5000t d 干法水泥生产线DCS系统控制方案

五、5000t/d干法水泥生产线DCS系统解决方案

1、前言

5000t/d水泥生产线设中央控制室一座，系统主机设备、工程师站、操作站设置在中央控制室，根据生产控制和管理要求设工程师站、操作站和现场控制站，一般分为原料粉磨现场控制站（包括原料磨、原料调配、联合储库），烧成窑尾现场控制站（包括窑尾、废气处理、煤磨）烧成窑头现场控制站、水泥粉磨现场控制站（包括水泥磨、熟料库底、水泥库顶）。（见水泥厂DCS系统结构示意图）

图

根据实际情况各主控制站可带远程控制站5000t/d干法水泥生产线（不含矿山，包装）一般有2500左右个控制站，其中开关量1800点左右，模拟量700点左右，所以说水泥生产线以逻辑控制为主，可根据工艺情况在上位机用梯形图或其他逻辑控制语言编制逻辑控制程序，一般是逆流程启动、顺流程停车。

现场控制站完成顺序逻辑控制和设备间的联锁、数字量和模拟量的数据采集处理、PID回路的控制等。

水泥厂的逻辑控制包括组启动、组停车、紧急停车、故障复位、设备之间的联锁、设备内部联锁等。操作员攻占做通过CRT和键盘完成生产逻辑的监控和操作，用电设备的备妥、运行、故障等状态的显示，生产过程参数的显示、设定、报警、记录和优化等控制。各种故障报警及工艺参数可由打印机打印出来。

网络系统完成各操作员工作站，各现场控制站之间数据传输以及其他控制系统计算机双向数据通讯等。

2、开光量控制原理

（1）用电设备控制原理

水泥行业的控制以逻辑控制为主，主要是控制现场用电设备的顺序启停，以及设备之间、主机设备自身的联锁。用电设备的控制原理图如下所示，现场抽屉柜的要是开关K4打到备妥位置，继电器K1线圈得点，触点9、5吸合，现场送给DCS一个DI（备妥）信号，表示现场设备已经上电，如果没有备妥信号DCS系统不可能启动现场设备。如果由DCS发出一个DO（驱动信号），继电器K线圈得电，触点9、5吸合，便得主接触器KM吸合，用电设备运行，主接触器的辅助触点13、14吸合，给DCS一个DI（运行）信号，表示用电设备已经在现场运行起来。

用电设备控制原理图

（2）DCS系统控制方式

由于DCS系统对设备进行控制有两种模式，一是所谓“集中优先”模式，另一种是所

谓“机旁优先”模式，下面仅就“机旁优先”模式做一简单介绍。

由于DCS系统控制每台设备在机旁均有按钮盒或控制箱，并带有统一钥匙的控制方式选择开关。进行控制方式选择，有“集中”，“断开”，“机旁”三种方式。在集中控制方式时，控制室的操作员根据工艺流程上设备的状态，通过操作员工作站的键盘输入指令，对电动机组及用电设备按程序进行开停控制。各电动机及用电设备的备妥，运行故障等状态可在控制室的操作员工作站的CRT上显示、在机旁控制方式时，可在机旁进行单机的开停，以满足单机试车的要求，在断开方式时，集中控制和机旁控制均无效，以保证设备检修人员的人身安全。

3、工艺介绍及自动调节回路设计

根据工艺流程，对各现场站工艺进行简单介绍。并根据实际情况，对较关键的测点设计了自动调节回路，概述如下：

3.1石灰石破碎及输送系统

一．工艺流程简介

从矿山下来的石灰石被卸入石灰石破碎机前的料仓，料仓下的重型板式给料机将石灰石喂入单段锤式破碎机，被破碎后的合格物料通过尼龙胶带机送至转运站，再通过长钢芯胶带输送机送至电动三通溜子，可卸入1#碎石库或者卸到碎石库顶的槽型胶带输送机，通过电动翻板定点卸料器卸入2#碎石库或直接由槽型胶带输送机卸入3#碎石库。系统之间设备有连锁关系，一般是逆流程启动，顺流程停车（大部分水泥厂矿山部分不纳入DCS系统，都由单独的系统来控制）

石灰石破碎及输送工艺流程图

二．自动调节回路

为使破碎机能够一直处在稳定的工作状态。板式给料机喂料设计有自动调节回路，当破碎机的电机功率超过设定值时板式给料机减少喂料量，使电机功率恢复设定值一下，反之，板式给料机增大喂料量。保证破碎机一直设计的功率上下运行。（见图1）

板式给料机喂料自动调节回路原理图

3.2原材料输送系统

一．工艺流程简介

输送系统的工艺流程范围：从联合储库至原料调配站的砂岩和铁粉、至水泥调配站的石膏、至原煤仓的原煤输送系统以及碎石库底至原料调配站的石灰石输送系统。

石灰石输送

石灰石是由碎石库底振动定量给料机从库中卸出，落至胶带输送机上，经胶带输送机、气动分料阀、胶带输送机输送到原料调配站砂岩库中，在板喂机的下料点、各转运站、砂岩库顶设有一台袋收尘器对胶带输送机头部卸料的粉尘气体净化。

砂岩输送

砂岩是从联合储库的砂岩料仓中通过板式喂料机卸出，落至胶带输送机上，经胶带输送机、气动分料阀，胶带输送机输送到原料调配站砂岩库中，在板喂机的下料点、各转运站、砂岩库顶都设有收尘器，共4台。

铁粉输送

铁粉是从联合储库的铁粉仓中通过板式喂料机卸出，落至胶带输送机上，经胶带输送机、气动分料阀，从胶带输送机的第二个电动翻板定点卸料器卸入原料调配站的铁粉仓中。

原煤输送

原煤分甲煤、乙煤两种，根据化验室提供的配比，通过板式喂料机从联合储库的甲煤、乙煤仓中卸出，落至胶带输送机上，经胶带输送机、气动分料阀，从胶带输送机的第一个电动翻板定点卸料器，卸至胶带输送机上，再通过胶带输送机输送至煤粉制备系统的原煤仓中。

石膏输送

石膏是从联合储库的石膏仓中通过板式喂料机卸出，落至胶带输送机上，经胶带输送机、气动分料阀，胶带输送机的输送至水泥调配站的石膏仓中。在板喂机的下料点、两个转运点、石膏库顶设有收尘器。

原材料储存及输送系统工艺流程图

3.3生料制备系统

一．工艺简介

生料制备系统的工艺流程范围：始自原料调配站的库底，止于生料均化库的库顶，包括原料调配及输送，包括原料粉磨、生料输送入库。

储存于原料调配站的石灰石、石英砂岩、铁粉、粉煤灰四种原料，按质量控制系统自动或人工预先设定的配比，由各自的喂料机从库中卸出，送到混合料胶带输送机上，经锁风喂料机进入原料磨。