水泥企業(yè)自動化技術(shù)應(yīng)用狀況

樊 亮

(山西千方交通科技有限公司，山西 太原 030006)

隨著我國的快速發(fā)展，我國對水泥的需求也越來越大，質(zhì)量要求也越來越高，此時就給水泥企業(yè)提出了更高的要求。水泥企業(yè)生產(chǎn)的最終目標(biāo)是生產(chǎn)出低耗優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品來。隨著計算機的快速發(fā)展，水泥企業(yè)自動化得到了較快的發(fā)展，其技術(shù)也被廣泛應(yīng)用。

1 水泥企業(yè)自動化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 分布控制系統(tǒng)

分布控制系統(tǒng)就是DCS系統(tǒng)，分布控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)模擬式儀表的控制系統(tǒng)、集中式控制系統(tǒng)進行比較時，分布控制系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢。分布控制系統(tǒng)在某些方面能夠?qū)⒂嬎銠C應(yīng)用技術(shù)所開發(fā)的最新研究成果充分地吸納進來，這些方面主要包括軟件編制、控制思想、系統(tǒng)組態(tài)、網(wǎng)絡(luò)通訊等，從而使生產(chǎn)過程更加可靠、實用、系統(tǒng)，并且也會產(chǎn)生更高的經(jīng)濟效益，進而促進了水泥企業(yè)的發(fā)展。分布系統(tǒng)也具有自身的一些特點，如分散檢測控制、集中操作管理等?？傮w而言，分布控制系統(tǒng)使用方便、功能完善。分布控制系統(tǒng)近些年已經(jīng)在我國大中型水泥企業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，并受到了這些企業(yè)的廣泛歡迎和贊許。

1.2 PLC集散控制系統(tǒng)

PLC集散控制系統(tǒng)的特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）PLC集散控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制主要通過計算機對一些參數(shù)來進行；（2）PLC集散控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)實時控制和監(jiān)測整個生產(chǎn)過程，但是其前提是要實現(xiàn)全廠的聯(lián)網(wǎng)；（3）PLC集散控制系統(tǒng)同樣也可以采用計算機來控制一些現(xiàn)場設(shè)備；（4）計算機可以實現(xiàn)實時監(jiān)測，其主要是通過反饋的壓力和現(xiàn)場溫度狀態(tài)參數(shù)來進行。水泥的生產(chǎn)過程是一種連續(xù)的生產(chǎn)過程，其要求具有強大的邏輯控制功能，這樣PLC系統(tǒng)才能發(fā)揮其巨大功能，控制好開關(guān)量，因此，PLC集散控制系統(tǒng)更適合對水泥生產(chǎn)線的自動控制。隨著PLC技術(shù)的快速發(fā)展，在很多方面已經(jīng)超越了DCS系統(tǒng)，在中小規(guī)模的水泥企業(yè)中，PLC集散系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用，并且也在一定程度上提高了中小型水泥企業(yè)的管理控制水平。

1.3 分布控制系統(tǒng)與PLC集散控制系統(tǒng)存在的問題

雖然分布控制系統(tǒng)與PLC集散控制系統(tǒng)在促進水泥企業(yè)控制上起到了很大的作用，但是目前這兩個系統(tǒng)仍然存在很多問題，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）分布控制系統(tǒng)和PLC集散控制系統(tǒng)所構(gòu)成的產(chǎn)品體系都是由各自的硬件和軟件進行的，彼此比較封鎖，進行相互通信也只能通過網(wǎng)關(guān)等接口進行，通訊速度普遍偏低；（2）采用自己的數(shù)據(jù)庫的情況也較多，這樣對其他系統(tǒng)的訪問沒有任何的有利之處；（3）在水泥企業(yè)自動化中，儀表控制是比較重要的，但是有些儀表存在參數(shù)不易調(diào)整，不易控制現(xiàn)場。

2 水泥企業(yè)自動化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展方向

2.1 水泥生產(chǎn)管理需要管控一體化

隨著水泥企業(yè)管理水平的提高，管理意識的增強，希望從管理中增加效益，水泥企業(yè)家希望從DCS或PLC控制系統(tǒng)中得到相關(guān)的數(shù)據(jù)。應(yīng)用軟件能夠提供歷史數(shù)據(jù)記錄，包括數(shù)據(jù)記錄、報警記錄、操作記錄。管理者可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)記錄和其強大的數(shù)據(jù)分析能力，可計算各個車間的日平均產(chǎn)量和耗電、耗煤量，以及一個月的總產(chǎn)量、耗電量和耗煤量等，這為管理者提高總產(chǎn)量降低總成本提供了科學(xué)依據(jù)，也為水泥廠的節(jié)能減排、建設(shè)綠色工廠提供了數(shù)據(jù)支持；通過其數(shù)理統(tǒng)計功能可對歷史數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，通過報警對潛在的質(zhì)量問題發(fā)出警告，使管理人員和技術(shù)人員得以從專注于質(zhì)量程序的改進工作中解放出來；當(dāng)生產(chǎn)線事故發(fā)生后，可根據(jù)報警記錄、操作記錄查清事故原因?？刂葡到y(tǒng)設(shè)有現(xiàn)場巡檢按鈕，軟件可準(zhǔn)確記錄巡檢工是否按規(guī)定的時間到達規(guī)定的巡檢現(xiàn)場，該功能對巡檢工管理很有效；軟件可對各臺工藝設(shè)備的運行時間、啟動次數(shù)和故障次數(shù)進行統(tǒng)計，當(dāng)設(shè)備使用期已過時會發(fā)出警告信號，可在檢修期內(nèi)及時更換，避免在生產(chǎn)中頻繁故障；軟件的Web網(wǎng)關(guān)功能使用管理人員能夠在世界上的任何地方通過Internet網(wǎng)訪問工廠的數(shù)據(jù)；工廠管理人員在辦公室、家里或是賓館房間，獲取工廠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)就象打一個電話那樣簡單，軟件同樣支持電話通訊，不通過Internet網(wǎng)也能直接通過電話線路獲取工廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)，使管理者能隨時掌握工廠生產(chǎn)的實際情況。軟件的這些功能給工廠的管理帶來了極大的方便。

2.2 現(xiàn)場控制總線FCS系統(tǒng)的應(yīng)用

現(xiàn)場總線是用于現(xiàn)場儀表與控制室系統(tǒng)之間的一種開放、全數(shù)字化、雙向通信與多站的通信系統(tǒng)。用戶迫切需要現(xiàn)場總線與智能化的現(xiàn)場儀表，以便將60%～80%的控制功能下放到現(xiàn)場儀表，減少DCS處理信息的壓力，增強系統(tǒng)的可靠性和安全性，同時也可減少電纜及其相關(guān)費用。采用現(xiàn)場控制總線FCS系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：（1）現(xiàn)場總線開放性好，具可互操作性與可互換性，全數(shù)字化，用不著象DCS或PLC那樣需A/D或D/A轉(zhuǎn)換，是雙向通信、智能化的現(xiàn)場儀表。（2）可以減少1/2～2/3的隔離器、端子柜、I/O終端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜子，這樣就節(jié)省了I/O裝置及裝置室的空間。（3）可以減少電纜的用量，費用可以節(jié)省60%或更多（電纜費用）。（4）由于可以將PID功能植入到變送器或執(zhí)行器中去，使控制周期大為縮短。目前可以從DCS的每秒調(diào)節(jié)2～3次增加到每秒調(diào)節(jié)10～20次，從而改善了調(diào)節(jié)性能。（5）組態(tài)簡單，安裝、運行、維護簡便。現(xiàn)場總線必須與企業(yè)的管理自動化相結(jié)合，也就是所謂管控要一體化。

3 結(jié)束語

從上述分析可知，目前分布系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)受到了很大威脅，但是水泥企業(yè)就有比較大的開關(guān)數(shù)據(jù)量，加之分布系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)擁有著不可抹掉的優(yōu)勢，因此，分布系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)仍然是未來水泥企業(yè)自動化技術(shù)應(yīng)用的一項重點。并且現(xiàn)場控制總線FCS系統(tǒng)也是水泥企業(yè)實現(xiàn)自動化的一個重要技術(shù)。

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