基于DCS水泥配料控制系统应用
水泥生产线DCS控制方案
水泥生产线DCS控制方案一、工艺介绍（1200t/d熟料水泥生产线）水泥生产的工艺过程，通常可以简要地概括为“两磨一烧”，即首先将原料粉磨成生料，然后经过煅烧形成熟料，再将熟料粉磨成水泥。
从砂岩库、石灰石库、钢渣库、粉煤灰库经过定比配料系统混合成原料粉，传送系统将原料粉传送进生料磨机进行生料制备，制备好的生料进均化库。
均化库里的生料通过定量给料机将生料送进预热器预热后进回转窑系统煅烧成熟料。
煅烧后的熟料经过冷却破碎后即可以送入成品站的成品磨机磨成成品水泥。
本系统共分为废气处理及配料系统、生料制备、窑尾、回转窑、磨机、成品系统。
二、控制系统废气处理及配料系统从石灰石厂购进的石灰石、炼钢厂购进的钢渣、砂岩厂购进的砂岩分别通过提升机提升到各自的库存系统里面，在生料磨机已经启动的前提下，原料粉通过皮带核子称定比配料系统进行下料。
核子称工作原理：核子称是利用物料对γ射线的吸收原理进行工作的，属于非接触式测量装置。
射线穿透输送机上的物料后，一部分被物料吸收，强度减弱。
变化规律为：-Uрdр I=I0 e（1）式中：I—穿透输送机上的物料后，探头处γ强度；I0—输送机空载时探头处γ强度；Uр—物料对γ射线的质量吸收系数；d—物料厚度；р—物料密度；设输送机宽度为b，长度l上面的物料重量为W，则有р=W/（b.l.d）（2）将（2）式代入（1）式后可得：F=W/1=-（b/ Uр）ln（I/I0）（3）式中F为输送机单位长度上的物料重量，定义为输送机负荷。
对一特定的输送机和特定的物料，b和Uр都是常数，因此可令：K1=-（b/ Uр）（4）代入（3）式可得到： F= K1ln （I/I0）（5）式中，K1为负载常数，其值有实物标定得到。
探头中的电离室在γ射线照射下产生一弱电流信号，经I—V型前置放大器后转换成电压信号，电压值正比于探头处的γ射线强度，所以（5）式可改写成：F= K1ln （U1/U0）（6）式（6）中，U1为有载时探头输出的电压值，U0为空载时探头输出的电压值。
水泥厂DCS集散控制系统
水泥厂DCS集散控制系统我公司集多年来自动化系统项目实施经验开发的水泥厂Weith-DCS01集散控制系统采用施耐德、ABB、西门子等公司功能先进的PLC作为核心控制器，上位机采用功能丰富的Vijeo Citect、Wincc、PPA等人机界面软件，Weith-DCS01型集散控制系统系统按照“分散控制、分散操作、集中调度管理”的要求进行设计，系统具有全自动逻辑控制、在线工艺状态显示及参数记录、运行故障诊断记录、生产报表显示记录等功能。
水泥生产的工艺过程，可以简要地概括为“三磨一烧”，即首先将原料粉磨成生料，然后经过煅烧形成熟料，再将熟料粉磨成水泥。
从砂岩库、石灰石库、钢渣库、粉煤灰库经过定比配料系统混合成原料粉，传送系统将原料粉传送进生料磨机进行生料制备，制备好的生料进均化库。
均化库里的生料通过定量给料机将生料送进预热器预热后进回转窑系统煅烧成熟料。
煅烧后的熟料经过冷却破碎后即可以送入成品站的成品磨机磨成成品水泥。
水泥生产工艺设备单机容量大，生产连续性强、对快速性和协调性要求高。
为了提高企业生产效率和竞争力，自动控制的实施至关重要。
我公司研制开发的Weith-DCS集散控制系统能够很好的满足水泥行业以开关量为主，模拟量为辅且伴有少量回路调节的控制要求。
原料破碎及储存系统入料刮板输送机采用变频调速调节破碎机的喂料量，喂料量的自动控制，以破碎机功率的变化来自动调节板喂机的速度，使其速度保持在满足要求的范围内运行，不至于由于板喂机的速度过高使石灰石料仓的料卸空，来料直接落在板喂机上，对设备起到一定的保护作用。
原料输送采用“逆流程启动，顺流程停车”原则对设备进行控制。
图1 原料破碎及储存系统流程原料配料系统生料质量控制（QCS）系统由在线钙铁荧光分析仪、计算机、调速电子皮带秤等组成。
智能在线钙铁荧光分析仪可进行自动取样、制样，并进行连续测定，由QCS系统进行配料计算，并通过DCS对电子调速皮带秤下料量进行比例调节和成分控制，使生料三率值保持在目标值附近波动。
水泥生产过程中DCS系统应用价值分析论文
水泥生产过程中DCS系统应用的价值分析【摘要】：在当今注重效率的社会环境下，生产过程的自动化水平直接影响着工厂的经济效益和市场竞争力。
而随着水泥厂的不断兴建，如何提高工厂的综合自动化水平对工厂保持竞争力，提高经济效益上有着直接而重要的意义。
dcs系统的研制和开发为水泥生产线中生产过程的集中管理和控制提供了可能。
本文简单介绍了dcs系统，以及水泥生产中dcs系统的选型应注意的一些问题，分析了dcs系统对水泥生产过程中的应用价值，阐述了这一系统在水泥生产中的重要意义。
【关键字】：水泥生产；dcs系统；转速控制中图分类号：tq172 文献标识码：a 文章编号：随着我国经济建设进程的加快，水泥建材的需求量也在迅速扩大，需求量的扩大对水泥生产工作效率提出了较高的要求，且随着自动化水平的不断提高，如何实现水泥生产的自动化和现代化，提高生产工作效率，在水泥生产中显得十分重要。
而在面对这一问题时，不少中大型的水泥厂都选择使用了dcs系统。
一、dcs系统dcs（distributed control systems）系统，即集散控制系统，又称为分散控制系统、分散型控制系统、分布式控制系统。
它是一种集控制技术（control）、计算机技术（computer）、通信技术（communication）和显示技术（crt，cathode ray tube）四种先进的技术，也即是业内所称的“4c技术”为一体的新型控制系统，能通过多台计算机对生产过程中的多个控制回路进行集中控制，具有分散控制、集中操作、分级管理的功能。
散集控制系统的软件包括系统软件、组态软件和应用软件。
dcs系统具有可靠性高、开放性强、配置灵活、组态方便、易于维护、功能齐全，以及能协调工作等多个优点，在生产行业的综合自动化中有着十分广泛的应用，能很好地实现工厂的管理信息系统与各种分散控制系统之间的数据交换，提高生产的效率，对促进工厂企业的发展有着十分重要的作用。
基于PLC的混凝土搅拌站控制系统设计
基于PLC的混凝土搅拌站控制系统设计【摘要】在整个控制系统中，实现的功能是判断沙料、石料、水泥的重量是否符合要求，接着就是判断水的重量。
对于这个问题，在硬件选择方面选择了重量传感器和水流量传感器来解决这个问题。
对于西门子S7-200 CPU226控制的混凝土搅拌站的设计创意，最突出的地方是可以根据客户的要求选择混凝土所需总重量以及混凝土所需各材料的比例。
然后在程序内部实现数据的转换，从而使得传送带运送所需材料的重量，达到各条件下所需的混凝土。
【关键词】混凝土搅拌站PLC配料精度1基于PLC的混凝土搅拌站控制系统设计1.1混凝土搅拌站控制系统的选择控制系统被看作是搅拌站的核心，主要按照预定的混凝土配比控制搅拌站完成运转。
早期由于混凝土搅拌站的称量系统通常使用杠杆秤来进行称重，所以控制系统采用的控制方式是继电器加接触器。
随着传感器技术及电子技术的发展，称量系统采用了高精度电位器，于是便出现了穿孔卡形式的控制系统。
目前搅拌站的控制系统一般为计算机控制主要，这样不仅能够更好地完成测量任务，还能够大大提升测量的准确性。
混凝土搅拌站控制系统的主要目的是保证配料系统，搅拌系统能够正常稳定的工作，从而完成各种物料的精确配比，控制混凝土的出机温度。
混凝土搅拌站控制系统的选择主要考虑以下因素：混凝土生产工艺和质量要求：需要根据实际需求选择对应的控制系统，确保能够满足混凝土生产过程的要求。
设备配置水平：市面上常见的品牌有上海思伟等，根据整套设备的配置高低，可以选用不同标准的搅拌站控制系统，应根据实际设备配置水平进行选择。
精度要求：控制系统配备有精准的配料机设备，可以同时控制几条独立配料线，每条配料线上可按用户要求设置称重点。
应选择精度满足混凝土生产的要求的控制系统。
目前计算机控制的方式有多种形式，大概有物料仪和工控机组合、工控机控制、物料仪和可编程控制器组合、单片机和工控机组合这四种。
考虑到工地环境的恶劣，很显然单片机结构与PLC结构控制方式较为适合工地现场的恶劣环境[14]。
(完整版)基于PLC的水泥自动配料控制系统设计毕业论文
基于PLC的水泥自动配料控制系统设计作者姓名：邱忠林专业名称：自动化指导教师：王洋讲师成都理工大学工程技术学院学位论文诚信承诺书本人慎重承诺和声明：1.本人已认真学习《学位论文作假行为处理办法》（中华人民共和国教育部第34号令）、《成都理工大学工程技术学院学位论文作假行为处理实施细则（试行）》（成理工教发〔2013〕30号）文件并已知晓教育部、学院对论文作假行为处理的有关规定，知晓论文作假可能导致作假者被取消学位申请资格、注销学位证书、开除学籍甚至被追究法律责任等后果。
2.本人已认真学习《成都理工大学工程技术学院毕业设计指导手册》，已知晓学院对论文撰写的内容和格式要求。
3.本人所提交的学位论文（题目:），是在指导教师指导下独立完成，本人对该论文的真实性、原创性负责。
若论文按有关程序调查后被认定存在作假行为，本人自行承担相应的后果。
承诺人（学生签名）：20 年月日注：学位论文指向我校申请学士学位所提交的本科学生毕业实习报告、毕业论文和毕业设计报告。
摘要随着科技的发展，现在许多的工厂都在使生产逐渐变得自动化、现代化，而可编程序控制器PLC的快速发展也为此做出了巨大的贡献。
本文针对水泥制造的环境恶劣等一系列情况，设计了一种基于PLC的水泥自动配料系统。
该系统由西门子的S7200型号的PLC作为测量和控制核心，西门子MM420变频器作为调速装置，采用了定量给料机作为称重装置，旋转编码器作为测速装置等。
采用固定时间采集重量和转速，并进行PID调节，能够实现水泥生产的在线动态称重并调节，增强了系统的抗干扰能力，提高了配料精度并减轻了工人的工作负担。
关键词：PLC 变频器自动配料PIDAbstractWith the development of science and technology, many factories are in production now became automation, modernization, and the rapid development of the programmable controller PLC also made great contributions for this purpose. In the light of the conditions and a series of cement manufacture, design a kind of cement automatic batching system based on PLC. The system by Siemens S7200 models of PLC as measurement and control core, Siemens SM420 inverter as speed regulating device, constant feeder is adopted as a weighing device, rotary encoder as speed measuring device, etc. Adopting fixed time gathering weight and speed, and the PID adjustment, cement production can be implemented on-line dynamic weighing and adjustment, to enhance the anti-interference.Keywords: PLC, Inverter, Automatic batching, PID目录摘要 (I)Abstract (II)目录............................................................................................................ I II 前言.. (1)1 水泥概述 (2)1.1 水泥的产生和发展 (2)1.2 水泥的分类 (4)1.3 水泥的生产工艺流程 (5)2 系统模型及总体设计 (7)2.1 水泥自动配料的原理分析 (7)2.2系统的模型分析 (8)2.3 系统的总体设计 (9)3 系统主要器件的介绍 (12)3.1西门子变频器简介 (12)3.1.1 MM420基本组成及特点 (12)3.1.2 MM420适用环境及优点 (13)3.2称重及测速装置简介 (14)3.3定量给料机简介 (15)4 PLC简介及控制系统设计 (17)4.1 PLC简介 (17)4.2 系统控制要求分析 (20)4.2.1 硬件介绍及信号传递 (21)4.2.2 PLC外部接线图 (24)5程序和组态 (27)5.1系统主程序设计 (27)5.2 子程序设计 (29)5.3系统监控画面设计 (30)5.3.1人机界面简介 (30)5.3.2 画面设计 (32)总结 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附录1PLC接线图 (38)附录2自动配料系统程序 (39)A2.1 系统主程序 (39)A2.2系统子程序 (41)前言在现今的各种行业当中，自动化的生产制造已经随处可见了，在配料系统上的应用也在不断地提高、改进。
浅谈水泥生产线上DCS系统——Unity
浅谈水泥生产线上DCS系统——Unity邢玉【摘要】简要介绍了DCS控制系统Unity(法国施耐德公司的Modicon系列Quantum系统)的硬件配置方案及其优势;重点分析了Unity Quantum配套的Unity Pro软件的性能优点.并通过与Concept的对比,得出:Unity控制系统的硬件更佳、执行速度更快、内存更大、通信更强;而且其配套软件Unity Pro性能更优.【期刊名称】《水泥工程》【年(卷),期】2010(000)006【总页数】3页(P57-59)【关键词】Unity Quantum;Unity Pro;DCS系统【作者】邢玉【作者单位】北京凯盛建研建材工程设计有限责任公司,北京,100024【正文语种】中文【中图分类】TQ172.6;TP近十几年来，随着计算机技术的迅猛发展，集散控制系统DCS（Distribute control system）功能和结构的不断改进与完善，成本的不断降低，使得DCS应用范围已从原来的高端产业逐步扩展到低端产业。
DCS的快速发展，已成为当今工业控制系统的主力军。
在建材行业，DCS也得到了广泛应用。
DCS一般由过程控制器、人机界面和通信网络三部分组成。
目前水泥产业的DCS 控制系统多侧重于顺序控制，成本相对于以往的多种PID算法、比值控制、串级调节控制等要低。
市场上有很多种DCS控制系统，性能各有千秋，使用者要根据各自的要求进行选择。
水泥生产线工艺过程常分为：石灰石破碎、原料储存及输送、原料磨、废气处理、均化库、烧成窑头、窑中、窑尾、煤磨、煤破、熟料库、水泥磨、水泥库及水泥包装及散装等。
在水泥厂实际应用的DCS系统中，数据采集与分析、闭环控制、逻辑运算等都是由放在各工艺过程现场的过程控制器（即现场过程控制站）来完成。
根据总图的具体布置和工艺的流程，现场过程控制站常分为原料磨、烧成窑头和水泥磨等若干个站。
法国施耐德公司的Modicon是一组相互配套的自动化平台产品的系列名称，Quantum是其中的一个系列。
DCS系统操作说明
培训教材一、DCS系统间介1、本系统的上位机软件采用了德国西门子（siemens）公司最新的工控组态软件wincc；下位控制站采用了ST-400 CPU和最新分布式模块ET200M系列自动化才品；现场连接采用工业以太网、profibus现场总线和4-20mA仪号工业标准。
系统拓扑结构见下图2、该系统具有整体集成化、更可靠性、技术先进、扩展性好、价格合理、操作简便。
3、测控范围：生料磨、烧成窑尾、烧成窑头、水泥磨该系统由中央控制室的操作站、中央控制站、现场电场控制室的现场控制站以及工业通讯网络等几部分组成。
系统操作站与服务器通过ETHERNET相连，服务器与控制站通过工业以太网连接、控制站通过profibus-dp过程现场总线与现场控制站相连接。
二、主要测控内容系统分为四个DCS控制站：每个站又细分为若干工艺段生料控制站分为：石灰石破碎及预均化、生料配料、生料磨；窑尾控制站分为：生料如窑、窑尾预分解、废气处理；窑头控制站分为：窑中和窑头喷、粉制备、蓖冷机；水泥磨控制站为：水泥配料、水泥磨、包装。
三、主要功能特点过程现场级的通讯网络：12Mbit/s标准的I/O测控信号接口：数字输入信号（DI）接口为220VACDO接口：无原继电器触点（5A）AI、AO信号接口：4-20MA操作控制级的通讯网络：开放的ETHERNET工业以太网100M/s中央控制站控制软件开发平台：STEP7软件开发平台（PLC）操作站监控软件的开发平台：WINCC组态软件开发平台（人机界面）功能：实时生产过程监视功能：总貌图、工艺段流程图设备开关机控制功能：开关机及连锁故障报警及管理功能实时皱势及历史皱势图生产报表统计和生产管理功能：班报表、日报表、年报表自动故障检测三个操作级别：底→操作员→管理员→维护员四、系统配置1、硬件：S7-400控制站：1个CPU、1个电源模块、1个以太网通讯模块（网卡）、若干个ET200子站）S7-00中央控制器是自控的控制中心它通过工业以太网与服务器相连又通过PROFIBUS-DP现场总线与各个现场控制站ET200分布式I/O相连。
基于MES水泥设备管理系统的设计
第22卷第2期2008年4月济南大学学报(自然科学版)JOURNAL OF UN I V ERSI TY OF J I N AN (Sci .&Tech 1)Vol .22 No .2Ap r .2008 文章编号:1671-3559(2008)02-0145-04收稿日期:2007-10-08基金项目:国家863计划(2006AA04Z185)作者简介:孙 莉(1982-),女,安徽淮北人,硕士生;王孝红(1963-),男,山东德州人,教授,硕(博)士生导师。
基于MES 水泥设备管理系统的设计孙 莉,王孝红(济南大学控制科学与工程学院,山东济南250022)摘 要:采用C /S 、B /S 混合模式设计开发水泥MES 系统,给出整个系统的设计原理、软硬件结构图,着重分析设备管理子系统开发过程、具体实现方法和运行结果。
关键词:水泥;制造执行系统;B /S;设备管理中图分类号:TP273.5文献标识码:A制造执行系统MES (Manufacturing Executi on Syste m )是位于企业上层生产计划和底层工业控制之间,面向车间层的生产管理技术与实时信息系统,强调制造计划的执行,在计划层和控制层之间架起了一座桥梁,能够通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理;当工厂发生实时事件时,MES 能对此及时作出反应、报告,并用当前的准确数据进行指导和处理[1]。
现阶段,大多数水泥企业在运营中已经应用分布式控制系统(DCS )和信息管理系统(M I S ),基础自动化程度较高,但生产管理、生产调度以及决策等方面基本还是人工管理,自动化程度较低。
企业的生产管理与过程控制之间相互分离,集成程度低,极大地制约了生产管理水平的提高。
在C I M S 的研究与发展中,对MES 还没有给予足够的重视,导致针对水泥行业开发的MES 软件几乎没有,甚至这方面的研究文献都很难见到。
在具体的研究与实践中,要实现水泥企业的综合自动化,必须对水泥行业的具体背景做深入研究与分析[2-3]。
DCS系统在水泥行业中的应用案例和效果评估
DCS系统在水泥行业中的应用案例和效果评估一、引言水泥行业作为国民经济中重要的基础材料产业之一，在工业化进程中发挥着重要的作用。
为了提高生产效率、质量控制和能源消耗，数控技术的应用日益普及。
本文将对水泥行业中数字化控制系统（DCS）的应用案例进行分析，并评估其效果。
二、DCS系统在水泥行业的应用情况1. 自动化生产过程控制水泥生产过程中涉及多个环节的复杂控制和监测，例如原料破碎、煤磨、熟料烧制等。
DCS系统通过对这些过程的实时控制和监测，实现了整个生产流程的自动化管理。
通过实施DCS系统，水泥生产企业可以提高生产效率，降低人工操作的干预，减少人为因素对生产过程的影响。
2. 质量监控和控制水泥产品的质量是客户满意度和企业竞争力的重要因素。
DCS系统通过实时监测关键参数，如煤磨的出口温度、熟料烧成温度等，确保生产过程中各个环节的稳定性和产品质量的一致性。
此外，DCS系统还能及时预警异常情况并采取相应的措施，提高了质量监控的及时性和准确性。
3. 能源管理和节能减排水泥行业对能源的消耗很大，因此能源管理和节能减排是水泥企业关注的焦点。
DCS系统通过对能源消耗进行实时监测和控制，提供了准确的数据分析和优化决策，实现了能源利用的最大化和减少二氧化碳排放。
DCS系统还可以实施智能控制策略，根据生产需求进行能源的合理调度，达到节能减排的目的。
三、DCS系统在水泥行业应用案例1. 采用DCS系统的水泥磨生产线某水泥企业采用DCS系统对水泥磨生产线进行控制和监测。
DCS系统通过对磨机负荷、出料粒度、磨机温度等关键参数的实时监控和调节，使水泥磨生产线的运行更加稳定和高效。
通过DCS系统的优化控制，该企业降低了能耗，提高了产品质量，实现了生产成本的降低和市场竞争力的提升。
2. DCS系统在烟气脱硝过程中的应用某水泥企业在烟气脱硝过程中引入了DCS系统，实现了对烟气脱硝装置的自动化运行。
DCS系统通过对烟气脱硝反应器温度、氨水喷射量等关键参数进行实时控制和监测，确保脱硝效率和运行的稳定性。
水泥生产自动化控制系统
水泥生产自动化控制系统随着工业化的快速发展，水泥生产厂想要在激烈的市场竞争中保持竞争力，必须不断探索创新，提高产品质量和生产效率。
自动化控制系统是实现工厂自动化、提高生产效率和降低生产成本的重要手段。
本文将探讨水泥生产自动化控制系统的基本原理、应用和优势。
一、自动化控制系统的基本原理自动化控制系统是由控制对象、传感器、执行器和控制器构成的。
传感器负责将控制对象的状态转化为电信号，控制器负责对信号进行处理和分析，执行器负责控制设备的运行。
当控制对象对传感器发送的信号发生变化时，控制器调整执行器的输出信号以改变设备的运行状态。
二、自动化控制系统的应用1. 智能化控制：自动化控制系统可以通过对设备的状态和生产数据进行实时监测和分析，从而实现生产流程自动化和智能化控制。
2. 节能环保：相比于传统的手动控制，自动化控制系统可以减少人员的介入，减少能源的浪费，实现节能环保效果。
3. 生产效率：通过实现生产流程自动化，自动化控制系统可以提高生产效率，降低生产成本，提高企业的竞争力。
三、自动化控制系统的优势1. 成本可控：自动化控制系统可以根据企业的需求进行定制和升级，使企业能够在不断变化的市场环境中掌握自主权，并且对成本具有可控性。
2. 生产效率高：自动化控制系统可以快速实现生产流程的自动化控制，提高生产效率，减少人力投入和生产时间，提高企业的经济效益。
3. 生产过程安全：自动化控制系统可以实现对生产过程全面监测和实时报警，及时处理异常情况，确保生产安全。
四、结语自动化控制系统作为一种先进的生产控制工具，正在逐渐被广大企业所接受和应用。
水泥生产厂将其引入企业生产流程中，不仅可以实现生产自动化和智能化控制，提高生产效率和降低生产成本，同时也可以帮助企业解决诸如节能环保和安全问题等社会责任问题。
DCS系统在建材行业中的应用案例
DCS系统在建材行业中的应用案例建材行业作为国民经济的重要支柱产业之一，为促进经济发展和满足人民日益增长的生活需求发挥着重要作用。
而随着现代科技的不断进步，数字化控制系统（DCS）在建材行业中的应用越来越广泛。
本文将通过介绍几个具体案例，探讨DCS系统在建材行业中的具体应用及其带来的好处。
案例一：建材生产工段DCS控制系统在建材生产过程中，如水泥、陶瓷等工艺生产中，涉及到多个环境参数的调控和运行参数的监测与控制。
传统的人工操作无法满足高效、智能化的要求，因此采用DCS系统成为不可或缺的选择。
在水泥生产中，DCS系统可以实现对原料配比、煤粉燃烧、气流控制等关键工艺参数进行实时监测和自动调整，确保生产的质量和稳定性。
在陶瓷生产过程中，DCS系统可以对窑炉温度、窑气流量、窑内湿度等参数进行全面监测和调控，提高产品的品质和生产效率。
通过引入DCS系统，建材生产工段实现了生产过程的数字化、自动化控制，大大提高了生产效率和产品质量，降低了人力成本和环境污染。
案例二：建材物流管理DCS系统在建材行业中，物流管理是一个重要的环节。
通过DCS系统的应用，可以实现对仓库库存、货物流向、运输车辆等的全面掌控。
在原材料供应链管理中，通过DCS系统进行物料的追踪和处理，可以减少物料损耗和误用，提高供应链的可靠性和效率。
在成品出库管理中，通过DCS系统的应用，可以实现自动识别、清点和定位，大大减少了人工操作的错误和时间成本。
在运输车辆调度中，DCS系统可以通过智能调度算法进行优化，提高了运输效率和成本控制。
通过引入DCS系统，建材物流管理实现了信息化和智能化，提高了物流运营效率和准确性，降低了仓储和运输成本。
案例三：建材工厂节能改造DCS系统随着节能减排的重要性日益凸显，建材行业也积极响应国家节能政策，通过引入DCS系统进行工艺优化和节能改造。
在水泥熟料生产过程中，通过DCS系统对回转窑系统进行智能控制，可以实现燃烧过程的自动化调节，最大限度地提高能源利用率和产品质量。
水泥生料配料过程优化控制系统
１ 引 言
生料 配料 工艺就 是将 石灰 石 、页岩 、砂 岩 、铁粉 等原 料通 过 中控操作 人 员按按一 定 比例搭 配 ，通过 指令 喂料 系统 将各种 原 料喂人 生 料磨 中 ，再 粉磨 至 细度 合格 的生 料 。生 料 必 须 根据 煅 烧 时 的要 求 满 足一 定 的化学 成分 和物 理性 能要求 ，生料 的化学成 分一 般 用 生 料 中 的主 要 氧 化 物 ＣａＯ、Ｓｉ０２、Ａ１，０３、 Ｆｅ２０ 的百分 含 量表 示 。生 料 在 高 温 煅 烧 后 发生 一 系列物 理化 学变 化得 到水 泥熟料 ，熟 料 的矿物组 成 和晶体形 态 决 定 了熟 料 质 量 的好 坏 。在一 定 煅 烧温 度下 ，熟料 的矿 物组 成主要 决定 于生 料 中几种
方 法 ，建 立 配料 过 程 的非 线 性 规 划 数 学模 型 。 针 时 模 型 中的 多 目标 函数 以 及 非 线 性 约 束 特 点 ，提 出一 种 采
用 优 化 软 件 ＬＩＮＧＯ 编 制 算 法 程 序 并 通 过 应 用程 序 接 口 （ＡＰＩ）嵌 入 到 ＡＢＢ Ｆｒａｎｃｅ２０００的 ＤＣＳ系统 中 。 工 业
ＺＨＡＮＧ Ｚｈｉ—ｇａｎｇ，ＬＩＮ Ｘｉａｏ—ｆｅｎｇ，Ｗ ＡＮＧ Ｚｈａｎｇ—ｙｕｎ （Ｇｕａｎｇｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｏ ｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｎｉｎｇ ５３０００４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔ ｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｎｏｎ— ｌｉｎｅａｒ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｍ ａｔｃｈｉｎｇ ｃｅｍ ｅｎｔ ｒａｗ ｍ ａｔｅｒｉａｌ ｏｐｏｉｍ ｉｚｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｈａｔ ｂａｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｒａｗ ｍ ａｔｅｒｉａｌ ｒａｔｉｏ，ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ ｍ ｅｃｈａｎｉｓｍ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｍ ｅｔｈｏｄ，ｓｅｔ ｕｐ ｔｈｅ ｎｏｎｌｉｎｅｒ ｐｒｏｇｒａｍ ｍ ｉｎｇ ｍｏｄｅｌ ｆ ｏｒ ｔｈｅ
水泥粉磨系统的DCS控制
水泥粉磨 的原料有熟料 、石膏 、混合材并按 ■曩 ・ ■噩 ・ 曩擅 ２Ｏ 年第 １ Ｏ２ 期 ・５ ５・
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一
定 比例组 成 ，所 以其 配 料 的 自动 控 制 实 际 卜是
１３ １ 提 升 机功 率控 制 ．． 提 升 机 拖 动 电 动机 的 功率 消 耗 正 比于 提升 机 所 载有 的循 环 荷 重 以及 空 斗 的 重 量 ，因此 提 升 机 的负载是磨 机 预料 量 的量 值 。提 升 机 电 动 机 的 功
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水泥粉磨系统的Ｄ Ｓ控制 Ｃ
张 华 山
（ 哈尔滨岩棉厂 ）
■
摘
要
本文彳 绍 了水泥粉磨 系统 的计算 机集 散控制 系统 的实现 ．并着重讨论 了水泥磨 配料 的 自动控 卜 计算机 集散控制
制和水泥磨负荷的智能控制 关键 词 水泥粉磨
水泥粉磨 系统有熟料仓 、石膏仓 、混合材仓 ３ 个储 库料 仓 采用 雷达 料位计 检测仓 位 高低 ， 输出的 ４ Ｏ Ａ电流信号接 人 Ｐ Ｃ —２ｍ Ｌ ，再 送上位工
控机 显 示 ，由 上 位 机 根 据 仓 位 对 人 料 进 行 控 制。 对料 位设定 上下线 报警 功 能。 １２ 水泥配料 自动控 制 ．
地或 全部地 消 失，这种 情 况通 常称 为 “ 饱磨 。
“ 饱磨 ”或 “ 磨 ”都 会 使 水 泥 磨 机 的 效 率 非 常 空
一
种 比值控 制 系统 ，要 控 制 的 是 ３种 原 料 的 流 量
比值。每种原料有 １ 台调速皮带秤调节喂料流量
工控 机根 据要 人 磨 的 喂料 总量 和 原 料 的 工艺 比例 计算 出每 种 原 料 的设 定 值 此 设 定 值 送 人 ＰＣ， Ｌ 由 ＰＥ转 化 为对应 的 ４ ２ｒＡ电流 信 号 输 出给 变 Ｉ — ０ ｎ 频 器 去控 制皮 带秤 的速 度 ，即控 制 了原料 的流量 。 为保 证 流量为 对 应 恒 定 值 ．采 用 负 反 馈 回路 形 成 闭环 。皮 带秤 的 荷 重传 感 器和 变 频 器 的 速度 信 号 接人 ２１ 表 （ ０仪 可用 于就 地 显示 流 量 ） ０ 仪 表 ，２１ 可把 流量 转化 为 ４ 一加ｒＡ电流 信 号 送 人 ＰＣ 由 ｎ Ｌ， ＰＣ与 设定 值 进 行 比较 ，并 采 用 数 字 ＰＤ控 制 方 Ｌ Ｉ 式 ，使 输 出保持 为恒 定 值 。控 制方 案 如图 １ 示 ： 所
水泥厂DCS监控系统的设计与实现
水泥厂DCS监控系统的设计与实现摘要：本文介绍了DCS系统在我国水泥生产自动化的应用情况以及新型干法水泥生产线DCS 的设计方法，表明了水泥生产过程的综合自动化的发展趋势。
并对该系统的组成、工作原理、硬件设计、软件设计进行了论述。
引言水泥生产工艺复杂，设备联锁众多，各种检测信号相互影响，如果采用传统的人工控制或继电器仪表控制，很难达到控制要求。
如果生产线上的任何一台设备出现电气故障停机，将影响整个生产线的运行，严重时会发生压料、堵料，给生产带来很大的损失[1]-[2]。
在分布式控制系统（DCS）日益向工业渗透的今天，对这种多工况进行集散控制已是行业所急[3]。
由此，本文设计了一个多级分布式集中控制系统，可对水泥生产线进行实时控制和监测管理。
1 系统组成及工作原理1.1系统工作原理系统结构如图1所示：系统在总体上是纵向分层、横向分散的结构，系统从结构上可分为厂长管理级、工程师管理级、操作员管理级、过程控制级和现场设备级。
图1系统原理图该系统总体设计的指导思想是技术先进、生产可靠、节省投资、提高效益。
基于这种思想该生产线采用了PLC 型集散控制系统，完成了从生料进窑到熟料入库的整条生产线的自动控制。
采用集散控制后，真正做到分散控制、集中管理、危险分散。
设备出现故障后，系统能够按照预先编制好的程序自动停止相关设备，并发出声光报警，提醒操作人员及时处理，以免影响生产。
对一些重要的参数和报警，系统能够自动生成历史记录和历史趋势。
操作人员和技术人员可以随时查询历史数据，随时了解生产情况。
通过对数据的统计和分析提出新工艺，新方法，以不断提高水泥的产量和质量。
1.2水泥生产工艺简介水泥的新型干法生产线由生料制备系统、生料均化系统、窑尾烧成系统、窑头烧成系统和成品包装系统组成。
生料制备系统由原料配料和生料粉磨组成，用于生产合格的生料。
粉磨过的生料由提升机经库顶空气输送斜槽送入生料均化库。
来自均化库的生料通过气力提升泵输送到旋风式预热器内，通过五级预热器的负压作用使物料充分预热后进入回转窑进行煅烧。
DCS控制系统在水泥余热发电中的应用
DCS控制系统在水泥余热发电中的应用摘要：随着节能减排的号召，余热发电在水泥行业中得到了广泛的关注。
目前余热发电系统的控制人工参与相对较多，自动化程度不高，智能控制在余热发电系统中没有得到实际的应用，如何解决余热发电系统中智能自动化程度不高这一问题成为余热发电发展的关键。
目前DCS控制系统被广泛应用于水泥余热发电中，本文首先介绍了DCS 的基本概念与特点，然后探讨了其在余热发电中的应用。
关键词：DCS；控制系统；水泥余热发电我国是世界水泥生产和消费的大国，近年来新型干法水泥生产发展迅速，技术、设备、管理等方面日渐成熟。
目前国内已建成运行了大量 2000t/d 以上熟料生产线，新型干法生产线与其他窑型相比在热耗方面有显著的降低，但新型干法水泥生产对电能的消耗和依赖依然强劲，因此，新型干法水泥总量的增长对水泥工业用电总量的增长起到了推动作用，一定程度上加剧了电能的供应紧张局面。
而目前国内运行的新型干法水泥熟料生产线采用余热发电技术来节能降耗的企业极少，再者，国内由于经济潜力增长加剧了电力短缺的矛盾，刺激了煤电项目的增长，一方面煤电的发展会加速煤炭这种有限资源的开采、消耗，另一方面煤电生产产生大量的尔二氧化碳等温室气体，加剧了对大气的环境污染。
因此在水泥业发展余热发电项目是行业及国家经济发展的必然。
此外，为了提高企业的市场竞争力，扩大产品的盈利空间，国内的许多水泥生产企业在建设熟料生产线的同时，也纷纷规划实施余热发电项目。
水泥余热发电项目充分利用熟料煅烧生产时排放的大量废气进行回收发电，既可降低水泥熟料的生产成本，提高企业经济效益，又能保护环境，创造良好的社会效益，成为新的经济增长点。
水泥窑纯低温余热发电完全符合国家的相关产业政策，是 21 世纪的新技术产业，推广应用的前景十分广阔；水泥窑纯低温余热发电在我国水泥行业推广应用，对提高我国的能源利用水平，保护环境起到积极的促进作用。
电力系统在水泥余热发电有着举足轻重的作用，当前主要采用的是DCS控制系统，本文详细介绍了DCS控制系统在水泥余热发电中的应用。
浅析水泥厂DCS投料系统的改进方案
浅析水泥厂DCS投料系统的改进方案随着工业化的发展，水泥生产已成为国民经济发展中不可或缺的重要组成部分。
水泥厂作为水泥生产的核心设施，其自动化控制系统的完善程度对生产效率和质量起着至关重要的作用。
而水泥厂的DCS（分布式控制系统）投料系统是生产过程中的关键环节，对其进行改进是提高生产效率和质量的重要手段之一。
本文将对水泥厂DCS投料系统的改进方案进行浅析，旨在为水泥厂提高生产效率和质量提供一些思路和参考。
一、现有问题分析水泥厂的DCS投料系统通常由料仓、称重装置、输送设备和控制系统等部分组成，其主要任务是按照一定的配方和比例自动将原材料送入生产线中。
然而在实际生产过程中，水泥厂DCS投料系统存在以下几个问题：1. 系统稳定性差：由于水泥厂生产环境复杂，原材料多样化，地埋式料仓的堆料情况不易掌握，因此投料系统的稳定性差，常出现料仓运行不畅或者配比不准确等问题，影响了生产效率和产品质量。
2. 调整难度大：现有的DCS投料系统在配方调整和参数优化上存在一定难度，需要操作人员具有较高的专业知识和经验，这对人员素质提出了一定要求，也影响了生产的灵活性和响应速度。
3. 能耗较高：现有系统在料仓的保温隔热和输送设备的能耗控制上存在一定难度，造成了一定的能源浪费，不利于节能和环保。
基于以上问题，对水泥厂DCS投料系统进行改进迫在眉睫，下面将提出一些改进方案。
二、改进方案1. 系统稳定性提升在提升系统稳定性方面，可以考虑在料仓部分增加测振仪器和物位检测仪器，及时监测料仓的堆料情况和物料剩余量，通过智能控制算法对料仓进行自适应调节，避免料仓运行不畅的情况发生。
可以采用高精度称重传感器和改进控制算法，对输送设备进行动态控制，保证原材料的精准配送，从而减小配比误差。
2. 调整优化便捷化在调整优化便捷化方面，可以引入先进的智能算法和专业的优化软件，对配方和参数进行智能优化调整，提高系统的自适应性和智能化水平，降低人员对专业知识和经验的依赖程度，提高生产的灵活性和响应速度。
水泥粉磨系统的DCS控制
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４・
工 矿 自动 化
２０ ０ ２年 第 ２期
文 章编 号 ：６ １ ５ Ｘ（０ ２ ０ １ ７ —２ １ ２ ０ ）２—０ ０ ０ ４—０ ４
水 泥 粉 磨 系 统 的 Ｄ Ｓ控 制 Ｃ
陈 尔奎 ， 谭 得 健 ， 马方 青
（ ｏｌ ｅｏ ｎｏ ｍａｉｎａ ｄＥｅｔｉ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ ＵＭ Ｔ． Ｘｕｈ ｕ２ １ ０ ，Ｃ ｉａ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｆｒ ｔ ｎ ｌ ｒ ａ Ｅ ｇｎ ｅｉ ，Ｃ ｅ Ｉ ｏ ｃ ｃ ｎ ， ｚｏ ２ ０ ８ ｈｎ ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈｅ ｐ ｐ ｒｉ ｒ ｄ ｃ ｓ ｔ ＣＳ ｅ ｌｚｎ ｅ ｈｏ ｆｃ ｍ ｅ ｒｎ ｎ ｙ ｔ ｍ ，ａ ａｎｌ ｉｃ ｓ ｅ ｓｒ ｃ ： ａ ｅ ｎｔｏ ｕ ｅ ｈｅＤ ｒ ａｉｉ ｇ ｍ ｔ ｄｓｏ ｅ ｎｔｇ ｉ ｄｉ ｇ ｓ ｓｅ ｎｄ ｍ ｉ ｙ ｄ ｓ ｕ ｓ ｓ ｔ ｕｔ ｍ ａ ｉ ｏ ｒ ｌｏ ａ ｃ ｎｄ ｉ ｅ ｌ ｅ ｏｎ ｒ ｆｔ ｅ ｌ ａ ｅ ｅ ｉ 、 Ｐｒ ｃ ｉａ ｐ ｉａ ｉｎ ｓ ｏｗｓ ｔ ｔ ｈｅ ａ ｏ ｔｃ ｃ ｎｔｏ ｆｂ ｔ ｈ ａ ｎｔ ｌｉ ｎｔｃ ｔｏｌ ｈ ｏ ｄ ｏｆｃ ｍ ｎｔｍ ｌ ｇ ｏ ｌ ａ ｔｃ ｌａ ｐｌ ｔｏ ｈ ｃ ｈａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｔ ｍ ｍ ｐ ｏ ｅ ｈｅ ａ ｃ ｒ ｃ ｆ ｔ ｏｍ ｂ ｎ ｄ ｅ ｄ ｎ ｎｄ ｔ ｏ ｄ ｏ ｈｅ ｃ ｍ ｅ ｉ ， ｗｈｉｈ ｈ ｓ ｈｅ ｃ ｎｔｏｌｓ ｓ ｅ ｉ ｒ ｖ ｓ ｔ ｃ ｕ ａ ｙ ｏ ｈｅ ｃ ｉ ｅ ｆｅ ｉ ｇ ａ ｈｅ ｌａ ｆ ｔ ｅ ｎｔｍ ｌ ｌ ｃ ａ ｈ ｇ ｅ ｉｂ ｌｔ ｎｄ ｔ ｅ ａ ｋ ｂ ｅ ｂ ｎ ｆｔ ｉ ｈ ｒ ｌ ｉｉｙ ａ ｈｅ ｒ ｍ ｒ ａ ｌ ｅ ｅ ｉ 、 ａ Ｋｅ ｒ ｓ：ｃ ｍ ｅ ｒｎ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ｅ ｎｔｇ ｉ ｄｉ ｇ，ｂａ ｃ ｔ ｈ， ｌａ ｏ ｄ，ｃ ｎｔｏ ， ＤＣＳ ｏ ｒｌ
水泥工厂DCS概述.DOC
NO.3
站内配置两台 LM，一台 LM（LM4）节点地点为 19，非冗余，提供熟料烧成及输送系 统的联锁、顺控；另一台 LM（LM3）非冗余，节点地址为 17，提供熟料出库输送系统及汽 车、火车散装系统的顺控、联锁、LM3 有两个远程站 LM3.1、LM3.2 站。
第四节
站内配置一台 APM，冗余、节点地址为 11、12，提供熟料烧成及输送系统的模拟量采 集、处理、调节、控制，APM2 有一个远程站 APM2.1。
5、LM3.1 站 作为窑头 LM3 的远程站，作为熟料出库输送及汽车散装系统，原煤输送部分设备的联
锁、顺控。
三、一线现场控制层 1、HPM01 站 置于原三菱 PLC 机房内，实现对煤粉制备、窑喂料系统、预热器、窑冷却、熟料输送入
配置 96 32 320 128 32
8
实际 61 10 201 90 11
0
NO.2
第四节 现场控制层
现场控制层由两条 UCN 组成，UCN01 为二线 2000t/d 熟料生产线的现场控制层， UCN02 为一线 4000t/d 生产线的现场控制层。
UCN（通用控制网）——Universal Control Network 一、二线局部控制站
在局控站内，完成石灰石输送、粘土破碎及输送的过程控制。配置一台 AB-PLC。对所 有数字量和模拟量进行控制，通过 Honeywell-TDC3000 的 SI 接口，AB-PLC 与 UCN01 连接， 进行重要数据的传送。
二、二线现场控制层 1、原料控制站 设在原料 PC 站内，主要完成原料制备系统及废气处理系统的过程控制。 站内配置一台 APM（APM1），冗余，节点地址为 09、10，完成原料制备及废气处理
山东东华水泥二期5000t_d熟料生产线DCS系统的应用
糊控制）的类 C 语言编程环境 SCX。 系统规模变换 灵活，可以实现从一个单元的过程控制，到全厂范围 的自动化集成。
该系统集编程，组态，监控，操作、记录、打印、事 故 报 警 等 多 项 功 能 一 体 的 编 程 系 统 ， 配 置 了 Ad－ vanTrol-Pro2.6 编程组态软件，可以对现场每个控制 站进行软件编程、硬件组态、实时监控等，也可以在 线、离线调试修改程序而不影响整个系统运行。中控 室操作站显示工艺流程、 动态参数和设备的运行状 态， 并对超限情况发出报警， 可按时间自动循环显 示。 设备参数实时趋势画面显示当前一段时间内的 动态参数趋势， 且可按时间将所有变化曲线自动保 存， 并可随时查看或打印一个月之内某段时间的设 备参数实时趋势曲线供分析研究。 模拟仪表显示将 主要参数以模拟常规仪表的形式集成在一幅画面 上，便于观察和操作；报警总画面将所有实时报警点 都集中到一屏进行显示，这样便于分析问题所在，以 便排除故障所在。 报警历史记录自动记录各参数的 报警时间及当时的设备工作状态， 该记录只有专职 管理人员才能删除， 这样便于管理及对操作人员的 考核。自动记录设备起停及计算正常运转率，可考核 某一段时间或全年设备运转情况； 可根据用户要求 自动形成各种类型的生产报表。 操作人员可以在屏 幕上通过鼠标或键盘对设备的启、 停进行操作及对 有关过程参数进行修改； 中央控制室工程师站主要 用于对控制系统进行组态、编程、调试和维护，可在 线修改程序而不影响整个系统运行； 该系统基本采
（1） 生料入窑计量控制回路：一期工程我们使 用的是自带的 PID 控制器的喂料秤，价格昂贵，控制 却不稳定。 二期工程我们采用的是从软件上进行 PID 调节控制，这样不但减少了设备成本，而且大大 提高了控制质量。 该控制回路的被控变量是计量秤 的喂料量，调节参数是流量阀开度。根据计量秤的喂 料量设定自动控制下料阀门的开度大小， 从而确保 了窑喂料的稳定，保证了熟料的产量和质量。