1、800XA 系统在钛渣冶炼中的应用摘要：本文主要介绍钛渣冶炼中 DCS 系统的使用情况，详细介绍了该系统的结构、软硬件配置和组态，以及系统维护等。 关键词：钛渣；DCS 系统；组态；逻辑；控制 中图分类号：P618 文献标识码： A 文章编号： 1 前言 钛渣冶炼工艺技术，其主要工艺流程是钛精矿与固体还原剂混合加入电炉中在高温条件下进行还原熔炼，矿中铁的氧化物被选择性的还原为金属铁，而钛的氧化物被富集在炉渣中，经渣铁分离获得产品钛渣（TiO2 渣）和生铁，其 DCS 系统采用 ABB 公司 AC800M/800XA，该系统稳定可靠，是国内最先进的控制系统之一。 2 DCS 控制方案与系统架构
2、800XA 系统是 ABB 公司具有世界领先水平的全综合性开放控制系统，电炉冶炼钛渣 800XA 系统控制采用服务器结构，开放式通讯网络。控制器、电源、通讯主站接口模件、总线及从站通讯接口模件采用冗余方式，I/O 模块为非冗余方式, 具有灵活的通讯协议配置，支持多种协议标准：TCP/IP、Modbus、Profibus DP/PA、Foundation Fieldbus；OPC、DDE 等，可方便地与第三方系统或现场总线仪表互连，可以方便实现系统未来的扩展和升级。 该系统包括操作级和过程级。 操作级包括传统控制系统监控操作功能（操作和显示、打印、趋势显示和报警） ，而且还完成系统硬件诊测及不同
3、系统间数据交换等功能。 过程控制级实现包括复杂控制在内的各种回路调节、逻辑控制和顺序控制。过程控制级是由一个或几个过程站组成，每个过程站由 AC800M 和扩展 I/O S800 单元组成。 3 电炉冶炼钛渣 DCS 系统的软/硬件配置 3.1 软件 电炉冶炼钛渣 DCS 使用 ABB Industrial IT DCS 系统软件，包括 ABB Industrial IT DCS 系统的工程师软件 CBM（Control Builder M）和系统平台软件 800XA。 CBM 组态语言可选用以下 IEC61131-3 标准组态方法中的一种或几种：FBD(功能块) LD(梯形图) SFC（顺序
4、控制图） IL（指令表） ST（结构化文本） CBM 安装在工程师站上，完成后的组态结果由工程师站通过系统网络下载至相应的现场控制器中。 系统平台软件 800XA 的主要功能包括图形显示、数据监视、系统状态显示、趋势、系统诊断等。 3.2 硬件 系统硬件见图 1 该系统硬件包括控制器、服务器、操作站、I/O 模块。 图 1 系统硬件结构图 图 1:800XA 系统构架图 3.2.1 控制器 该系统配置了四对冗余的 AC800M 控制器。AC800M 控制器是一款基于导轨安装的模块化的控制器，包含了 CPU、通信模块、电源模块及一系列附件。 3.2.2 服务器 共配置了 6 台服务器，分别是两台
5、域服务器，一用一备；两台连接服务器，一用一备；两台属性服务器，一用一备。服务器采用 Windows 2003 Server 英文操作系统。连接服务器的功能主要是将现场控制器的数据提供给属性服务器，并且处理历史数据，存储历史数据供操作站调用。属性服务器的作用主要是处理工厂对象，以及每个对象所包含的属性，供操作站调用；域服务器的作用是管理整个控制域的所有用户，以及用户权限。 3.2.3 操作站 共配置了 7 个操作员站和 1 个工程师站，分别Client1、Client2、Client3、Client4、Client5、Client6、Client7和 EngClient。操作员站采用 Windo
6、ws XP 英文操作系统。 操作员站都是冗余数据网络上（工业以太网）的一个节点，且每一个操作员站有独立的冗余双网卡通讯处理模件，分别与冗余的通讯总线相连。操作员站可冗余使用，即任何一台出现故障时，其功能都可以在其它操作站上实现。 工程师站权限不设置在固定的、专有的某一台计算机上，任何一台操作站及服务器均可以当作工程师站使用。但只有一个工程师站的授权。3.2.4I/O 模块 使用的 I/O 模块类型有： DI810：开关量输入，16 通道； DO810：开关量输出，16 通道； AI810：模拟量输入 8 通道； AO810：模拟量输出 8 通道。 4.组态 CBM 软件采用模块化编程结构。组态
7、主要分为系统硬件组态、流程画面组态等方面。 4.1 硬件组态 硬件组态包括在监视操作级网络中建立过程站、操作站并进行资源指定、I/P 地址设定；在过程控制级网络中建立现场总线，在现场总线下挂 I/O 卡件，并进行 I/O 卡件通道拆分。 4.1.1 监视操作级网络 表 1 监视操作级网络的参数设置 4.1.2 过程控制级网络 过程控制级网络采用 Profibus DP 现场总线方式。 CI854A 与 I/O 卡件之间是通过 CI840 进行通讯的，CI840 通过底座与 I/O 卡件交换数据，一个 CI840 最多能挂 6 对冗余或 12 只非冗余 I/O卡件。 4.2 流程画面组态 将全厂
8、每个工艺流程段，分为钛铁矿和无烟煤储存，钛铁矿干燥，无烟煤干燥，给料系统，电炉，供电系统，烟气处理，电炉冷却循环水，电炉热电偶，污水处理，渣冷却、破碎和筛分，渣干燥，渣研磨和分级，渣储存 15 个画面。每个画面中设备分为若干组，实现画面的连锁启停。 5 系统维护 系统维护主要包括日常维护和大修。 5.1 日常维护 5.1.1 巡检 巡检是一项非常重要的维护工作，通过巡检能及时发现事故隐患。分厂制定了详细的巡检制度，并要求技术员严格执行，内容包括：系统运行是否正常；了解工况；查看网络状态；查看服务器的运行状态；查看操作站运行状态；查看控制器运行状态；查看通讯卡件和 I/O 卡件运行状态；查看柜门
9、是否关闭等。 5.1.2 定期维护 定期进行 800XA 系统备份工作；定期检查主控室、机柜间是否存在猫、鼠等小动物的隐患；了解系统备件情况，以便在出现系统硬件故障时避免或减小损失等。 5.2 大修 维护人员在大修中的任务包括：完成生产部下达的大修（抢修）任务；处理装置运行过程中无法进行的工作；对主控室和系统的卫生进行全面彻底的打扫；对系统的接线端子进行紧固；检查系统接地情况是否满足运行要求。 6 结束语 800XA 系统作为一个适用于大规模工业生产线的控制系统，具有非常全面和强大的功能，和很好的系统稳定性和可靠性。已经在国内外众多行业得到了广泛的应用，本文仅以钛渣冶炼行业为例，介绍了系统的结构、软硬件配置和组态。 7 参考文献 赵贵玉，李波。DCS 控制技术在生产过程领域中的应用J。黑龙江水利科技 陈锦，杨轶。集散控制系统的发展趋势展望J。化工生产与技术
