刚果（金）卡莫亚铜钴矿二期焙烧制酸工程

一、项目概况

刚果（金）卡莫亚铜钴矿项目位于刚果（金）加丹加省利卡西市。目前保有资源量铜 194 万吨、钴 41.2 万吨。该矿一期工程于 2014 年底开工建设，2016 年达产，年产铜钴精矿 5.5万吨。二期工程于 2018 年底启动建设，2023 年硫化矿投产，设计产能为铜金属 4 万吨/年、钴金属 8300 吨/年。

其二期工程硫化矿焙烧制酸工程DCS项目采用SiemensPCS7系统，于2022年招标，2023年10月安装调试完毕，投入使用，至今稳定运行。

二、 系统配置简述

由于当地雷电频繁，供电不稳，是典型非洲赤道带热带湿热气候项目环境，供电条件、后期运维技术条件等多有限制，对DCS控制系统综合要求较高。

为此，我公司为项目选用了一套经典西门子公司PCS7 DCS系统。AS410H冗余控制器，ET200PA远程I/O站，I/O卡均支持带电热插拔，ET200PA分布式I/O站通过冗余Profibus DP总线与AS410H连接，与CS架构的服务器、操作站等，构成一套完整DCS系统。

系统配置1台服务器、1台OPC服务器、1台专用工程师站、4台双屏操作员站，安装西门子编程组态软件PCS7；DCS控制系统通过以太网与信息网络相互通讯，实施监控。

本DCS控制系统控制范围包括原料工段、沸腾焙烧工段、熔硫工段、硫磺焚烧、净化工段、转化工段、干吸工段、酸库工段、循环水工段、脱盐水站、空压机工段、开工锅炉等全部设备，具有组成设备多，位置分散，设备间联锁关系强，设备运行环境恶劣、安全可靠性要求高的特点，我司充分利用Siemens PCS7性能优异、功能丰富、扩展性好，易于使用的优势，给出了针对性强和个性化的解决方案。

项目中采用AS410H为核心的集中与分散结合的PCS7控制系统，系统由一个中央控制室和焙烧、制酸等4个远程站组成，远程IO站与AS410H之间根据分布情况通过光纤或通讯电缆联通，AS410H控制站与中控室通过冗余光纤工业以太网进行数据通信，以焙烧炉燃控、焙烧温控、制酸反应塔流控、余热锅炉为控制重点，满足了设计提出的工艺要求。

拓扑如下所示：

项目完成画面：

项目硬件设计（功率校核与机柜设计）

技术特点

本PCS7控制系统，采用冗余以太网、ProfibusDP总线网络，将主控室、PCS7控制主站AS410H和远程ET200PA远程站连接起来，并结合了项目实际情况设计，构成一个有特色的经典分布式PCS7控制系统，具体特点如下：

1、系统完善、强大的功能

采用了Siemens AS410H控制器，保证了控制响应速度和带载能力，配置了品种齐全的功能模块，充分满足了各种类型的现场需求，在恶劣、不稳定的现场环境中依然可正常稳定工作。

2、系统冗余

为保证系统的可靠型，控制器采用了AS410H冗余控制器，控制总线采用了冗余的ProfibusDP光纤网络，信息网络采用了冗余的以太网络。

3、系统安全

鉴于项目现场实际情况，DCS系统所有数字量IO全部采用继电器隔离、所有模拟量全部采用信号隔离器隔离，供电及通讯点全部采用防雷设计，确保系统安全。

操作站根据工艺分区设置并可相互切换、互调数据 ，企业二级通讯网络与DCS系统通过安全网闸连接，确保系统网络安全。

动设备操作方式均采用两地三模式控制，保证极端供电情况下的设备可操作性，确保设备和工艺安全。

系统所有供电均采用防雷UPS冗余供电，关键的AS410H主控站供电采用了大功率直流屏直流逆变供电，确保系统稳健运行，在实际运行中经受住了热带雷暴恶劣工况的考验，展现了系统运行的可靠性和安全性。

4、集中管理分散控制

根据项目现场设备实际布局和分布情况，本DCS系统合理设置多个远程IO站，既满足了系统设备位置分散、减少布线的要求，又实现了系统一体化的设计初衷。

5、系统开放性

PCS7系统是一个开放性的系统，广泛支持工业以太网、DP、Modbus等主流开放的总线网络和开发接口，很好的满足了本项目的需求。

本项目中通讯站点计有，撬装设备单板机或仪表ModbusRTU站点22个，撬装设备或仪表ModbusTCP站点12个，第三方S71200/1500 ProfibusDP站点18个，低压变频器G120XA ProfibusDP站点28个，企业信息网OPC数据服务2个，经PCS7系统软硬件结合，均顺利完成接入，实现稳定数据通讯。