1  引言
    全球经济的飞速发展使我们的社会进入了一个全新的信息时代，信息技术正如火如荼地推动硫酸工业的发展。盐城庆松硫能有限公司150Kt/a硫磺制酸自2003年6月份投产以来，一直使用浙江浙大中控技术有限公司推出的全数字化的新一代SUPCON JX－300X DCS集散控制系统。我公司实现了全套装置的自动化控制，从熔硫岗位开始到成品库，每个班只在中央集控室配置了一个操作人员，负责对全系统生产工艺指标的监控调节，在室外设置一个区域设备巡回检查、维护保养人员，在熔硫岗位设置了一个原料供应人员，及班组管理人员班长，全班共4人。公司生产调度部门和管理部门可以在办公室足不出户的获得硫酸生产系统中各个工段的工艺指标、操作数据等，并对班组下达生产任务。

2  系统介绍
    JX－300X DCS系统充分应用了最新信号处理技术，高速网络通信技术，可靠的软件平台和软件设计及现场总线技术，采用了高性能的微处理器和成熟的先进控制法，使其兼具了高速可靠的数据输入输出、运算、过程控制功能和PLC联锁逻辑控制功能。

2.1  JX－300X DCS系统的网络结构

JX－300X DCS系统采用三层通信网络结构，系统结构如图1所示

    第一层信息管理网（Ethernet）采用互连性、高速性、开放性很强的标准以太网，通讯速率为100Mbps，协议为TCP/IP。Ethernet网络通过在多功能站（MFS）上安装双重网络接口（信息管理和过程控制网络），获取集散控制系统中过程参数和系统的运行信息，同时向下传递上层管理计算机的调试指令和生产指导信息。第二层为过程控制网（SCnet），采用双高速冗余工业以太网，通讯速率为10Mbps，通讯控制符合TCP/IP标准协议。SCnet网络直接连接系统控制站、操作站、工程师站、通讯接口单元等，是传递过程中控制实时信息的通道。第三层为控制站内部网络（SBUS），采用现场总线技术（Profibus-DP），主要完成控制站内各块I/O卡件与数据转发卡件间的信息交换。盐城庆松硫能有限公司测点及控制回路较多，选用了无专门服务器的控制方案（服务器兼作操作员站）。

2.2 JX－300X DCS系统的硬件特点
    系统的工程师站和操作员站（服务器）采用DELL工业控制计算机、21`扫描彩色显示器、配以SC8004B触摸式键盘和轨迹球，操作方便。系统的模拟量输入（AI）卡件采用了智能调理和先进的信号前端处理技术，由卡件上的微处理器控制，将信号调整和A/D转换合二为一，使每块模拟量输入卡信号具有智能调理和处理的能力，可靠性高，独立性强，同时也有助于功能开发扩展。I/O信号全部采用磁隔离或光电隔离技术，实现了信号的对地隔离，对交流电源隔离和相互之间隔离，将干扰拒之于系统之外，有效地消除了信号之间的共模干扰和串模干扰的影响。JX－300X DCS网络采用双重化冗余结构，如图2所示。在其中任一条通讯线发生故障的情况下，通讯网络仍保持正常的数据传输。

    控制站的电源、主控制卡、网络控制器、数据转发卡、驱动接口等均应用冗余配置。在冗余配置的情况下，当某一条信息通道出现故障，另一条信息通道将负责整个系统通讯任务。使通讯仍然畅通。

                   图2   SCentⅡ网络双重冗余结构示意图

2.3  JX－300X DCS系统的软件特点
    JX－300X 系统软件基于中文Windows NT开发，用户界面友好，系统软件由三个子系统组成，主要包括：监控软件、组态软件、维护软件。

a：实时监控软件操作画面由系统简介、报警一览、调整画面、实时及历史趋势图、流程图、数据一览、故障诊断等组成。

b: 系统组态软件包括基本组态软件 SCKey、流程图制作软件SCDraw、报表制作软作SCForm。基本组态软件指完成对系统硬件构成的软件设置。流程图制作软件是基于Windows NT Workstation 4.0（中文版）操作系统设计开发的全中文界面的绘图工具软件，该软件绘图功能齐全，支持多种编辑功能并提供标准图形库。报表制作软件采用窗口式交互界面，所见即所得数据显示方式。

c: 维护软件可以观察卡件记录的事件，诊断通讯网络内的节点故障和网络连接故障，还可以用于工程师站对现场的数据和操作记录进行离线分析。

3  JX－300X DCS在硫酸生产系统的应用
    JX-300X DCS系统在我公司硫酸生产系统中主要对三大工段进行监控：热工工段、转化工段、干吸工段。盐城庆松硫能有限公司将熔硫焚硫工段和热工工段定为1#现场控制站，将转化工段和干吸工段定为2#现场控制室，将模块分装在两个控制柜中，共用一组主控单元，在保证可靠性前提下既保持了各工段的独立，又降低了成本。整套系统共处理现场信号的数目为：模拟量输入信号（AI）126个，模拟量输出信号（AO）78个，数字量输入信号（DI）46个，数字量输出信号（DO）30个，脉冲量输入（PI）10个，位置信号输入（PAT）80个。

（1）热工工段
    主要是显示余热锅炉的压力、流量、液位、热管省煤器、对流管束液体的温度、压力等。

锅炉液位控制使用PID的算法。

（2）转化工段
    主要是显示转化器各段进出口气体温度、压力等，对各段进口温度进行控制。

    转化各段进口温度基本比较稳定。PID算法采用了强比例弱积分，加适量微分，控制精度为±1 ℃

（3）干吸工段
主要是对进出口塔酸的温度、气体的温度、循环槽的液位等进行控制。

4  安装调试 [1]
    一套DCS系统的使用和控制效果很大程度上决定于安装质量。盐城庆松硫能有限公司在安装时吸取了其它厂家的经验教训，严格按照有关技术要求施工。网卡采用标准的以太网卡方法安装。选用双线作为引出电缆，暴露在地面及电气干扰较严重的场所的双线全部使用金属保护套管。中央集控室配置KFR-120LW/D落地式房间空调，保证室温变化小于5℃/ h。增设DCS专用接地系统，接地电阻在4Ω以下，电源部分使用单独UPS供电，并具有过电流保护、低电压报警功能、冗余双电源供电。

    经过以上这些准备工作，系统上电调试相当顺利，没有损坏一块模块，所有信号均准确无误，系统温度、压力、液位、电流、电压等数值都十分稳定，没有发现任何干扰现象，经过仔细调整控制参数都满足了工艺要求。

5  结语 
    JX－300X DCS系统在盐城庆松硫能有限公司使用一年多的时间里，整套系统操作方便，运行稳定，自动化控制程度高，达到了20世纪90年代国内硫磺制酸的先进水平。