基于Honeywell DCS控制系統實現氧化鋁焙燒爐生產中儀表檢測斜率保護、壞點判斷、比較控制的開發與應用

陳志銀

摘 要：針對氧化鋁焙燒生產工藝中受粉塵大、溫度高、振動大等惡劣環境影響導致儀表檢測故障率高，引起焙燒爐跳停次數增多，維護成本不斷攀升的特點，本文提出基于Honeywell DCS控制系統實現氧化鋁焙燒爐生產中儀表檢測斜率保護、壞點判斷、比較控制的開發與應用，有效解決了儀表檢測原件本身故障導致的焙燒爐跳停，降低了設備維護成本，保證了焙燒爐的安全、穩定運行。

關鍵詞：DCS控制系統；焙燒爐；斜率保護；壞點判斷；比較控制

國內某氧化鋁焙燒生產工藝控制系統采用Honeywell公司的PKS系列DCS系統實現過程的自動控制；焙燒爐為氧化鋁生產工藝的最后一道工序，它的運行穩定與否直接關系到公司全年生產任務的完成和效益的好壞。

1 目前存在的問題

由于焙燒爐參與聯鎖保護的檢測儀表多，由于粉塵大、溫度高、振動大等惡劣環境導致檢測儀表本身的接線松動、線路老化等原因出現信號突升突降超出檢測保護的整定值，加上檢修人員、操作人員誤操作等因素，導致焙燒爐可控不必要的跳停次數增多，維護強度及成本不斷攀升。

2 基于Honeywell DCS控制系統實現儀表檢測斜率保護、壞點判斷、比較控制的開發與應用

2.1 斜率保護、壞點判斷、比較控制的建模

通過人為因數使儀表出現接線松動、損壞儀表、用老化的線路代替及人為誤操作等得出儀表檢測信號異常的曲線，如圖1。通過異常的信號與正常的信號進行比較，算出它的斜率、壞點顯示的值及信號突變時信號的最大變化量。

2.2 斜率保護的應用

將參與聯鎖保護的檢測儀表信號的輸出值通過Honeywell DCS控制程序的死區延時模塊DEADTIMEA輸出，然后將該儀表信號未通過DEADTIMEA的輸出值與通過DEADTIMEA輸出值相減得出的絕對值與前面建模得出的斜率進行比較，儀表在運行過程中通過程序得出的值如果大于或等于建模得出的斜率，則認為該儀表信號輸出為假值，進行置位，防止誤動作，檢修正常后，進行復位，如圖2。

2.3 壞點判斷的應用

通過建模得出的當儀表檢測的原件損壞時輸出的信號值用DCS控制程序發出一個指令對該檢測信號進行置位，防止誤動作，檢修正常后，進行復位，如圖3。

2.4 比較控制的應用

當儀表檢測的信號發生突變而不是緩慢上升超出檢測保護的整定值時，通過Honeywell DCS控制程序與建模得出值進行比較，當該信號的突變值大于或等于建模得出值時進行置位，防止誤動作，檢修正常后，進行復位，如圖4。

3 結束語

目前以對該焙燒爐的所有檢測信號增加了斜率保護、壞點判斷、比較控制的保護，這樣既保證了儀表檢測的正常聯鎖保護，又防止了儀表檢測原件本身的問題導致的爐子不必要的跳停次數，有效降低了員工的維護勞動強度和保證了焙燒爐的安全、穩定運行。這一開發應用以逐步應用到其他大型設備的儀表檢測保護中。