制浆造纸行业工艺规程复杂、多样,对系统和设备都有着较高的要求,尤其对系统来说,其可靠的稳定性和较高的灵活性是保证生产工艺顺利进行的前提,在森博一期30万吨项目中,采用了HONEYWELL TPS开放型分布过程控制系统,其完善的诊断、组态工具、模块化的软硬件结构,完全满足了系统的连续性和稳定性要求。在二期扩建的100万吨浆项目中,我们再次采用HONEYWELL新一代控制系统PKS(Process Knowledge System),到目前为止,森博的木片输送、给水及污水处理已进行了应用和实践,下面将逐一介绍新一代控制系统的结构、布局和控制方案。
二期工程的硬件结构及工艺组成 森博二期100万吨浆项目规模浩大,总项目I/O点数达1万多个,Profibus I/O点数达2万多个,原本的结构已经远远跟不上产量的要求。现在将原来的生产车间进行扩充,将原来的制浆车间与化学品车间分开,碱回收车间与动力车间分开,进行独立控制又相互通讯连接,更高的实现了集成化,提高了生产效率。 第一套PKS用于制浆车间和化学品车间。制浆车间主要职能是将采购来的木片经过筛选、蒸煮、洗浆、漂白等工段,生产出合格的漂白化学浆,化学品车间利用外购液氯、精盐水、液态二氧化硫生产二氧化氯水溶液和二氧化硫水溶液,供硫酸盐木浆漂白使用。该系统包括浆线、化学品等。其中化学品4台CE、4台C,木片处理2台C,用LEVEL 2 FTE LAN1连接。 第二套PKS用于浆板车间。浆板车间将制浆车间来的浆,经过压力筛过滤掉残渣后入流浆箱,随后三重压榨后成型。 第三套PKS用于碱回收车间。碱回收车间把制浆来的稀黑液经蒸发工段变成浓黑液,并生成二次蒸汽。浓黑液经碱炉燃烧产生熔融物,再回收利用,并处理制浆过程中所产生的污染气体。该车间包括蒸发一台CE、两台C,苛化、碱炉和石灰窑分别都是一台C、两台CE,通过LEVEL 2 FTE LAN2 连接。 第四套PKS用于动力车间。动力车间主要是为全公司生产提供电力及蒸汽。系统包括锅炉、汽轮机、化水和污水处理。除污水是有一台CE外,其余均为一台CE和一台C,用LEVEL 2 FTE LAN3连接。 此外,森博二期系统还特设虚拟训练系统,包括一台教师用PC机和两台学生用PC机,由以太网与DCS虚拟服务器连接。同时安装了硬件C300系列训练系统,同样连接到以太网络,与PC机配合,可提高新进人员的组态与编程能力,同时避免了真机操作可能引起的误操作对生产造成的影响。
EPKS控制策略的组态及功能 PKS所用的组态工作室软件为Configuration Studio,是一种单一化、集成化的全新系统组态环境,避免了组态工作的混乱,从而改进了组态效率。它将所需要的组态工具集成在组态工具室中,可以在一地对所有服务器进行组态工作。 Control builder 设计控制策略,生成控制策略的文档,提供功能块的算法库,可实现所有逻辑、顺序、串级控制,支持批量设计并可以在线监控,改变控制参数。此外,它支持远程访问,而多个用户也可在不同工作站上同时组态,增强了灵活性和工程的生产力。 C300 控制器硬件,CEE及C系列I/O卡件组态。首先从下拉菜单中选择添加控制器,之后输入细节信息,如控制器名称,设备索引地址,是否选择冗余结构等信息,此处不再一一赘述。同样的步骤,我们组态CEE。对IOLINK来说,最重要的是类型的选择,有PMIO及C系列IO可选。
几种控制模块的设计 EPKS提供了多种功能块,能完成几乎所有控制要求,如电磁阀控制、变频电机的控制、PID控制、接近开关控制等。而且其增强的功能及所提供的模板块控制工程网版权所有,使在新程序组态时减少大量重复性的工作,工作量相对减少。现以SCM为例,介绍部分功能。 SCM可以控制生产过程按一定的步骤顺序执行,以完成生产更高一层的自动化、智能化,如锅炉的启动过程,过滤机的水洗过程等等。它主要包括何时执行该条件的条件块、步骤的执行块及跳转块等。需要注意的是条件块和执行块需要交替进行,不允许两个条件块直接连接,而步骤块在R300中是允许直接连接的。在该块中可以对执行的时间进行设置,分为最小等待时间及最长执行时间,后者用来表示在STEP块报警生成前,该块可以执行的最长周期。 SCM的举例如图1所示。
 图1 对每个条件可以设置最多10种情况,对每个条件用逻辑门进行连接。STEP块用来执行和输出命令来控制功能块,我们对每个STEP块可以最多定义16个输出命令。

图2 SCM执行图中,可以通过它的各个模块的颜色来读出它的状态。
SCM执行图中我们可以通过它的各个模块的颜色来读出它的状态,例如,绿色表示该块已经执行输出,蓝色表示条件或者步骤已经完成,黄色表示设定范围超越,红色代表通讯失败(如图2)。 SCM具有分支和回路功能,支持并行执行,此外,遇到特殊情况而执行的条件和步骤执行块被称作特殊处理块。一个顺序控制模块可以有多个这样的模块,但是在任何时刻,只有一个是可能被执行的,他们的优先级依次为ABORT→STOP→HOLD→RESTART→INTERRUPT→CHECK→MAIN。
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