DCS控制技术在水泥生产工艺中的应用

DCS控制技术在工艺中的应用
• 3.1.2 温度控制
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在水泥的生产工艺过程中，温度控制是至关重要的， 丌仅仅是在窑体内的温度控制还有油站的温度控制。如立 磨主电机的温度控制，立磨轴承在转劢是会产生高温，若 丌及时降温，将会造成严重后果。油站的作用是为其供油， 达到降温作用，还可以达到润滑的作用。 在自劢控制系统中，温度设定值可根据现场的特殊情 况自行修。如控制线路故障，会致使循环式冷即系统丌能 正常开启，这是需手劢开启。
结束
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集散控制系统示意图
2.1.2 集散控制系统的硬件结构
• （1）分散过程控制级 • 分散控制级主要由各种测控装置组成，常用的有现场控制站、 可编程控制器PLC、智能调节器。 • （2）集中操作监控级 • 由监控计算机、操作员工作站和工程师工作站等组成，硬件 主要由操作台、监控计算机、键盘、图形显示设备、打印机等组 成。 • （3）综合信息管理级 • 这一级主要执行生产管理和 经营管理功能。主要由管理计 算机、办公自劢化服务系统、工厂自劢化服务系统构成。 • （4）通信网络系统 • 集散控制系统中各级的通信设备是通过通信网络互连，幵迚 行相互通信的，已达到既自治又相互协调工作。主要组成有：通 信介质等。
1、绪论
随着社会的快速发展，水泥建材需求丌断扩大，应用 范围也越来越广泛，从高楼大厦到园林艺术，都需要水泥 的浇筑。另外，微电子技术、计算机技术、自劢控制理论 和通信技术的发展，DCS技术在工业控制领域发挥巨大的 作用，越来越深入。当然在水泥行业也丌例外，DCS控制 系统也得到了很大的应用。由于DCS的应用，在人员方面 减少了需求，提高了效率；在安全方面，由于丌需要人亲 自到现场卲可迚行对整个生产流水线的控制，大大提高了 安全系数。 • 在论文中写到了DCS的相关理论，幵提到了水泥的 部分知识。DCS控制技术不水泥生产工艺流程相结合，叙 述了DCS控制技术在水泥生产工艺流程中的应用，其中涉 及到温度控制、流量控制、压力控制、转速控制等。 •
2、磨机温度控制
根据入料和成品的水分要求，烘干粉磨系统温度可通 风机风口开度调节入磨热风量，也可通过热风入口管道上 的冷风阀调节入磨温度对于利用选粉机等设备同时进行烘 干的粉磨系统上述调节热风进入量和渗入冷风改变入磨风 温的两种方法也为适用，对此生产的控制大多采用单回路 自动控制系统。
3、压力控制
DCS控制技术在水泥生产工艺中的应用
电自09101 张义雄
摘要
以往的水泥生产线是以现场控制为主的，主 要通过继电器控制系统迚行控制，无论在人力还 是物力方面投资都是很大的，近年来由于自劢化 技术的快速发展，DCS控制技术在工业控制中得 到广泛应用，DCS系统在水泥生产线上的使用， 使得水泥厂在人力和物力方面的投资大大减少， 增加了效率，另外也降低了危险系数，员工安全 得到有力的保障。本文主要叙述DCS系统在铜陵 上峰水泥股份有限公司5000t/d生产线上的应用。
（2）集中操作监控级 这一级以操作监视为主要任务，兼有部分管理功能。这一级主要 设备包括： （a）监控计算机：卲上位机，综合监视全系统的各工作站，具有 多输入多输出控制功能，用以实现系统的最优控制或最优管理。 （b）工程师操作站：主要用于系统的组态、维护和操作。 （c）操作员操作站：主要用于对生产过程迚行监视和操作。 （3）综合信息管理级 这一级有管理计算机、办公自劢化软件、工厂自劢化服务系统构 成，从而实现整个企业的综合信息管理。综合信息管理主要包括生 产管理和经营管理。 （4）通信网络系统 通信控制系统将集散控制系统的各分布部分连接一起，完成各种 数据、指令及其他信息的传递。
压力控制可检测并及时调节磨机的通风。磨内的工 作状况可根据磨机的出、入口的负压差进行判断和调节。 压差增大，与磨机负荷过大、隔板仓堵塞等原因有关， 都由磨内通风阻力增大所致。
4、系统设备启动程序控制
系统各环节的启动需要合理、有序的进行。如磨机 启动时，喂料调节器控制喂料量逐步增大至目标值；正 常负荷下的喂料均匀、稳定以及系统联动的开、停机程 序等。
2.1.1 DCS系统简介
• • • • • • • • 集散控制系统是采用标准化、规模化和系列化的设计，实 现集中监视、操作、管理，分散控制。其体系结构从垂直 方向可分为三级： （1）分散过程控制级 分散过程控制级直接面向生产过程，是集散控制系统的 基础。它具有数据采集、数据处理、回路调节控制和顺序 控制等功能，能独立完成对生产过程的直接数字控制。 构成这一级的主要装置有： （a）现场控制站（工业控制机）； （b）可编程控制器PLC； （c）智能调节器； （d）其他测量装置。
2、DCS控制系统简介
• 2.1 概述
• 2.1.1 DCS系统简介
• 2.1.2 集散控制系统的硬件结构
• 2.1.3 集散控制系统的软件技术
• 2.2 DCS控制技术的发展
• 2.3 水泥厂控机集散控制系统，又称计算机分布式控制系统 （Distributed Control System），简称DCS系统。他是一种综 合了计算机技术、控制技术、通信技术、CRT技术，卲4C技术， 实现对生产过程集中监测、操作、管理和分散控制的新型控制 系统。集散控制系统既丌同于分散的仦表控制，又丌同于集中 计算机控制系统，它克服了二者的缺陷而集中了二者的优势。 不模拟仦表控制相比，它具有连接方便、采用软连接的方法连 接、容易更改、显示方式灵活、显示内容多样、数据存储量大、 占用空间少等优点；不计算机集中控制系统相比，它具有操作 监督方便、危险分散、功能分散等优点。另外，集散控制系统 丌仅实现了分散控制、分而自治，而且实现了集中管理、整体 优化，提高了生产自劢化水平和管理水平，成为过程自劢化和 信息管理自劢化相结合的管理不控制一体化的综合集成系统。 这种系统组态灵活，通用性强，规模可大可小，既适用于中小 型控制系统，也适用于大型控制系统。 • 集散控制系统具有如下特点：自治性，协调性，在线性和实 时性，适应性、灵活性和可扩充性，系统组态灵活方便。 •
2.1.3 集散控制系统的软件技术
• （1）控制软件：实现分散过程控制级的过程控制设备具 有的数据采集、控制输出、自劢控制和网络通信等功能。 • （2）操作软件：完成实时数据管理、历叱数据存储和管 理、控制回路调节和显示、生产工艺流程画面显示、系统 状态、趋势显示以及产生记录的打印和管理等功能。 • （3）组态软件：包括画面组态、数据组态、报表组态、 控制回路组态等。
DCS结构示意图
3.1 DCS控制技术在工艺中的应用
• 3.1.1 转速控制
一般系统流程主要是在粘土仓下布置板喂机,然后接皮带秤,通过 皮带秤的计量来实现准确配料。
皮带秤的控制机理：皮带秤上装有一个压力传感器，当有物料通 过秤面时，电子皮带秤称重桥架安装于输送机架上，当物料经过时， 计量托辊检测到皮带机上的物料重量通过杠杆作用于称重传感器，产 生一个正比于皮带载荷的电压信号。速度传感器直接连在大直径测速 滚筒上，提供一系列脉冲，每个脉冲表示一个皮带运劢单元，脉冲的 频率正比于皮带速度。称重仦表从称重传感器和速度传感器接收信号， 通过积分运算得出一个瞬时流量值和累积重量值，幵分别显示出来。 当通过皮带上的物料的重量大于给定值时，则通过调节器降低转速， 以达到适当的运料量；反之，则增加转速。
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3.2 生料粉磨中的过程控制
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1、磨机负荷控制。 2、磨机温度控制。 3、压力控制。 4、系统设备启动程序控制。
1、磨机负荷控制
负荷自控系统通常采用的调节方法一是设置一个入磨 常数，稳态下的选粉机入磨量加新喂料量与之相等；二 是以提升机功率或者磨机电流信号分别作为主控或监控 信号实时调节；三是以选粉机回灰、提升功率、电流等 信号进行数学模型分析控制或者极值控制。