淺析水泥廠自動化控制

鄒延陽

（天津中材裝備集團(tuán)有限公司 300400）

淺析水泥廠自動化控制

鄒延陽

（天津中材裝備集團(tuán)有限公司 300400）

在日益發(fā)展的水泥工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中，各項經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)必須迎合現(xiàn)代化趨勢，逐漸淡化傳統(tǒng)的人工分析檢測方法，并啟用自動分析檢測儀器，強(qiáng)化生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性和合理性，使得經(jīng)濟(jì)效益最大化。此文將對自動檢測儀器在水泥生產(chǎn)中的影響做相關(guān)的論述。

水泥廠；自動化控制；新型工藝；檢測儀

引言：

國內(nèi)大型水泥廠已經(jīng)將水泥生產(chǎn)自動化應(yīng)用在新型干法生產(chǎn)工藝線上，水泥企業(yè)對自動化技術(shù)的需求也越來越大，如此，也將推進(jìn)水泥企業(yè)應(yīng)用自動化技術(shù)使得整體工業(yè)技術(shù)水平持續(xù)提高，并且會在往后的發(fā)展中更加成熟。

一、水泥廠自動控制的對象和特點

1、水泥廠自動控制參數(shù)類型

（1）開關(guān)量：電動機(jī)開停、聯(lián)鎖、故障報警信號閥門開啟信號；料位報警信號等。

（2）模擬量：料位、流量、轉(zhuǎn)速、電流、溫度、壓力、閥位和成份等。

以上諸多參數(shù)可以概括為“安全性參數(shù)”和“生產(chǎn)性參數(shù)”，“安全性參數(shù)”對企業(yè)的正常生產(chǎn)運(yùn)營有著重要的參考作用，其主要指的是企業(yè)的設(shè)備是否安全運(yùn)行，在減少非計劃停產(chǎn)方面有著積極的作用，例如窯困體溫度、設(shè)備軸瓦溫度等，“生產(chǎn)性參數(shù)”是直接和企業(yè)的生產(chǎn)相關(guān)聯(lián)的一種參數(shù)，對企業(yè)的經(jīng)營生產(chǎn)起著指導(dǎo)性作用，如各級旋風(fēng)筒出口溫度、壓力等，還有一些參數(shù)具有以上兩種參數(shù)，如窯尾電收塵CO含量等，通過對這些參數(shù)的劃分和研究，可以有效的保證企業(yè)的正常生產(chǎn)運(yùn)行，在遇到生產(chǎn)事故或者安全風(fēng)險時，可以及時的發(fā)出報警點，從而避免企業(yè)的損失。

2、水泥廠自動控制系統(tǒng)的分類

按照企業(yè)的相關(guān)生產(chǎn)工藝流程和特點，通常會將企業(yè)的生產(chǎn)線分成四個集中控制系統(tǒng)，分別是：生料制備系統(tǒng)、原料制備系統(tǒng)、水泥粉磨系統(tǒng)和燒成系統(tǒng)。具體的劃分如下：

（1）生料制備系統(tǒng)：由原料配料庫經(jīng)原料粉磨至生料庫頂止；

（2）原料制備系統(tǒng)：包括石灰石破碎及原料入庫；

（3）水泥粉磨系統(tǒng)：由熟料庫底出料，經(jīng)水泥磨、水泥輸送至水泥頂止水泥包裝系統(tǒng)水泥庫底到水泥包裝，包括散裝庫；

（4）燒成系統(tǒng)：由生料均化庫庫底出料，經(jīng)窯尾及廢氣處理，喂料系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯、熟料破碎至熟料庫頂止，還包括煤粉制備系統(tǒng)。

二、水泥廠自動控制系統(tǒng)的演變

1、分散儀表控制

分散儀表控制模式在七十年代得以盛行，其在普通的一次、二次儀表和各種繼電器以及保護(hù)裝置構(gòu)成，每個車間分別設(shè)置一個控制室和配電室，由每個車間各自對所在車間的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行操作控制和相關(guān)的保護(hù)工作，每個車間在操作過程中一般會配備儀表盤、操作臺和模擬盤，這樣可以很好的對企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，每一個生產(chǎn)車間都具有獨立性，在企業(yè)生產(chǎn)中起著簡單的控制，彼此車間沒有整合和聯(lián)系，缺乏整體操作系統(tǒng)的控制，不過這種系統(tǒng)操作起來較為簡單，不會過于復(fù)雜，并且投資費(fèi)用相對比較少，在現(xiàn)有的很多水泥廠企業(yè)中還有所應(yīng)用。

2、集中儀表控制

集中儀表控制是一種相對比較集中的控制系統(tǒng)，將分散在車間的控制系統(tǒng)集中起來，其主要設(shè)在中央控制室，由中央控制室對企業(yè)的整個生產(chǎn)和安全情況進(jìn)行監(jiān)控，通過PLC來進(jìn)行電機(jī)的開?？刂?，相關(guān)的變量通過中央控制室的儀表盤來進(jìn)行集中監(jiān)控，這樣有利于企業(yè)實現(xiàn)集中管理，不過這種集中的儀表控制系統(tǒng)需要大量的投資經(jīng)費(fèi)，在八十年代較為常見，不過現(xiàn)在已經(jīng)很少有企業(yè)使用了。

3、DCS系統(tǒng)

DCS系統(tǒng)（Distributed Control System）又叫做“集散控制系統(tǒng)”，其以集中操作管理的控制思想，以分散控制的方式對企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，通過集散控制系統(tǒng)將企業(yè)的數(shù)據(jù)和CRT操作站連接起來。這種系統(tǒng)是目前很多行業(yè)應(yīng)用較為普遍的一種自動化計算機(jī)控制系統(tǒng)，如在石油、電力、冶金、建材等。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，DCS系統(tǒng)在不斷的發(fā)展和完善，DCS系統(tǒng)可由中央操作站、現(xiàn)場控制站和數(shù)據(jù)告訴公路三個部分構(gòu)成，中央操作站也叫做上位機(jī)，通常放在中控室里，現(xiàn)場控制站也稱為下位機(jī)，通常放在生產(chǎn)車間進(jìn)行監(jiān)控。數(shù)據(jù)高速公路也叫做數(shù)據(jù)總線，對上位機(jī)和下位機(jī)進(jìn)行彼此間的通訊。

三、水泥廠自動控制系統(tǒng)的展望

1、近年來，科學(xué)技術(shù)水平發(fā)展迅猛，計算機(jī)產(chǎn)業(yè)迎來了快速發(fā)展的勢頭，DCS系統(tǒng)在越來越多的中小企業(yè)中得以應(yīng)用，應(yīng)用范圍也在不斷的擴(kuò)大，以前只局限于企業(yè)的工藝生產(chǎn)線上，現(xiàn)在控制系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋了整個的水泥上產(chǎn)線。

2、現(xiàn)場總線控制是近年來自動化控制中最為熱點的研究對象，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)場總線控制會逐漸的取代現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)，促進(jìn)水泥廠工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)場總線是一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是由現(xiàn)場儀表和控制室系統(tǒng)之間的一種全數(shù)字化、雙向、多站的通信系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線將改變傳統(tǒng)的DCS的輸人輸出模式。各種智能化儀表及全數(shù)字化的現(xiàn)場控制裝置的使用，可以將原采用傳統(tǒng)DCS完成PID的控制功能及其它的一些控制功能下放到現(xiàn)場的智能儀表及全數(shù)字化的控制裝置中。

3、DCS系統(tǒng)或未來的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，都只是解決水泥生產(chǎn)的過程控制問題，而諸如生產(chǎn)分析、統(tǒng)計、預(yù)測、類比、存檔等功能幾乎沒有。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和競爭的日益加劇，生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)將通過網(wǎng)絡(luò)覆蓋各個生產(chǎn)部門的辦公室?，F(xiàn)代化水泥工廠自動化將是由或現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)實現(xiàn)的水泥生產(chǎn)線過程，自動化和由生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)實現(xiàn)的水泥廠管理自動化兩部分組成，二者通過網(wǎng)絡(luò)連成一個整體。

三、結(jié)束語

總的來說，水泥廠自動化控制系統(tǒng)是一個不斷演變的過程，其由初期的分散式、集中式控制系統(tǒng)不斷的進(jìn)行完善和升級，這些控制系統(tǒng)經(jīng)過企業(yè)的逐漸調(diào)試，可以有效的提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，保證企業(yè)生產(chǎn)安全的同時，可以對企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，有利于企業(yè)降低經(jīng)營成本，對于企業(yè)的長期發(fā)展也是非常有利的，當(dāng)然目前被廣泛應(yīng)用的DCS系統(tǒng)還存在著諸多的控制問題，我們相信隨著科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步，水泥廠自動控制系統(tǒng)將不斷的完善和升級，為企業(yè)的發(fā)展提供更多的便利。

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