之水泥回转窑电气控制系统设计说明
水泥回转窑优化控制系统的研究与开发
水泥回转窑优化控制系统的研究与开发关键词：水泥烧成窑，控制器，稳态模型，动态模型1 水泥烧成窑系统控制参数分析带窑外分解炉的新型干法水泥回转窑采用窑外分解煅烧技术,生料入回转窑前分解率已达到80%~90%。
基于目前国内新型干法水泥生产线广泛使用的窑外预热分解技术和水泥熟料煅烧工业的生产经验,烧成带温度和窑尾废气温度的稳定是保证水泥回转窑热工过程稳定,生产出高质量水泥熟料的重要标志[1]。
为了达到优化工艺生产过程的目的,对水泥回转窑系统的主要参数进行分析。
主要参数如下:(1) 控制变量CV①烧成带温度:正常工作范围是1300℃～1500℃,是直接反应烧成带工况的重要参数。
②窑内氧气含量:正常工作范围是3.5%～5.5%,在煅烧的过程中窑内的氧气含量直接影响到燃料的燃烧状况。
进而对窑温也有一定的影响。
③窑内含量:在煅烧的过程中窑内的含量直接影响到熟料的烧制状况,从而影响熟料的品质。
④窑内含量:窑内含量直接反映窑内煤和风的配比情况是否合理。
(2) 操作变量MV①喂煤量:它对烧成带温度和废气中的氧含量有直接影响。
增加喂煤量可以提高烧成带温度并降低氧含量;反之,减少喂煤量则可以降低烧成带温度和提高氧含量。
②高温风机挡板开度:它主要用于改变窑负压、保证风煤配合和保证废气中的氧含量;同时也用来改变窑内的温度分布,控制窑尾温度。
增加挡板开度,将提高窑尾温度并增加氧含量;反之,则可以降低窑尾温度和窑尾废气中的氧含量,对的含量变化也有很大的作用。
③回转窑转速和喂料量:当窑运行稳定时,回转窑转速和喂料量之比应基本保持不变。
具体控制量在操作员组态画面上的位置如下图1所示。
2 水泥回转窑系统模型辨识本项目对河北唐山冀东股份有限公司丰润三期水泥厂进行现场数据的采集,采样周期是60s,共采集20030组数据。
首先将采集数据中不合理的数据进行剔除,然后再分出动、静态数据,当系统中的两个输入量有一个保持不变,而另一个发生阶跃变化,从阶跃到最终系统达到稳定状态时的数据选为动态数据;从稳定状态到下一个阶跃发生前的数据选为稳态数据。
水泥回转窑直流传动控制系统的设计与应用
水泥回转窑直流传动控制系统的设计与应用董康【期刊名称】《水泥工程》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】2页(P63-64)【作者】董康【作者单位】合肥水泥研究设计院，安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TQ172;TP231 直流电动机的调速方式及其选择直流电动机转速n和其他参数的关系可表示为：，式中：U a—电枢供电电压，V；I a—电枢电流，A；R a—电枢回路总电阻，Ω；C e—电势系数；Φ—励磁磁通，Wb。
因此，只要改变U a、Φ、R a三个参数中的任何一个，就可改变电动机的转速。
其中改变电枢回路电阻方法简单易行、设备制造方便、价格低廉；但效率低、机械特性软，不能得到较宽和平滑的调速性能，该法只能适用在一些小功率且调速范围要求不大的场合。
而发电机—电动机系统的出现，使得改变励磁磁通调速变得可行，且可获得较宽的调速范围、较小的转速变化率和平滑的调速性能；但系统重量大、占地多、效率低及维修困难。
近年来，随着电力电子技术的迅速发展，由晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统已取代了发电机—电动机调速系统，特别是大规模集成电路技术以及计算机技术的飞速发展，使直流电动机调速系统的精度、动态性能、可靠性有了更大的提高。
电力电子技术中IGBT等大功率器件的发展正在取代晶闸管，出现了性能更好的直流调速系统。
作为新一代的数字式直流调速装置，ABB DCS800系列集合了DCS400的简易性、DCS500的可编程性、DCS600的可控制性以及AC传动的可通用性，其主电路采用模块化结构，主控回路采用集成化电路，再加上微处理器存储记忆、计算、判断、通讯、内部数字化量的传递与控制，而且可根据实际需要对装置的参数进行修改和组态。
目前，DCS800系列广泛应用于水泥厂回转窑的直流传动系统。
本文仅以2012年山东中联某公司5000 t/d生产线为例，介绍回转窑直流传动系统的设计方案及应用情况。
2 系统硬件设计（1）已选直流电机型号及其参数。
水泥回转窑传动装置设计说明书
绪论水泥回转窑属于建材设备类.回转窑按处理物料不同可分为水泥回转窑、冶金化工回转窑和石灰回转窑。
水泥回转窑是水泥熟料干法和湿法生产线的主要设备.回转窑广泛用于冶金、化工、建筑耐火材料、环保等工业。
该回转窑由筒体，支承装置，带挡轮支承装置，传动装置，活动窑头，窑尾密封装置，喷煤管装置等部件组成。
回转窑的窑体与水平呈一定的倾斜，整个窑体由托轮装置支承,并有控制窑体上下窜动的挡轮装置，传动系统除设置主传动外，还设置了在主电源中源断时仍能使窑体转动，防止窑体弯曲变形的辅助传动装置，窑头、窑尾密封装置采用了先进的技术，保证了密封的可靠性。
水泥生产过程可概括为"两磨一烧"三大环节，其中”一烧”就是指：生料在回转窑内煅烧成水泥熟料过程.因此回转窑技术性能和运转状况决定了水泥的质量、产量和成本，是水泥生产中的关键设备。
将石灰石,粘土及少量铁质原料（大体按75：20：5），经过粉磨均化，调配成生料,按入窑生料水分不同回转窑煅烧工艺可分为：湿法生产,半干法生产和干法生产三种,因此水泥窑按此分类即是1。
湿法生产：湿法长窑。
特点：可生产质量优越及特种水泥熟料(如：华新窑φ3。
5×145m窑等），能耗大。
2。
半干法生产：立波尔窑特点：少量生产，仅在北京琉璃河水泥厂等为数不多的厂家使用,处于淘汰状态.3.干法生产:a, 中空窑（含带余热发电的中空窑）曾是上世纪的生产窑型、能耗大、现在水泥行业已不在使用,但在化工,冶金等他行业仍在大量使用.b，带悬浮预热器干法窑即预分解窑.现在水泥生产的主力窑型,这也是我们现在主要的窑型.水泥回转窑除锻烧水泥熟料外，还用来锻烧粘土、石灰石和进行矿渣烘干等;耐火材料生产中,采用回转窑锻烧原料，使其尺寸稳定、强度增加，再加工成型。
有色和黑色冶金中，铁、铝、铜、锌、锡、镍、钨、铬、锉等金属以回转窑为冶炼设备，对矿石、精矿、中间物等进行烧结、焙烧。
如：铝生产中用它将氢氧化铝焙烧成氧化铝;炼铁中用它生产供高炉炼铁的球团矿；国外的“SL/RN法"、“Krupp法”用它对铁矿石进行直接还原；氯化挥发焙烧法采用它提取锡和铅等。
毕业设计之水泥回转窑电气控制系统设计
[键入文字]北方民族大学本科生毕业论文摘要在建材、冶金、化工、矿物加工和环保等许多行业中，广泛地使用回转圆筒型设备对散装或浆状物料进行物理或化学处理，这种回转圆筒设备被称为回转窑。
水泥生产是由原料预处理(均化、破碎、烘干等)、生料制备(配料、粉磨、均化)、熟料锻烧(分解预热、锻烧、煤磨)、水泥制成(水泥配料、粉磨、包装)四大部分组成，其中水泥熟料的煅烧是水泥生产中最重要的过程，所用的设备水泥回转窑，常被称为水泥厂的心脏。
水泥回转窑由机械、电气、液压等部分组成。
通过研究设计主要用PLC为核心控制水泥回转窑系统，主要包括有: ①回转窑辅助电机的正常运转控制。
②主电机的变频调速控制。
③燃烧器移动小车的正反转运行控制。
④主减速机润滑站的控制应按TE525润滑站的压力、温度、液位等控制。
⑤挡轮液压站TE326的控制。
结论控制方案包括: ①主电机为变频调速电机，故采用变频器控制其调速运行。
②辅助电机、燃烧小车的控制比较简单，直接用继电接触器控制其运行。
③挡轮液压站、主减速机润滑站因控制内容多，工艺复杂，两者均采用由PLC控制的方式，利用PLC的硬件电路与软件结合，实现挡轮液压站、主减速机润滑站的正常运转与故障报警等控制功能。
关键词水泥，回转窑，PLC，控制系统ABSTRACTIn building materials,metallurgy,chemical,mineral processing,environmental pr-otection,and many other industries,people widespread use of rotating cylindrical d evice on the bulk or slurry material to do physical or chemical treatment,which-h is known as rotary kiln that with rotating cylinder device.Cement production is composed by the raw material pretreatment (homog-e-n izing,crushing,drying,etc.),raw material preparationing redients,grinding,homogeniz-a tion),clinker calcination(decomposition and preheating,calcination,coal mill),ceme-nt products (Cement batching,grinding,packaging).And calcining cement clinker whic h is the most important cement production process,so its equipment–cement rotar y kiln,often referred to as the heart of cement.Cement kiln consist of mec-hanica l,electrical,hydraulic and other components.By studying and the design of cement rotary kiln system we will use PLC as the main core of the control.Tha-t includ ing: Firstly, rotary control of the normal operation of auxiliary motors.S-condly, t he main motor of the variable frequency control.Thirdly, move the car reversing the burner operation control. The fourth is the main reducer lubrication station c ontrol stations shall TE525 lubrication pressure,temperature,liquid level control. T he fifth is gear wheel hydraulic TE326 control.Conclusions control program include: First of all, main motor for frequency conversion motor,which inverter control its speed operation.Secondly,auxiliary m-o tors,combustion car’s c ontrol is relatively simple,which direct contacts with the re lay control its operation. Last but not least,because of gear wheel hydraulic s-tati on,the main gearbox lubrication station’s control contents and more complex proc ess,both adopted by the PLC control method,the use of PLC combination of hard ware and software to achieve gear wheel hydraulic station,the main gearbox lubri cation Stop the normal operation and fault alarm control functions.Key words Cement,Kiln,PLC,Control System目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1水泥生产工艺 (1)1.1.1 水泥熟料的煅烧 (2)1.1.2 回转窑的发展 (2)1.1.3 回转窑的性能和特征 (3)1.2水泥回转窑硬件系统技术参数 (3)2 总体方案设计 (4)2.1设计任务要求 (4)2.2电气控制方案 (6)3 水泥窑控制方式 (9)3.1操作方式 (9)3.1.1 DCS介绍 (9)3.1.2 操作方式设计 (9)3.2与外界的连锁信号 (10)3.3配电系统 (11)4 硬件电路设计 (13)4.1辅助电机的控制 (13)4.2燃烧小车的控制 (13)4.3PLC硬件配置 (13)4.3.1 PLC基本知识 (13)4.3.2 PLC机型选择 (15)4.4模块连线图 (17)4.5PLC输入输出端子设计 (18)4.6功能梯形图设计 (20)4.6.1 闪烁信号的产生 (20)4.6.2 主减速机润滑站起动及抗干扰措施 (21)4.6.3 主减速机润滑站冷却水的投入和关闭 (21)4.6.4 润滑站综合起停 (22)4.6.5 主减速机润滑站油泵电机的工作 (22)4.6.6 主减速机润滑站加热器的运行 (23)4.6.7 挡轮液压站的正常工作 (23)4.6.8 挡轮站加热器的工作 (25)4.6.9 声光报警程序 (26)4.7设计小结 (26)5 控制电路设计 (28)5.1I/O表设计 (28)5.2硬件电路设计 (29)5.2.1 回转窑电机控制电路 (29)5.2.2 电磁球阀和滤油器的控制电路 (31)5.2.3 PLC供电模块图 (32)5.2.4 PLC输入模块图 (33)5.2.5 PLC输出模块图 (35)5.3梯形图程序设计 (36)5.3.1 综合启动控制程序 (36)5.3.2 综合指示灯程序 (37)5.3.3 三级操作控制程序 (37)结论 (39)参考文献 (40)致谢 .................................................................................................... 错误！未定义书签。
水泥回转窑计算机控制系统
水泥回转窑计算机控制系统李勇伟[1]王芬荣[2][1] 浙江省交通规划设计研究院[2 ]中国新型建筑材料工业杭州设计研究院摘要：紧紧围绕回转窑生产控制管理为中心，从原料进厂到成品出厂，将水泥生产的所有工艺段都纳入该系统的控制管理范围，实现全线的自动化。
关键词：计算机；控制系统；自动化1 系统概述水泥回转窑生产的自动化控制是水泥旋窑生产线不可缺少的关键组成部分，作为一个应用于现代化水泥厂的工业计算机自动化控制系统，它应该是覆盖了从水泥厂的全线生产过程控制和整个水泥厂生产管理的一个大系统。
本系统就是从这个设计思想出发，采用目前先进的PLC 和计算机网络控制技术，结合了计算机----客户机/服务器体系结构组成了一个完整地计算机生产控制、管理系统。
计算机系统为计算机局域网络，采用SERVER/CLIENT(服务器/客户机)结构，通过开放性的100M 高速以太局域网及TCP/IP 网络协议实现互联。
服务器通过PROFIBUS 协议完成对外场设备所有采集数据信息的登录及处理，系统控制程序及数据的输出，并负责以太网网络及网络数据库的运行和管理。
客户机基于服务器的数据按分配功能进行不同内容的监控操作，所有的客户机均可互为备用。
该方案具有可靠性、方便性和灵活性，还可以实现在运行过程中的程序再开发。
由于数据的集中采集和管理，减少了数据流动环节，从而减低了开发与维护成本。
灵活的互备方式更将系统的操作管理及维护风险降低至最低程度。
图1-1 水泥生产线工艺流程简图2 配置简介根据不同水泥厂的工艺流程和特点，以及各车间的具体位置，共设若干个现场控制站、若干个操作员站、一个工程师站，以实现从原料进厂到成品水泥出厂的计算机控制。
2.1 现场控制站现场控制站的主要任务是进行数据采集及处理；根据控制程序来实施实时的过程量的控制；进行设备监视和系统的测试与诊断。
现场控制站主要含以下内容：原料制备和石灰石预均化、生料粉磨、生料配料、废气处理、窑尾分解、筒体温度扫描、烧成窑头控制、窑头看火、煤磨控制、熟料配料、水泥粉磨和输送等等。
基于回转窑的PLC控制系统设计
基于回转窑的PLC控制系统设计
回转窑是一种常用于水泥生产中的设备，它通过高温处理原材料，将其转化为水泥熟料。
在回转窑的工作过程中，粉煤灰、矿泉粉等辅助燃料也可以被加入以提高燃烧效率。
为了确保回转窑的正常运行，PLC控制系统被广泛应用于该设备中。
PLC控制系统设计的目标是以一种高效、安全、稳定的方式对回转窑进行控制。
系统的设计基于以下几个关键点：
1. 技术参数获取：回转窑的运行需要监测一些关键参数，如转速、温度、压力等。
PLC控制系统需要通过传感器来获取这些参数，并可以实时监测和记录。
2. 控制逻辑设计：PLC控制系统需要根据回转窑的工作状态和参数，制定相应的控制逻辑。
在回转窑温度过高时，系统应自动减小燃烧温度或增加冷却气体流量。
3. 人机界面设计：PLC控制系统需要提供一个友好的人机界面，使操作人员能够方便地查看回转窑的运行状态和参数，以及进行相关的操作控制。
这可以通过触摸屏或者操作面板来实现。
4. 安全保护设计：回转窑的高温工作环境存在一定的安全风险，因此PLC控制系统需要设计相应的安全保护功能。
在窑温度异常升高时，系统应自动停机，并发出警报信号。
5. 数据记录与分析：PLC控制系统应具备数据记录与分析功能，可以将关键参数的历史数据进行记录，以供后续分析和优化。
对于回转窑的PLC控制系统设计而言，也应考虑到系统的可扩展性和稳定性。
系统应能够适应未来可能的功能扩展，并能够与其他生产设备进行联网和协同工作，以提高生产效率。
系统还应具备强大的自诊断和故障排除功能，以便及时发现和解决问题，确保回转窑的连续运行。
水泥回转窑优化控制系统的研究与开发
中图分类号 ： ２ ３ ． ＴＰ ７ １
文献标 识码 ： Ｂ
文章编号 ：０ ３ ２ １２ １ ）３ ０ ０ － ５ １ ０－７ ４ （０ ２０ － ０ ９ ０
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｔｈ ｓ ａ ｃ ｎ ｖ ｌｐ ｎ ｆ ｍｅ ｔ ｔ Ｋｌ ｅＲｅ ｅ ｒｈａ ｄＤｅ ｅｏ ｍｅ ｔ Ｏ Ｃｅ ｎ ｏ Ｒｏ ｉ ｎ Ｏｐｉ ｚ ｔ ｎＣｏ ｔ Ｉ ｓｅ ｔ ｍｉａｉ ｎｒ ｔ ｍ ｏ ｏ Ｓｙ
ｌ ｈ ｓｔ ｅｎ ｕ ａ ｅｗｏ ｋ ｍｏ ｅ ｎ ｙ ａ ｉ ｉ ｅ ｈ ｅ ｒｌ ｔ ｒ ｄ ｌ ｄ ｄ ｎ ｍ ｃＡＲＸ ｄ ｌ ｄ ｓｇ ｓｔｅｃ ｍｅ ｔｒ ｔｒ ｉ ｙ ｔｍ ｏ ｏ ｌ ｇｖ ｒａ ｌ ａｎ ｓ ｎ ａ ｍｏ ｅ， ｅ ｉ ｎ ｈ ｅ ｎ ｏ ａｙｋ ｌ ｓ ｓｅ ｆ ｒｒ ｌ ｎ ａ ｂ ｅｇ ｉ ｎ ｉ ｉ
和 风的 配 比情 况是否 合理 。
（） 操作变量 ＭＶ ２
① 喂煤量 ： 它对烧 成带温度 和废气 中的氧含量 有 直 接影 响 。增 加 喂煤量 可 以提 高烧 成 带温 度 并降 低氧
含量 ； 反之 ， 减少 喂煤量 则 可 以降低烧成 带 温度和提 高
①
烧成带温度 ： 正常工作范 围是 １０ ． ～１０ ＂ ３０ ０ ５０ ０，
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｏ ｇ ｈ ｏ ｌ ｃ ｉ ｎ ｎ ｌ ｓｓ ａ ｄ ｓ ｒ ｅ ｉ ｇ ｏ ｈ ｐ ｒ ｔ ｎ ｎ ａ ａ ｆ ｏ ｃ ｍｅ ｔｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｌ ｅ ｔ ｉ ａ ｔｃ ｅ ｅ ｔ ｂ ｓ ｒ ｃ ： ｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ｃ ｌ ｔｏ ，ａ ａ ｙ ｉ ｎ ｃ ｅ ｎ ｎ ｆｔ ｅ ｏ ｅ ａ ｉ ｉ ｇ ｄ ｔ ｒ ｍ ｅ ｅ ｏ ｎ ｒ ｄ ｃ ｉ ｉ ， ｈ ｓ ｒｉ ｌ ｓａ — ｏ ｎ
基于ARM和COS-II的水泥回转窑旋风预热器控制系统设计.
基于ARM和µC/OS-II的水泥回转窑旋风预热器控制系统设计
全部作者：
池宏军陈理君
第1作者单位：
武汉理工大学
论文摘要：
本设计应用可控硅技术对旋风预热器旋风实现数字控制，通过电压反馈来改变可控硅的导通角来控制风机,充分利用了水泥回转窑的尾气热能。
为保证测量和控制的实时性,提出了基于ARM和µC/OS II的实时系统控制方案。
这种方案提高了系统的控制能力和快速响应能力，节约了成本，适用于工业现场安装和监控。
模拟实验与运行验证了设计的有效性。
关键词：
可控硅ARM µC/OS-II 实时操作系统 (浏览全文)
发表日期：
2008年03月20日
同行评议：
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综合评价：
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修改稿：。
基于回转窑的PLC控制系统设计
基于回转窑的PLC控制系统设计一、前言回转窑是一种常用于水泥生产、矿业和冶金行业的设备，用于煅烧石灰石、铁矿石和活性氧化铝等材料。
回转窑的运行需要一个高效可靠的控制系统来确保设备的稳定运行和产品的质量。
在过去，回转窑的控制系统主要依靠人工操作，容易受到人为因素的影响。
随着自动化技术的发展，基于PLC的控制系统逐渐成为回转窑的主流控制方式，它能够实现回转窑的自动化运行和优化控制，提高生产效率，降低能耗，改善产品质量。
本文将介绍基于PLC的回转窑控制系统设计方案，探讨其在实际应用中的优势和技术难点。
二、回转窑的工作原理回转窑是一种圆筒形的旋转设备，通常水平安装，通过电机驱动实现旋转。
原料在回转窑内部受到高温煅烧，经过一系列的化学反应，最终产生所需的产品。
回转窑的控制系统需要实现对回转窑转速、加料速率、燃料供给、热风分配等参数的精确控制，以确保设备的安全稳定运行和产品质量的稳定。
三、PLC控制系统设计方案1. 硬件选型PLC是Programmable Logic Controller的缩写，可编程逻辑控制器。
在回转窑的控制系统中，PLC通常负责采集各种传感器信号，实现对电机、阀门、喷咀等执行器的控制，以及与上位机、其他设备进行通讯。
在选择PLC时，需要考虑其控制能力、通讯性能、可靠性和抗干扰能力。
另外需要考虑PLC的扩展性，以便将来根据需要进行系统的扩展和升级。
2. 系统架构基于PLC的回转窑控制系统通常由输入/输出模块、中央处理器、通讯模块、电源模块等组成。
其中输入/输出模块用于连接传感器、执行器等外部设备，将其信号输入PLC进行处理，或者通过PLC输出控制信号。
中央处理器负责运行控制程序，采集数据，进行逻辑运算，并控制执行器的动作。
通讯模块用于与上位机或其他PLC进行数据交换，电源模块提供所需的电源支持整个系统运行。
3. 控制策略在回转窑的控制系统中，需要考虑的控制策略包括温度控制、物料配比控制、转速控制等。
基于模糊控制的水泥回转窑温度控制系统设计
能 满 足 生 产
工
艺 要 求
。
关 键 词
：
模 糊
：
控 制 器 ；温
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．
度 控 制 ；集 散 控 制 系 统 文 献 标 识 码
：
回
：
转 窑
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中 图 分 类 号
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文 章 编 号
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水 泥 工 厂 的 自动 化 控 制 起 始 于 上 世 纪
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某5000tpd水泥生产线回转窑变频调速系统的计算及选型
某5000t/d水泥生产线回转窑变频调速系统的计算及选型目前水泥厂回转窑的电力拖动系统绝大多数采用直流调速，随着5000t/d等大规模的水泥生产线日益增多，对窑主传动部分的要求也越来越高，对其合理的配置和选型将会为回转窑的正常运行提供保障。
湖北某厂于2009年5月新上了一条5000t/d生产线，对窑主传一次高压开关柜、整流变压器和窑主传动直流调速柜等设备进行招标。
下面介绍该生产线回转窑传动系统的配置及选型情况。
1主机设备情况直流电动机的型号为ZSN4-450-092，功率710kW，额定电枢电压：660V，额定电枢电流：1140A，额定激磁电压：180V，额定激磁电流：21.2A，他励，电动机额定转速：1000r/min，冷却方式：风管双冷，测速发电机：ZYS-100A、8W、1000r/min、100V、0.08A。
生产厂商：上海南洋电机厂。
2控制方案概述2.1控制方案及基本原理配备我公司生产的XGN2-12一次高压开关柜，并采用WZB-2621-5000变压器微机综合保护装置。
高压开关柜的出线接至10kV/0.63kV整流变压器，然后进至窑主传动直流控制柜，从而完成电动机的传动控制。
直流控制柜内选用施耐德空气断路器和接触器，数显仪表和电流电压变送器选用上海安科瑞产品，并设计有欧姆龙CP1L系列PLC，与外部冷却、润滑和液压等辅传电气控制部分实现有效连锁保护。
XGN2-12高压开关柜采用金属封闭式结构，柜体骨架由角钢焊接而成，内部用钢板严密分隔成母线室、断路室、进出线电缆室、机电保护和仪表室及控制小室五个独立的间隔室，两柜母线之间用3mm厚的铝板封闭，主母线用套管贯穿于各柜母线室。
母线室和保护室之间留有排气通道，这种结构可将任何设备、母线故障均限制在局部范围之内，可避免事故扩大，提高了高压柜的运行可靠性。
WZB-2621-5000变压器微机综合保护装置具有多种保护和报警功能，如：电流速断保护、限时速断保护、过电流保护、零序过流保护、过负荷报警、PT 断线报警、自检和自诊断以及防跳功能等。
基于智能控制技术的水泥回转窑温度控制系统设计
摘要温度控制在我国电子、冶金、机械等工业领域应用非常广泛。
它对控制调节器要求极高，回转窑是冶金、水泥、耐火材料生产中的关键设备。
温度是回转窑工艺过程控制中的重要参数之一，自上世纪60年代起人们便开始注意它的控制问题，并进行了大量研究工作。
提高回转窑的控温精度对于改善焙烧质量、节约能源、降低生产成本都有重要意义。
本文在分析回转窑工艺特点及其控制要求基础上，为解决回转窑温度控制超调量大、调节时间长等问题，提出了回转窑窑温模糊控制方法，提高对回转窑的控制精度。
用模糊控制理论建立参数模糊规则表，通过模糊推理获得模糊控制决策表，并对其进行模拟仿真，仿真结果表明参数模糊规则表建立合理，模糊控制器在响应速度、稳态精度等方面均优于常规PID控制器。
模糊控制器对系统模型要求不高，在有干扰信号或系统模型发生变化时能够满足回转窑的煅烧工艺要求，提高回转窑的控温精度，改善煅烧质量，适用于类似回转窑温度控制系统这样的非线性、大滞后且随机干扰严重的系统。
关键词：回转窑，温度控制，模糊控制，仿真ABSTRACTTemperature control is widely used in electron, metallurgy and machine industry in our country. It needs higher quality temperature controller. Rotary kiln is the key equipment in the production of metallurgy, cement and material of fire-fast, people began to pay attention to the problem of rotary kiln control in 1960s, a lot of research works have been done. It is significant for ameliorating production quality, saving energy, reducing operating costs to improve control precision of rotary kiln.Based on analyzing the rotary kiln's technology and control request, in order to solve the problems of rotary kiln temperature control system big overshoot and long time of regulation etc. Fuzzy control is proposed to improve the temperature control precision on rotary kiln. Fuzzy controller regulates the proportional, integral and differential coefficient by fuzzy control theory to establish tables of parameters fuzzy rules and control lists. The simulation result of temperature curve showed: Fuzzy rules are reasonable. Fuzzy controller is independent of the system model, and it is prior to general PID in' response speed and stable precision and restraint ability against the interference, it offer higher precision and improve production quality. The fuzzy controller is appropriate to nonlinearity and pure time-delay and random interference system such as rotary kiln temperature control system.Keywords:rotary kiln, temperature control, fuzzy control, simulation目录第1章绪论 (1)1.1 国内外水泥及其生产技术的发展现状及趋势 (1)1.1.1国外水泥生产概述 (1)1.1.2我国水泥生产发展现状与趋势 (1)1.2水泥生产工艺 (2)1.3课题的设计目的和意义 (3)第2章智能控制系统理论 (5)2.1 控制理论发展概述 (5)2.2智能控制简介 (5)2.2.1智能控制系统的功能及其基本要素 (5)2.2.2智能控制的特点及类型 (6)2.3模糊语言 (6)2.3.1模糊语言的概念 (6)2.3.2模糊语义 (8)2.3.3模糊语法 (8)2.3.4模糊推理 (9)2.4模糊控制理论 (10)2.4.1模糊控制的基本思想 (10)2.4.2模糊控制系统的基本组成 (11)2.4.3模糊控制器 (13)2.4.4模糊控制算法 (15)2.4.5模糊控制器基本设计方法 (15)2.5神经网络控制 (18)2.6专家系统 (19)2.7本章小结 (20)第3章水泥回转窑温度控制系统设计 (21)3.1 水泥回转窑检测和控制现状 (21)3.1.1水泥回转窑参数控制 (21)3.2回转窑工艺过程 (22)3.2.1煅烧工艺 (22)3.2.2回转窑基本结构 (23)3.3回转窑的模糊模型 (24)3.3.1概述 (24)3.3.2模糊控制方案的建立 (24)3.3.3模糊控制器的设计 (25)3.3.4解模糊 (28)第4章水泥回转窑温度模糊控制的仿真 (30)4.1 MATLAB的概况 (30)4.2回转窑模糊控制系统仿真 (30)4.3仿真结果分析 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (37)第1章绪论1.1国内外水泥及其生产技术的发展现状及趋势1.1.1 国外水泥生产概述现在，国际水泥工业以预分解技术为核心[1]，将现代科学技术和工业生产的最新成果广泛用于水泥生产的全过程，形成了一套具有现代高科技特征和符合优质、高效、节能、环保要求以及大型化、自动化的现代水泥生产方法。
水泥冷却机电气控制系统的设计与分析报告
1.摘要本文基于实际的工程背景，研究与讨论了水泥冷却机电气控制系统的设计与分析。
该系统是一个将液压传动系统与可编程逻辑控制器融合为一体的综合控制系统。
本文首先根据水泥冷却机电气系统的工艺要求，提出了相应的控制方案。
然后阐述了该PLC系统的型号、特点、存储容量与硬件的设计。
在硬件设计系统中着重分析了电机的控制方法与系统的电气原理。
软件设计采用FX-2N系列的编程软件，利用梯形图法进行程序设计。
根据对生产工艺的分析，完成了对生产线的逻辑控制设计。
在操作中实现了报警与正常的信号输出，最后完成了指令表的编写。
系统总体的运行是可靠的，也较好的满足了市场的需求，体现了先进性和实用性的统一。
关键词：PLC；可编程控制器；电气原理；2.绪论本设计是一个典型的电气系统设计，设计容包括电路原理图的绘制、电气系统元器件的选择。
通过完成该课题，可以使我们从总体上进一步了解电气系统设计的基本容、基本步骤和基本方法，为工作以后进行产品开发设计和维修打下良好的基础。
目前在水泥行业，许多新建或改造的水泥厂为了提高产品质量、产量以与劳动生产率，从而全面提高生产率，占领和扩大市场，都对水泥生产过程进行自动化控制。
水泥生产过程自动化为企业代来的诸多好处已被企业的管理者广泛认同。
水泥广泛用于建筑、民用建筑、交通、水利、农林、国防、海港和宇航工业、核工业以与其它新型工业的建设领域。
它应用面广，使用量大，是国家建设和人民生活中不可缺少的重要材料。
水泥工业是国民经济中直接关系到国家各项基本建设和人民居住环境改善的主要支柱产业。
水泥是由熟料和混合材配制粉磨而成，混合材料有粉煤灰、炉渣、矿渣等，一般入磨综合水分在2%左右，不影响粉磨效率。
但由于许多水泥企业使用的混合材料水分偏高，入磨综合水分高达4%以上，严重影响磨机的粉磨效率，导致磨机产量大幅度下降。
为保证入磨综合水分，只能采用减少混合材料的掺量或采用单独混合材料烘干，这样势必带来管理不便，生产成本与投资增加。
水泥回转窑电气传动系统选型要点介绍
水泥回转窑电气传动系统选型要点介绍马劲松【摘要】Rotarykilnincementindustryisheavyloadstartingdevice.Theelectricdrivesyste mselectionnotonly satisfytherequirementsofstartandoperation,butalsoshouldhavethehighrelia bility,andensurethatthewholepro-ductionlineoperationstableandreliable.% 水泥行业回转窑设备是重载启动的设备，其传动电气系统选型除满足启动、运行要求外，还应具有高度的可靠性。
这样才能保证整条工艺生产线稳定可靠运转。
【期刊名称】《建材世界》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】2页(P82-83)【关键词】回转窑;传动;系统;变频器【作者】马劲松【作者单位】唐山冀东水泥股份有限公司,唐山064000【正文语种】中文水泥行业的回转窑是烧成车间的主机设备，通过回转窑转速变化来控制物料的流动，所以电气传动调速系统非常关键，将影响回转窑的使用寿命和产品质量。
下面结合冀东水泥黑龙江项目6.2×92m窑的电气传动设计谈选型时的注意事项。
1 回转窑负载的特点负载特点：既要考虑运转功率，还要考虑启动时要求。
启动时由于物料在底部堆积及筒体惯性阻力、摩擦阻力，要求传动电机和变频器具有极大启动力矩。
随着回转窑体直径、长度的增加，单台减速机、电机配置过大可带来选型、安装等不利因素。
目前多采用双电机驱动，共同驱动同一个传动齿轮。
要求两台传动变频器控制出力大小、作用在齿轮上的驱动力方向相同。
2 选型根据工艺计算：选择两台1 050kW的690V变频电机。
根据《冀东水泥电气规范》功率在355～1 200kW的调速电机采用690V，12脉冲整流方式，可有效降低谐波污染，由于两台电机功率相同，没有环流，所以选择一台3 400kVA整流变压器。
水泥冷却机电气控制系统的设计与分析报告
1.摘要本文基于实际的工程背景，研究与讨论了水泥冷却机电气控制系统的设计与分析。
该系统是一个将液压传动系统与可编程逻辑控制器融合为一体的综合控制系统。
本文首先根据水泥冷却机电气系统的工艺要求，提出了相应的控制方案。
然后阐述了该PLC系统的型号、特点、存储容量及硬件的设计。
在硬件设计系统中着重分析了电机的控制方法及系统的电气原理。
软件设计采用FX-2N系列的编程软件，利用梯形图法进行程序设计。
根据对生产工艺的分析，完成了对生产线的逻辑控制设计。
在操作中实现了报警及正常的信号输出，最后完成了指令表的编写。
系统总体的运行是可靠的，也较好的满足了市场的需求，体现了先进性和实用性的统一。
关键词：PLC；可编程控制器；电气原理；2.绪论本设计是一个典型的电气系统设计，设计内容包括电路原理图的绘制、电气系统元器件的选择。
通过完成该课题，可以使我们从总体上进一步了解电气系统设计的基本内容、基本步骤和基本方法，为工作以后进行产品开发设计和维修打下良好的基础。
目前在水泥行业，许多新建或改造的水泥厂为了提高产品质量、产量以及劳动生产率，从而全面提高生产率，占领和扩大市场，都对水泥生产过程进行自动化控制。
水泥生产过程自动化为企业代来的诸多好处已被企业的管理者广泛认同。
水泥广泛用于建筑、民用建筑、交通、水利、农林、国防、海港和宇航工业、核工业以及其它新型工业的建设领域。
它应用面广，使用量大，是国家建设和人民生活中不可缺少的重要材料。
水泥工业是国民经济中直接关系到国家各项基本建设和人民居住环境改善的主要支柱产业。
水泥是由熟料和混合材配制粉磨而成，混合材料有粉煤灰、炉渣、矿渣等，一般入磨综合水分在2%左右，不影响粉磨效率。
但由于许多水泥企业使用的混合材料水分偏高，入磨综合水分高达4%以上，严重影响磨机的粉磨效率，导致磨机产量大幅度下降。
为保证入磨综合水分，只能采用减少混合材料的掺量或采用单独混合材料烘干，这样势必带来管理不便，生产成本及投资增加。
回转水泥窑的温度控制系统
回转水泥窑的温度控制系统回转水泥窑的温度控制系统：深入探讨其重要性、结构、原理、设计、维护与优化引言：回转水泥窑是一种广泛应用于水泥生产的主要设备，其温度控制系统对于水泥的产量和质量具有至关重要的影响。
本文将深入探讨回转水泥窑温度控制系统的原理、结构、设计、维护与优化，以帮助读者更好地理解这一重要系统。
主体部分：温度控制系统的概述回转水泥窑的温度控制系统主要由传感器、控制器和执行器组成。
传感器负责监测窑内温度，控制器根据预设的温度值对执行器发出指令，执行器则根据指令调节窑内温度。
回转水泥窑的温度控制系统的结构和原理回转水泥窑的温度控制系统主要由以下几个部分组成：（1）温度传感器：用于监测窑内温度，将实时温度数据传输至控制器。
（2）控制器：根据预设的温度值和实时温度数据，计算出需要调节的温度变化量，并向执行器发送调节指令。
（3）执行器：根据控制器的调节指令，调节窑内的温度。
温度控制系统的设计原则和流程在设计回转水泥窑的温度控制系统时，应遵循以下原则：（1）稳定性：系统应能在各种工况下稳定运行，确保温度的精确控制。
（2）可靠性：选用可靠的硬件和软件，确保系统的稳定性和耐用性。
（3）灵活性：系统应能适应不同的生产需求，方便进行功能扩展和升级。
温度控制系统的维护和管理为确保回转水泥窑温度控制系统的正常运行，需定期进行维护和管理，包括：（1）定期检查传感器的准确性和灵敏度，确保实时监测窑内温度。
（2）定期清理和润滑执行器，防止灰尘和杂质影响执行器的正常运行。
（3）定期对控制器进行软件升级和硬件维护，确保其正常运行。
结论段落：回转水泥窑的温度控制系统对于水泥的产量和质量具有重要影响。
本文深入探讨了回转水泥窑温度控制系统的原理、结构、设计、维护与优化，希望能帮助读者更好地理解这一重要系统。
在实际应用中，应根据具体工况和生产需求，选择合适的温度控制系统，并定期进行维护和管理，以确保系统的正常运行。
为进一步提升回转水泥窑的温度控制效果，建议采用先进的控制算法和传感器技术，提高系统的稳定性和精度。
水泥回转窑系统分析及工艺参数选择
水泥回转窑系统分析及工艺参数选择水泥回转窑系统分析及工艺参数选择1、水泥生产概述新型干法水泥生产技术以其能耗低、排放少的优点被广泛应用于水泥生产过程。
与湿法、老式干法和半干法生产方法相比较，它具有生产能力大、自动化程度高、产品质量高、能耗较低、有害物排放量较低等特点。
新型干法水泥生产过程主要包括生料制备、熟料烧制和水泥制备三个环节，工艺流程如下图所示:图1水泥生产工艺流程图1.1、生料制备生料制备是水泥原料加工处理的过程，它又包括了原料的破碎及预均化和生料的粉磨及预均化等步骤。
硅酸盐水泥的主要原料为石灰质原料和茹土质原料，有时还要根据原料品质和水泥品种，掺加校正原料以补充某些成分的不足，同时还可以利用工业废渣或混合材料作为水泥的原料。
从矿山开采得到的原料都是块度很大的石料，这种原料的硬度高，难以直接进行粉磨、烧制。
破碎过程就是将大块原料尽可能的破碎成粒度小且均匀的物料，以减轻粉磨设备的负荷，提高磨机产量。
原料经过破碎处理后，可以尽可能的减少因运输和贮存引起的不同粒度原料分离的现象，有利于下一步对原料的均化。
原料预均化是提高水泥生料成分稳定、提高生产质量的工艺。
均化堆料的方法有很多种，主要的几种方式有:“人”字形堆料法，水平层堆料法，波浪形堆料法，横向倾斜层堆料法。
然后根据不同的堆料方法采取端面取料、侧面取料或者底部取料。
这样可以尽可能降低因开采、运输等因素导致的原料成分波动。
原料经过破碎和均化后按比例进行混合，然后送入生料磨中进行粉磨。
粉磨过程可以进一步降低物料粒度，当提供相同热量时，物料粒度越小的生料其反应速度越快，熟料烧结越容易。
生料制备的最后一个步骤是预均化处理，这也是熟料制备工艺前能有效提高生料成分稳定性的操作。
生料均化一般在生料均化库中进行，采用空气搅拌，在重力的作用下产生“漏斗效应”，促使生料在下落的过程中充分混合。
1.2熟料烧制熟料烧制可分为四个过程:悬浮预热、窑外分解、窑内烧结和熟料冷却。
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（括号里填学校名称）本科毕业论文￠3.5/3×60m水泥回转窑电气控制系统设计学生姓名： ***学生学号： 0000000院（系）： ******学院年级专业： ****级****指导教师： ****助理指导教师：二〇一一年六月摘要在建材、冶金、化工、矿物加工和环保等许多行业中，广泛地使用回转圆筒型设备对散装或浆状物料进行物理或化学处理，这种回转圆筒设备被称为回转窑。
水泥生产是由原料预处理(均化、破碎、烘干等)、生料制备(配料、粉磨、均化)、熟料锻烧(分解预热、锻烧、煤磨)、水泥制成(水泥配料、粉磨、包装)四大部分组成，其中水泥熟料的煅烧是水泥生产中最重要的过程，所用的设备水泥回转窑，常被称为水泥厂的心脏。
水泥回转窑由机械、电气、液压等部分组成。
通过研究设计主要用PLC为核心控制水泥回转窑系统，主要包括有: ①回转窑辅助电机的正常运转控制。
②主电机的变频调速控制。
③燃烧器移动小车的正反转运行控制。
④主减速机润滑站的控制应按TE525润滑站的压力、温度、液位等控制。
⑤挡轮液压站TE326的控制。
结论控制方案包括: ①主电机为变频调速电机，故采用变频器控制其调速运行。
②辅助电机、燃烧小车的控制比较简单，直接用继电接触器控制其运行。
③挡轮液压站、主减速机润滑站因控制容多，工艺复杂，两者均采用由PLC控制的方式，利用PLC的硬件电路与软件结合，实现挡轮液压站、主减速机润滑站的正常运转与故障报警等控制功能。
关键词水泥，回转窑，PLC，控制系统ABSTRACTIn building materials,metallurgy,chemical,mineral processing,envir onmental pr-otection,and many other industries,people widespread use o f rotating cylindrical device on the bulk or slurry material to do phy sical or chemical treatment,which-h is known as rotary kiln that with rotating cylinder device.Cement production is composed by the raw material pretreatment (ho mog-e-nizing,crushing,drying,etc.),raw material preparationing redient s,grinding,homogeniz-ation),clinker calcination(decomposition and preh eating,calcination,coal mill),ceme-nt products (Cement batching,grindi ng,packaging).And calcining cement clinker which is the most important cement production process,so its equipment–cement rotary kiln,often referred to as the heart of cement.Cement kiln consist of mec-hanical, electrical,hydraulic and other components.By studying and the design o f cement rotary kiln system we will use PLC as the main core of the co ntrol.Tha-t including: Firstly, rotary control of the normal operation of auxiliary motors.S-condly, the main motor of the variable frequenc y control.Thirdly, move the car reversing the burner operation control. The fourth is the main reducer lubrication station control stations s hall TE525 lubrication pressure,temperature,liquid level control. The fifth is gear wheel hydraulic TE326 control.Conclusions control program include: First of all, main motor for frequency conversion motor,which inverter control its speed operation. Secondly,auxiliary m-otors,combustion car’s control is relatively simp le,which direct contacts with the relay control its operation. Last bu t not least,because of gear wheel hydraulic s-tation,the main gearbox lubrication station’s control contents and more complex process,both a dopted by the PLC control method,the use of PLC combination of hardwar e and software to achieve gear wheel hydraulic station,the main gearbo x lubrication Stop the normal operation and fault alarm control functi ons.Key words Cement,Kiln,PLC,Control System目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1水泥生产工艺 (1)1.1.1 水泥熟料的煅烧 (2)1.1.2 回转窑的发展 (2)1.1.3 回转窑的性能和特征 (3)1.2水泥回转窑硬件系统技术参数 (3)2 总体方案设计 (4)2.1设计任务要求 (4)2.2电气控制方案 (6)3 水泥窑控制方式 (9)3.1操作方式 (9)3.1.1 DCS介绍 (9)3.1.2 操作方式设计 (9)3.2与外界的连锁信号 (10)3.3配电系统 (11)4 硬件电路设计 (13)4.1辅助电机的控制 (13)4.2燃烧小车的控制 (13)4.3PLC硬件配置 (13)4.3.1 PLC基本知识 (13)4.3.2 PLC机型选择 (15)4.4模块连线图 (17)4.5PLC输入输出端子设计 (18)4.6功能梯形图设计 (20)4.6.1 闪烁信号的产生 (20)4.6.2 主减速机润滑站起动及抗干扰措施 (21)4.6.3 主减速机润滑站冷却水的投入和关闭 (21)4.6.4 润滑站综合起停 (22)4.6.5 主减速机润滑站油泵电机的工作 (22)4.6.6 主减速机润滑站加热器的运行 (23)4.6.7 挡轮液压站的正常工作 (23)4.6.8 挡轮站加热器的工作 (25)4.6.9 声光报警程序 (26)4.7设计小结 (26)5 控制电路设计 (28)5.1I/O表设计 (28)5.2硬件电路设计 (29)5.2.1 回转窑电机控制电路 (29)5.2.2 电磁球阀和滤油器的控制电路 (31)5.2.3 PLC供电模块图 (32)5.2.4 PLC输入模块图 (33)5.2.5 PLC输出模块图 (35)5.3梯形图程序设计 (36)5.3.1 综合启动控制程序 (36)5.3.2 综合指示灯程序 (37)5.3.3 三级操作控制程序 (37)结论 (39)参考文献 (40)致 (41)1 绪论1.1 水泥生产工艺水泥生产是由原料预处理(均化、破碎、烘干等)、生料制备(配料、粉磨、均化)、熟料锻烧(分解预热、锻烧、煤磨)、水泥制成(水泥配料、粉磨、包装)四大部分组成，其中水泥熟料的煅烧是水泥生产中最重要的过程，所用的设备——水泥回转窑，常被称为水泥厂的心脏。
一般采用的主要原料是石灰石、粘土和铁粉，将这些原料按一定的比例配合在一起，经粉磨、均化后，用回转窑锻烧制成熟料。
熟料经再次配料后，先由辊压机将进料压成实饼(小型的水泥厂一般不另设辊压机)，再送入水泥磨，磨成粉状的水泥。
经包装机打包后，制成水泥成品。
水泥生产工艺流程图见图1.1。
采矿系统刮料机铁渣矽砂石灰石粘土辊压机生料磨静电收尘生料库烟囱悬浮预热机静电收尘煤磨煤石膏静电收尘烟囱烟囱熟料库辊压机水泥磨水泥库熟料冷却机水泥窑原料产品流向燃料流向气体流向图1.1 水泥生产工艺流程图回转窑的造型是一个倾斜的圆筒(本系统中回转窑筒体长60 m ，大圆筒直径为3.5m ，小圆筒直径3m)，生料由圆筒的高端加入，由于圆筒具有一定的倾斜度并在不断地回转，因此物料由高端向低端逐渐运动，在这个过程中煤粉在窑燃烧，对其物料加热锻烧，从而制成水泥熟料。
水泥回转窑机械设备造型见图1.2。
图1.2 水泥回转窑机械设备1.1.1 水泥熟料的煅烧熟料煅烧：将生料制备过程中制得的生料送入煅烧窑，经高温煅烧，发生一系列物理的、化学的和物理化学变化后形成熟料的工艺过程。
熟料煅烧物料可分为：水分蒸发→生料预热→生料分解→熟料煅烧→熟料冷却五个功能单元。
相应分为干燥带、预热带、分解带和放热带，烧成带和冷却带。
回转窑一方面是燃烧设备，煤粉在其中燃烧产生热量；同时也是传热设备，原料吸收气体的热量进行煅烧。
另外有时输送设备，将原料从进料端输送到出料端。
而燃料燃烧、传热及原料运动三者间必须合理配合，才能使燃料燃烧所产生的热量能在原料通过回转窑的时间及时传给原料，已到达高产、优质、低消耗的目的。
水泥回转窑的煤粉燃烧特点：具有一定动量的空气(一次风)携带一定量的煤粉喷入水泥回转窑实现着火燃烧。
煤粉喷入水泥回转窑后，再与大量来自于水泥熟料冷却机的预热空气(二次风)相接触，在二次风的助燃下，煤粉实现完全燃烧，从而形成了一个具有一定长度、刚度和形状的稳定火焰。