描述
实现安全可靠的化工生产
就目前来看，全球多晶硅的生产工艺主要有：改良西门子法、硅烷法和流化床法。而改良西门子法是目前主流的生产方法。但是这些工艺技术和设备仅仅掌握在美、德、日等7家主要硅料厂商手中，这些公司的产品占全球多晶硅总产量的90%，它们形成的企业联盟实行技术封锁，严禁技术转让，形成了短期内产业化技术垄断的局面。
在新光硅业来看，国内尚无量产千吨级多晶硅的先例，工艺的掌握和重要设备操作经验更是欠缺，如何选好用好一套先进的自动化控制系统以最大限度地发挥设备效能，减少开车时间，在安全的前提下提高产品质量和产量，同时达到国家的节能环保要求，成为新光硅业管理层必须克服的一大难题。
而对于霍尼韦尔而言，虽然在国外具备多晶硅项目经验，但是如何建立一个跨区域协同一致的项目运营团队，将成功的国外经验借鉴过来，从而与客户一道，主动提供针对新工艺的具有建设性的全套控制方案也是霍尼韦尔要面临的最重要挑战。
简单来说，多晶硅的生产工艺大致要经过石英砂冶炼提纯生成工业硅（Si）、氯化氢(HCl)合成、三氯氢硅（SiHCl3）合成、粗馏和多级精馏得到高纯三氯氢硅、三氯氢硅在氢气（H2）气氛中高温还原沉积而在硅棒上生长出多晶硅等主要环节。其中，后面4个环节厂房的一系列设备，如氯化氢合成炉、三氯氢硅加压合成炉、三氯氢硅粗馏、精馏塔提纯系统、还原炉等，是项目中自动化控制的重点所在，此外还包括尾气回收、热能回收、变配电和净化厂房等处的数据采集和控制任务。
针对用户生产控制要求，霍尼韦尔提供了一套其应用最为成熟的全厂一体化TPS控制平台，包括全厂主控室，20台左右GUS操作站与工程师站，40面辅助机柜以及大量的定制性工程组态与编程服务，全厂控制节点规模高达10,000点左右。
从运行情况来看，作为基于Windows 2000系统开发的自动化系统，TPS完全胜任现场的过程控制，批量控制和控制策略优化。在由控制管理网TPN(LCN)、过程控制网UCN构成的TPS安全工业网络架构上，系统的高性能过程管理站（HPM）和数据服务器、操作站等无缝集成，不但实现了稳定可靠的数据采集与状态监控，更为将来的先进控制和管理层优化，以及最终实现管控一体化打下了很好的基础。“开车大半年以来，用户基本没有出现主动维修要求”，霍尼韦尔HPS部高级销售经理高德勇先生说道。
多晶硅生产工艺和生产环境决定了对过程控制系统的基本要求：稳定可靠、安全和灵活性。作为典型的化工过程，多晶硅生产过程无疑具有许多安全风险。“例如在氯化氢合成过程中和氢气还原过程中都有氢气爆炸危险，而氯气、氯化氢等又作为化学污染物具有泄漏的危险”，新光硅业张总工程师说道，“这些化学物质本身的高腐蚀性及其反应环境，对现场的I/O卡件等数据采集和控制设备坚固可靠性提出了很高的要求。”
从TPS系统高性能过程管理站（HPM）这一最主要的数据采集和控制设备来看，项目中40多面机柜中的HPM通过采用先进的多处理器结构技术，实现了过程中的连续控制、批量控制和顺序控制的综合应用，同时为了适应高温腐蚀性环境，HPM模块化的远程增强型I/O子系统具有很高的安全等级，并进行了镀膜处理，直接安装在上述过程区域，大大减少接线成本。另外，“我们还在关键的一些控制回路上进行了全冗余配置以提高可靠性和鲁棒性”，霍尼韦尔HPS部项目经理张冰先生补充道。
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