智能化建設整體解決方案
該項目主要設計的工藝段主要包括造漿系統(tǒng)、磨礦主廠房和過濾干燥間以及水泵房，其中主要內(nèi)容包括軟件系統(tǒng)開發(fā)、網(wǎng)絡系統(tǒng)設計等。
東方測控自動化工程項目的設備、軟件、材料、施工遵照下列標準和規(guī)范進行設計、制造、施工、檢驗，所采用的標準和規(guī)范（包括附件）為合同期間的最新有效版本。
? 自動化儀表選型設計規(guī)定（HG/T 20507-2014）
? 自控專業(yè)設計管理規(guī)定（HG/T 20636～20639-1998）
? 儀表供電設計規(guī)范（HGT 20509-2014）
? 儀表配管配線設計規(guī)范（HGT 20512-2014）
? 儀表系統(tǒng)接地設計規(guī)范（HGT 20513-2014）
? 電子測量儀器通用規(guī)范（GB/T 6587-2012）
? 工業(yè)過程測量和控制用檢測儀表和顯示儀表精度等級(GB/T13283-2008)
? 過程測量與控制儀表的功能標志及圖形符號（HG_T20505-2014）
? 信號報警及聯(lián)鎖系統(tǒng)設計規(guī)范（HGT 20511-2014）
? 可編程控制器系統(tǒng)工程設計規(guī)定（HG/T20700-2000）
? 分散控制系統(tǒng)工程設計規(guī)定（HG/T 20573-2012）
? 計算機機房設計規(guī)范（GB50174-2008）
? 工業(yè)以太網(wǎng)標準（IEEE802.3）
? 計算機軟件質(zhì)量保證計劃規(guī)范（GB-T12504-1990）
? 工業(yè)控制用軟件評定準則（GB/T13423-1992）
? 自控專業(yè)施工圖設計內(nèi)容深度規(guī)定(HG20506-2000)
? 自動化儀表工程施工及質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50093-2013）
? 電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范（GB50150-2006）
? 電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范（GB50168-2006）
? 電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范(GB50169-2006)
除執(zhí)行國家的有關(guān)標準外，還應執(zhí)行電力行業(yè)的相關(guān)標準。無規(guī)范和標準時，以設計部門提出經(jīng)業(yè)主同意的標準執(zhí)行。
主要實現(xiàn)選廠的電氣設備的集中監(jiān)視，實現(xiàn)電氣設備的狀態(tài)檢測。
本方案對設備起停等控制信號采用硬接點方式接入自動化系統(tǒng)。
對于需要在操作員站上進行操作和需要由自動控制系統(tǒng)的控制器承擔順控、聯(lián)鎖、調(diào)節(jié)功能的相關(guān)I/O信號必須采用硬接線傳送，不可依賴于通信連接。通信方式傳送的信號僅用于顯示。具備智能電機控制器的可以遠控。
電氣設備在操作員站上的監(jiān)視和操作原則按以下幾種原則設計。
2.1.直接啟動型
操作員站上顯示其“運行/停止”、“正常/故障”、“機旁/遠程”狀態(tài)，并且在當現(xiàn)場操作箱上的“機旁/遠程”切換開關(guān)置于“遠程”側(cè)時允許在操作員站上進行設備的“啟動/停止”操作。（但是對于大型或較大型設備（球磨機）建議不在操作員站上進行設備的“啟動”操作）。
2.2.軟啟動型
與“直接啟動”型設備基本相同，但是多了一個“旁路”信號（表示啟動完畢后軟啟動裝置投入旁路狀態(tài)），而且設備的運行電流信號將用硬接線送到操作員站上進行顯示。
2.3.變頻啟動型
2.4.皮帶機型
操作員站上顯示其“手動/自動”、“運行/停止”、“故障”、“拉繩”、“輕偏”、“重偏”、“打滑”等狀態(tài)信號；還有運行電流信號需用硬接線送到操作員站上進行顯示。并且在當現(xiàn)場操作箱上的“機旁/遠程”切換開關(guān)置于“遠程”側(cè)時允許在操作員站上進行設備的“啟動/停止”操作。
2.5電氣設備的啟?？刂?/span>
控制系統(tǒng)設計的啟/停控制方式，以中央控制室的集中自動控制為主，輔以單機集中操作及機旁就地操作。由此，對于控制系統(tǒng)設計了三種控制操作方式，即：指由操作人員根據(jù)工藝要求通過上位機系統(tǒng)，調(diào)出預選流程菜單，通過鼠標或鍵盤輸入相關(guān)指令，組成運行所需要的流程并確認后，由控制系統(tǒng)根據(jù)所選流程按逆工藝流程依次自動啟動各設備。流程停機時，控制系統(tǒng)按順工藝流程依次自動延遲停止各設備。自動方式具有各設備間的聯(lián)鎖，及流程選擇錯誤時禁止啟動的功能。具體要求如下：連鎖單臺設備啟/停操作，是操作人員按照逆料流方向逐一的啟動設備，按順料流方向一對一地停機，流程內(nèi)設備間存在聯(lián)鎖關(guān)系（該種方式通常在啟動流程時采用）。解鎖單臺設備啟/停操作時，操作人員可隨意啟停任何一臺設備，此時設備間無任何連鎖關(guān)系（該種方式通常在切換設備時采用）。上述碎礦流程設備啟/停，均為“遠程”的控制操作方式。
就地“機旁”操作不經(jīng)過自動化控制系統(tǒng)，僅在控制箱上操作。機旁“手動”控制方式主要作為檢修試車操作。此時，自動控制系統(tǒng)不能對其進行控制，但可通過上位機顯示器監(jiān)視其工作狀態(tài)。
當某臺給料機出現(xiàn)故障（不管人為地急停或給料機自己跳停）控制系統(tǒng)則自動啟動其它備用給料機（處于自動狀態(tài)完好地給料機）繼續(xù)給料作業(yè)。同時，對出現(xiàn)異常停機的給料機進行報警提示。
當膠帶機出現(xiàn)故障（不管人為地急?；蚰z帶機自己跳停），控制系統(tǒng)則自動關(guān)停給料機切斷給料。
設備急停時主設備的關(guān)停，當流程出現(xiàn)設備急停時，由于控制系統(tǒng)無法知道現(xiàn)場檢修人員處理故障所需的時間。所以主設備的關(guān)停將由控制室的操作人員根據(jù)了解的情況，再決定是否關(guān)停主設備。
控制統(tǒng)集成包括硬件平臺、網(wǎng)絡系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件、工具軟件和應用軟件的集成，為用戶提供一體化的自動化解決方案，集參數(shù)檢測、數(shù)據(jù)采集、過程控制和交換、存儲與利用為一體。包括生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)管理、設備管理、先進技術(shù)等方面的許多內(nèi)容。具體工作有：
信息集成：各種信息實現(xiàn)規(guī)范化、體系化，以便于信息采集、傳輸、交換、存儲與利用，建立全局實時數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
設備集成：解決組織計算機、自動化控制系統(tǒng)、檢測儀表、分析儀器、開關(guān)、閥門、變頻器、電氣控制器及第三方設備的信息收集及信息應用的集成。即解決設備之間的互聯(lián)、互通、互操作。
應用開發(fā)：選擇方便、高效的開發(fā)工具和環(huán)境，提高應用軟件開發(fā)功效。建立簡便、快捷的信息應用系統(tǒng)。
本系統(tǒng)是基于實時數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，在控制室可以對整個生產(chǎn)過程進行監(jiān)控。
1.集中自動方式的所有操作均可通過上位機進行操作，運行人員根據(jù)工藝要求可在顯示器上調(diào)出預選流程菜單。當程序選擇無誤且組成一條完整的流程時，顯示器上出現(xiàn)有效信號。當現(xiàn)場信號全部到位后，系統(tǒng)發(fā)出允許起動信號。所選設備按逆物流方向啟動各臺設備，設備啟動前報警器發(fā)出告警音響，設備啟動后現(xiàn)場告警停止音響。程序停機時順物流逐一按預定延時停機。
2.集中手動是操作人員在上位機上通過自動化控制系統(tǒng)完成。操作人員根據(jù)運行要求在上位機上調(diào)出相應畫面進行。對已選擇好的流程之中的設備按聯(lián)鎖方式逆物流逐臺地啟動設備，按順物流方向逐臺停機。
3.就地方式是在就地控制箱上進行操作。控制系統(tǒng)在現(xiàn)場設有僅供設備檢修得起、停按鈕及事故緊急停機拉線開關(guān)（或按鈕），控制相應標準，配有狀態(tài)指示燈等。
1、啟動狀態(tài)
系統(tǒng)正常運行后，程序可根據(jù)各系統(tǒng)的實際情況選擇各自的運行方式，并滿足遠程/就地的無擾動切換。
2、啟車過程的控制
（1）當前述指令操作完畢，系統(tǒng)準備就緒，操作員向系統(tǒng)發(fā)出起車指令，所選系統(tǒng)將在指定的起車方式下進入起車控制過程。
（2）啟車預報。正常集控起車前：集控啟動第一臺設備前180s（此時間間隔可由集中控制中心任意設定）自動發(fā)布預告起車信號，每隔5s發(fā)布一次，共發(fā)布三次。
（3）設備啟車。啟車預報結(jié)束后，起車過程按照使設備無料空運行時間最短的原則分系統(tǒng)或分組進行逆物流方向起動。在逆物流起車過程中出現(xiàn)故障時，現(xiàn)場操作人員根據(jù)現(xiàn)場的實際情況可隨時按下停車按鈕，終止起車過程。起車指令自動撤出并報警，已起設備保持運行，在短時間排除故障后，可從故障設備接續(xù)起車。也可根據(jù)實際情況實施順序停車。 在起車的過程中要考慮對電網(wǎng)的影響，避免造成電網(wǎng)電壓降幅過大。
3、事故狀態(tài)
在某些突發(fā)的異常情況下（如冷卻水斷流、潤滑油路堵塞、液壓壓力不夠等），造成球磨機不能繼續(xù)工作，需要停機檢查和處理時，控制站必須能夠自動地對磨礦的生產(chǎn)流程，進行應急處理。
如立即關(guān)閉給礦皮帶與粉礦倉下方的振動給料機，停止球磨機的給料等。
在處理上述操作后，有些情況需要操作人員對控制站系統(tǒng)進行操作提示：
② “啟動生產(chǎn)流程”：在故障排除之后，而且通過球磨機的控制器或者現(xiàn)場工人，已將球磨機正常的啟動起來并進入正常運行。則可指令篩分控制站系統(tǒng)按順序、分延時的啟動磨選生產(chǎn)流程，進入正常生產(chǎn)。
對于其他設備出現(xiàn)的異常故障，都將按工藝流程的要求進行緊急處理切斷給礦，再視故障處理所需時間的長短，或短時間等待、或因故障處理時間較長而關(guān)閉流程等；
工程上常用的控制算法是PID控制算法。PID控制算法是根據(jù)一個被控對象的被調(diào)參數(shù)與設定值的偏差，利用偏差的比例、微分、積分三個環(huán)節(jié)的不同組合計算出被控對象的控制值。
控制軟件中自帶的PID的功能塊，控制帶有連續(xù)輸入和輸出變量的工藝過程。在參數(shù)分配期間，用戶可以激活或取消激活PID控制器的子功能，以使控制器適合實際的工藝過程。
1.過程狀態(tài)顯示畫面。其主要包括區(qū)域顯示、總貌顯示、組貌顯示、回路顯示、梯形圖顯示、時間圖顯示、快速調(diào)用顯示、報警狀態(tài)顯示、三維立體顯示。
2.趨勢顯示畫面。趨勢顯示分為實時趨勢和歷史趨勢，其主要包括曲線圖和棒狀圖。過選擇有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫點，快速、動態(tài)地生成任意時間間隔的曲線，方便用戶查看、保存。提供工藝參數(shù)的歷史與當前工況的對比。
3.工藝流程動態(tài)顯示畫面。其主要包括工藝流程、工藝參數(shù)定時刷新、設備啟/停狀態(tài)。
4.報警管理畫面：系統(tǒng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)有自動報警功能。提供設置報警級別、報警限功能。報警信息的記錄、維護和管理功能。
5.用戶管理畫面：系統(tǒng)設置用戶管理功能，設置權(quán)限管理，對不同級別的用戶有相應的操作權(quán)力。
1.數(shù)據(jù)系統(tǒng)管理。實現(xiàn)設備運行信息及其他信息的分類顯示。
2.報警故障記錄。包括超限報警、開關(guān)報警記錄等，系統(tǒng)在線設備的故障記錄。
4.查詢、統(tǒng)計功能。提供生產(chǎn)日報、設備安全運行動態(tài)等數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計功能。
5.完整的事件記錄。系統(tǒng)都進行完整的記錄，為系統(tǒng)的事故追查及重演提供重要的信息。
操作站與自動化控制系統(tǒng)控制站信息交換。允許多個網(wǎng)絡同時存在。
在控制功能中應設置密碼保護，對各級操作都應設置授權(quán)限制，防止越權(quán)非法操作，確保安全有序地運行。
用戶不需編程就能方便地選擇控制方式、構(gòu)成控制系統(tǒng)、繪制顯示圖表、建立數(shù)據(jù)庫，生成所需的應用軟件及幫助軟件。組態(tài)的應用軟件應能在線重新組態(tài)而不影響系統(tǒng)的連續(xù)正常工作。系統(tǒng)組態(tài)軟件應能對下列項目進行在線組態(tài)。
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