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有色行業能力 

 

在燒結法和拜耳法是目前工業生產氧化鋁的主要方法。 國外生產氧化鋁絕大多數采用拜耳法生產氧化鋁,中國結合自己的資源情況,首創了拜耳-燒結混聯法,極大地提高了氧化鋁的總回收率。隨著生產技術的不斷提高,石灰拜耳法、選礦拜耳法等一些新的生產方法不斷被應用到生產中來。

       以下為氧化鋁的生產工藝流程圖:

1 網絡拓撲圖

 

1.1 慨述

集成過程控制系統是一個分布式控制系統。

系統下設原料磨、石灰消化、溶出、沉降、種子過濾、蒸發、成品過濾、焙燒八個過程控制子系統(車間),每個車間均有一臺工程師站EWS和2-3臺操作員站OPS。車間內部工藝參數的數據采集、實時監控、數據處理等信息的傳輸由EtherNet/IP控制網實現。整個氧化鋁廠的主要生產操作由這八套子系統完成,每套子系統采用ControlLogix的控制器進行控制。

集成過程控制系統的信息層采用EtherNet/IP工業以太網,通過以太網將上述八個車間的信息傳送到全廠生產信息調度中心,該中心設有兩臺服務器SERVER1、SERVER2和兩臺操作站OPS1、OPS2,采用FactoryTalk SE的上位機,對全廠生產過程進行集中監視、控制和管理。

1.2控制站冗余

兩個互為冗余的控制站配置必須完全相同(圖2中的主/從機架),冗余功能是依靠冗余模塊實現。當主控制器失效時,從控制器在50ms內接替主控制器,主從控制器的同步對用戶來說是完全透明的,冗余模塊之間通過冗余的光纜連接,冗余同步模塊采用1756-RM2模塊實現硬件切換。

1.3電源冗余

每一個I/O遠程機架配置一組冗余電源。它們分別由兩路不同的系統供電,當任一路供電系統故障時,另一路仍保持供電,因此可以確保I/O機架供電不間斷,采用1756-PAR2冗余套件包,2個獨立的電源之間自己會切換,并反饋電源狀態給PLC。

1.4 控制層網絡冗余

1756-EN2TR是EtherNet/IP通信模塊,它有兩個冗余的網絡通道,使控制信息實現冗余。傳送速率達100Mbps,.

1.5 信息層網絡冗余

信息層網絡采用1756-EN2TR模塊,這個模式是雙以太網口模塊,后期借助交換機冗余和雙光纖環網兩個途徑解決。

1.5.1交換機冗余

每個車間的現場信息,是通過兩個冗余以太網交換機獲取,例如溶出車間,左邊的交換機接收來自一期、二期和二期擴建主機架上的以太網通訊模塊信息,右邊的交換機接收來自一期、二期和二期擴建副機架上的以太網通訊模塊信息,這樣做的好處是現場信息具有冗余功能。

1.5.2雙光纖環網

一般都會設置兩條100M光纖以太網環網,采用赫思曼交換機RS系列組成環網進行數據交互。

(1)設備層網絡

設有多個赫思曼RS系列工業以太網交換機組成了環網當網絡出現故障時可以自動切換保持數據實時性,用于原料磨、石灰消化、溶出、沉降、分解、蒸發、成品和焙燒等8個車間的現場數據和冗余服務器(ServerS、erver2)

進行數據交換。

        (2)信息層網絡

設有多個赫思曼RS系列工業以太網交換機組成了環網當網絡出現故障時可以自動切換保持數據實時性,并在原料磨、溶出、沉降、分解、蒸發和焙燒等6個主要車間各設一臺操作員站OPS3,可以監視全廠其他車間的運行情況(只看不控)。

設備層網絡和信息層網絡是兩個獨立的網絡,他們之間只有一個通信通道,即信息只有通過服務器才可以進行交換。

服務器采用雙層網絡結構,下層以太網(設備層網絡)直接接處理器,上層以太網(信息層網絡)接操作站,上、下二層網絡只能通過冗余服務器才能進行通信,互不影響,上層網故障不影響下層網正常工作在設備層和信息層之間加上Tofino工業防火墻的硬件進行網絡安全防護

1.6服務器冗余

采用主/從服務器結構。當主服務器出現故障時,從服務器自動轉為主服務器,提供與控制器/RTU的通信、數據采集等功能,并為其他操作站提供服務。主服務器定時將數據庫中的所有數據信息傳送到從服務器,以確保主/從服務器之間的完全同步,FactoryTalk SE 采用C/S架構,滿足服務器自動切換需求。8個設備層的上位機和6個信息層的上位機硬件采用了羅克韋爾工業數據中心IDC統一部署和維護管理所有虛擬化的主機設備可以保證在任何硬件損壞的情況下,服務器冗余自動切換不間斷運行相比傳統的硬件模式,PC機當掉之后,不需要很復雜的系統恢復,只要簡易的恢復快照功能

1.7驅動器

采用羅克韋爾PowerFlex753系列變頻器,采用EtherNet/IP通信模塊具有雙以太網接口,可實現DLR功能(設備環網)。原料(中間泵、礦漿)、溶出(稀釋冷凝水泵)、沉降流泵、溢流泵)分解(循環泵、上料泵等,其中分級上料泵采用的是690V的驅動器)蒸發(心泵、中間降溫循環水泵等)、焙燒車間的ID風機和隔膜泵采用10框架690V PF755變頻. 具有多種控制模式,標準 V/Hz,帶全定制功能,無速度傳感器矢量控制,帶自整定功能,磁通矢量控制,帶或不帶編碼器反饋,感應和永磁電機控制。機柜采用的是霍夫曼MI9機柜,防護等級IP55,根據標準的GB 4208,等同于IEC 60529.具有超強的承能力組件可以在相同車間機柜之間的完美

1.8 服務器 IDC

采用了羅克韋爾工業數據中心IDC通過虛擬化平臺方案,統一部署和維護管理所有虛擬化的主機設備,監控每臺虛擬化主機的資源使用率,通過業務連續性FT和自動化資源分配,使得虛擬化主機永遠保持在線,主機的操作系統和軟件獨立于主機硬件,延長生命周期和使用期限

1.9 防火墻

采用了Tofino工業防火墻無論網絡中任何位置發生攻擊或者為人誤操作,深度防護模型都可以有效的限制其對整個網絡造成影響,多層防護,差異化防護,針對特定威脅的分層防護。

 


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