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    氧化鋁廠的每個片區(qū)設立現(xiàn)場集中控制室并設有獨立的控制系統(tǒng)，實際配置如下：原料磨片區(qū)為AS414H冗余控制器；壓煮溶出兩組為兩套冗余的AS417H冗余控制器；分解片區(qū)為一套冗余的AS417H冗余控制器；赤泥沉降片區(qū)為一套冗余的AS417H冗余控制器；母液蒸發(fā)兩組共為兩套冗余的AS417H冗余控制器；氫氧化鋁焙燒及過濾兩組共為兩套冗余的AS417H冗余控制器；另外每個片區(qū)的集中控制室中分別設有兩臺臨時的操作員站。全廠局域網(wǎng)為100M光纖工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，車間級DCS控制系統(tǒng)可通過其以太網(wǎng)光纖通訊卡接入以太網(wǎng)，并通過4臺冗余的服務器和全廠的集中操作員站相聯(lián)系實現(xiàn)集中控制、管理和操作。每個片區(qū)的臨時操作員站也與該以太網(wǎng)相連接，便于現(xiàn)場調(diào)試。網(wǎng)絡最上層（廠級控制層）設有全廠管理網(wǎng)絡系統(tǒng)(MES/ERP)，通過該管理系統(tǒng)可隨時隨處上網(wǎng)瀏覽全廠生產(chǎn)流程的執(zhí)行的情況，根據(jù)各個片區(qū)的生產(chǎn)進展情況作出實時的判斷并統(tǒng)一調(diào)度生產(chǎn)運行人員；各個片區(qū)車間控制級的PCS7系統(tǒng)通過冗余的Profibus  Dp總線與現(xiàn)場PLC,OEM及變頻器等現(xiàn)場設備進行通訊。現(xiàn)場設備與PCS7系統(tǒng)通訊主要有如下幾種方式：

    1、 一般電機的數(shù)據(jù)傳輸由低壓配電柜回路中配有的馬達控制器對電機控制，并通過馬達控制器的通訊接口上傳至低壓配電室的MCC柜的PLC系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)與DCS控制系統(tǒng)的電氣接口模塊Y-LINK進行通訊。2、一般電動閥等需采集控制點的現(xiàn)場設備采用現(xiàn)場分布式I/O模塊形式控制，然后通過該模塊提供的通訊接口上傳數(shù)據(jù)仍然至低壓配電室的MCC柜的PLC系統(tǒng)。再與電氣接口模塊Y-LINK進行通訊。3、對于現(xiàn)場帶變頻的電機由變頻器提供的通訊接口直接上傳數(shù)據(jù)至DCS控制系統(tǒng)中的電氣接口模塊Y-LINK。4、對于成套的OEM設備只需提供與DCS通訊協(xié)議一致的接口，就可上傳數(shù)據(jù)至DCS控制系統(tǒng)的的電氣接口模塊Y-LINK進行通訊。電氣接口模塊Y-LINK作用是上傳數(shù)據(jù)時對數(shù)據(jù)進行篩選分離成互為冗余的兩組通過Profibus  Dp總線上傳至控制器。對于任何的現(xiàn)場設備PCS7系統(tǒng)只提供了一種Profibus  Dp的通訊協(xié)議，各種現(xiàn)場設備如果與PCS7進行數(shù)據(jù)通訊，需提供與之相通訊的Profibus  Dp的接口

    2、 生產(chǎn)調(diào)試中的實際應用情況（優(yōu)缺點）：
由于業(yè)主方招標時，PLC、變頻器及馬達控制器的提供商不同，通訊協(xié)議也不一樣，協(xié)議的轉(zhuǎn)換成為系統(tǒng)實施中的難點。晉北鋁廠的馬達控制器、變頻器、PLC控制系統(tǒng)、OEM設備提供的通訊接口大致有三種：
Profibus  Dp、 Devicenet、 ModBus。由于車間級管理層采用的網(wǎng)絡系統(tǒng)為PCS7系統(tǒng)，如果不同通訊協(xié)議的現(xiàn)場設備進行向上通訊時須提供其與之相同的通訊接口（Profibus  Dp接口）。如PLC為羅克威爾產(chǎn)品通訊接口為Devicenet接口，馬達控制器為ABB產(chǎn)品提供modbus通訊接口，馬達控制器向上與PLC通訊需提供ModBus轉(zhuǎn)Devicenet通訊接口，PLC與DCS通訊需提供Devicenet轉(zhuǎn)Profibus  Dp通訊接口，有些協(xié)議的轉(zhuǎn)換模塊是成套廠商的產(chǎn)品，而有些協(xié)議的轉(zhuǎn)換模塊是第三方的通訊接口模塊，第三方的產(chǎn)品對于系統(tǒng)的配置和數(shù)據(jù)的傳輸設置都帶來很大的困難。另外馬達控制器監(jiān)控的參數(shù)過多，致使電氣設備跳停頻繁。工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)上的四個服務器成為向上傳輸數(shù)據(jù)的瓶頸。還有諸多的缺點需要在生產(chǎn)運行中去逐步改造。盡管如此，但是PCS7的全集成自動化的控制平臺的結(jié)構(gòu)已經(jīng)搭建起來，它依靠總線技術(shù)的面向工藝過程的分散控制功能，高模塊化、可擴展性和開放性以及強大的系統(tǒng)軟件編程和組態(tài)功能時時體現(xiàn)著它無與倫比的優(yōu)勢。

    結(jié)束語：

    全集成自動化控制在氧化鋁行業(yè)中首此采用，這是氧化鋁行業(yè)提高自動化水平邁出的一大步。目前山西魯能晉北氧化鋁廠已全面投產(chǎn)， 由于采用了總線技術(shù)使得生產(chǎn)運行穩(wěn)定可靠，減少了很多的配線，安裝成本和故障率大大降低，同時實現(xiàn)全廠集中控制，操作崗位也大大減少。全廠數(shù)據(jù)實現(xiàn)共享，從車間現(xiàn)場級到全廠管理級，對于全廠的生產(chǎn)運行情況，人力資源管理，生產(chǎn)資料的調(diào)度和配置都進行了優(yōu)化。同時通過PCS7的全集成自動化在氧化鋁廠的應用對于鋁行業(yè)的控制提供了一個新的思路。并對未來的氧化鋁控制水平的提高起到了很好的推動作用。
 

圖3