水泥行業(yè)自動控制整體解決方案

1、水泥行業(yè)自動控制整體解決方案收藏此信息 打印該信息 添加：用戶發(fā)布 來源： 未知、關(guān)于中控中控科技集團(tuán)有限公司 （浙大中控） 是中國領(lǐng)先的自動化信息化技術(shù)、 產(chǎn)品與解決方案供應(yīng)商，業(yè)務(wù)涉及工廠自動化、公用工程信息化、裝備自動化等領(lǐng)域。浙江中控技術(shù)有限公司是中控科技集團(tuán)有限公司的核心成員企業(yè)， 致力于工廠自動 化業(yè)務(wù)領(lǐng)域控制系統(tǒng)的研究開發(fā)、 生產(chǎn)制造、 市場營銷及工程服務(wù)。 浙大中控已經(jīng)服務(wù)于全 球超過 3000 家用戶， 有近 4000 套控制系統(tǒng)穩(wěn)定高效的運(yùn)行在各個(gè)工業(yè)行業(yè)，涉及化工、 石化、冶金、電力、建材、食品、造紙等多個(gè)領(lǐng)域，用戶遍及國內(nèi) 30 個(gè)省市、自治區(qū)及東南 亞、西亞、非洲等地

2、。在水泥行業(yè)， 浙大中控有著完善的解決方案、 豐富的工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn)和一支具有資深 行業(yè)背景的專家隊(duì)伍。 客戶廣泛分布于浙江、 江西、 安徽、 湖南、河南、山西、四川等省份， 包括安徽海螺集團(tuán)在內(nèi)的國內(nèi)數(shù)十家水泥企業(yè)均已采用浙大中控提供的控制系統(tǒng)和解決方 案實(shí)現(xiàn)了對水泥生產(chǎn)過程的控制。完善的服務(wù)， 最終為更多浙大中控期待著為更多的水泥生產(chǎn)企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、的水泥生產(chǎn)企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。、水泥行業(yè)簡介 水泥企業(yè)作為大規(guī)模生產(chǎn)的制造企業(yè)， 是建材行業(yè)的三大支柱之一。 我國是水泥生產(chǎn)大國， 最近幾年連續(xù)呈現(xiàn)出供需兩旺的高速增長勢頭， 為國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、 快速發(fā)展做出了 重要貢獻(xiàn)。水泥產(chǎn)品按用途主

3、要分為通用水泥、 專用水泥、 特性水泥， 其中通用水泥主要包括 以下六種：普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥 、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、 粉 煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥。三、水泥生產(chǎn)工藝簡述水泥生產(chǎn)工藝的主要過程是原料破碎粉磨后制成生料， 然后再把生料送入到高溫窯 爐中用燃料將其煅燒成熟料， 最后將熟料與適量石膏混合磨細(xì)制成水泥， 需要經(jīng)過礦山開采、 原料破碎、黏土烘干、生料粉磨、熟料煅燒、熟料冷卻、水泥粉磨及成品包裝等多道工序。圖 1 新型干法水泥生產(chǎn)流程示意其生產(chǎn)過程通?？筛爬椤叭ヒ桓G”，可分為四個(gè)步驟：1、生料制備：即將石灰質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料與少量校正原料經(jīng)破碎后按一定比例

4、配合、磨細(xì)并調(diào)配為成份合適、量質(zhì)均勻的生料。2、煤粉制備：水泥生料煅燒所需的煤炭，必須制備成煤粉，提供煤粉燃燒所要求 的粒度，以便于充分燃燒，得到足夠的燃燒反應(yīng)能力。為主要成分的硅3、熟料煅燒：即將生料放在水泥窯內(nèi)煅燒至部分熔融以得到以酸鹽水泥熟料。4、水泥粉磨及出廠：即將熟料加入適量石膏、混合材或添加劑共同磨細(xì)為水泥，并包裝出廠。四、水泥生產(chǎn)的控制要點(diǎn)及策略水泥生產(chǎn)工藝設(shè)備單機(jī)容量大、 生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)、 對快速性和協(xié)調(diào)性要求高。 為了提 高企業(yè)的生產(chǎn)效率與競爭力， 自動控制的實(shí)施至關(guān)重要。 浙大中控作為國內(nèi)領(lǐng)先的自動化設(shè) 備供應(yīng)商， 能夠很好的滿足水泥行業(yè)以開關(guān)量為主、 模擬量為輔且伴有少量調(diào)

5、節(jié)回路的控制 要求。1、石灰石破碎及輸送系統(tǒng) 石灰石破碎及輸送系統(tǒng)設(shè)備存在工藝聯(lián)鎖關(guān)系，采用“逆流程啟動, 順流程停車”原則對設(shè)備進(jìn)行順序控制。石灰石破碎及輸送系統(tǒng)的控制難點(diǎn)在于石灰石破碎機(jī)喂料量的自動控制， 以破碎機(jī) 功率的變化來自動調(diào)節(jié)板喂機(jī)的速度， 使其速度保持在要求的范圍內(nèi)運(yùn)行， 不致于由于板喂 機(jī)速度過高而使石灰石料倉的料卸空， 來料直接落在板喂機(jī)上， 對設(shè)備起到一定的保護(hù)作用。2、生料制備系統(tǒng)生料制備系統(tǒng)的工藝流程范圍：始自原料調(diào)配站的庫底，止于生料均化庫的庫頂， 包括原料調(diào)配及輸送，包括原料粉磨、生料輸送入庫?？刂埔c(diǎn)與策略如下： 生料質(zhì)量控制（ QCS）系統(tǒng) QCS系統(tǒng)（質(zhì)量控

6、制系統(tǒng)）在水泥生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。生料質(zhì)量控制（QCS）系統(tǒng)由在線鈣鐵熒光分析儀、 計(jì)算機(jī)、 調(diào)速電子皮帶秤等組成。 智能在線鈣鐵熒光分析儀可進(jìn)行 自動取樣、 制樣，并進(jìn)行連續(xù)測定， 由 QCS系統(tǒng)進(jìn)行配料計(jì)算，并通過 DCS對電子調(diào)速皮帶 秤下料量進(jìn)行比例調(diào)節(jié)和成分控制， 使生料三率值保持在目標(biāo)值附近波動， 從而大幅度提高 生料成分合格率和質(zhì)量穩(wěn)定性。 浙大中控的 DCS系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)與 QCS系統(tǒng)的互聯(lián)， 對生料質(zhì)量 進(jìn)行有效的控制。 生料粉磨負(fù)荷控制系統(tǒng)生料粉磨控制系統(tǒng)的控制難點(diǎn)在于磨機(jī)的負(fù)荷控制。 當(dāng)入料水分、 硬度發(fā)生變化時(shí)， 系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)入磨物料量來保證磨機(jī)處于負(fù)荷穩(wěn)定的最佳粉磨狀態(tài)，避

7、免堵磨或者空磨發(fā) 生。浙大中控對負(fù)荷自控系統(tǒng)通常采用的調(diào)節(jié)方法有： 一是設(shè)置一個(gè)入磨量常數(shù)， 穩(wěn)態(tài)下的 選粉機(jī)回粉入磨量加新喂料量與之相等； 二是以提升機(jī)功率或者磨機(jī)電耳信號分別作為主控 或監(jiān)控信號適時(shí)調(diào)節(jié)； 三是以選粉機(jī)回粉、 提升功能、 電耳等信號進(jìn)行數(shù)學(xué)模型分析控制或 極值控制。立磨大多采用常數(shù)控制，球磨則多采用電耳或者提升機(jī)功率信號調(diào)節(jié)。3、生料均化庫控制 生料預(yù)均化系統(tǒng)生料預(yù)均化是通過控制均化庫底卸料電振機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。 生料預(yù)均化庫通常為長條形 庫，庫底卸料電振機(jī)共 26臺分為兩組，每組 13 臺，每臺均能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)時(shí)間程序控制，兩組 電振機(jī)由一臺可編程控制器（ PLC）按一定時(shí)間程序進(jìn)

8、行卸料控制，從而達(dá)到不同時(shí)間進(jìn)的 料按一定比例預(yù)均化后進(jìn)磨。 生料均化系統(tǒng)生料均化是靠具有一定壓力的空氣對生料進(jìn)行吹射均化。 通常在庫底設(shè)置了充氣裝 置，采用時(shí)間順序控制策略，依據(jù)時(shí)序開停庫底充氣電磁閥， 使物料流態(tài)化并翻騰攪拌，生 料混和達(dá)到均化目的。 計(jì)量倉料量的自動控制系統(tǒng)利用計(jì)量倉的倉重信號自動調(diào)節(jié)生料庫側(cè)電動流量閥的開度， 使稱重倉的料量保持 穩(wěn)定，從而保證計(jì)量倉下料量的穩(wěn)定。 生料均化庫下料控制在生產(chǎn)過程中， 燒成帶溫度一般要求控制在一個(gè)合適的范圍， 因?yàn)樗鼘κ炝系馁|(zhì)量 至關(guān)重要。 將生料量、 風(fēng)機(jī)風(fēng)量與燒成帶溫度結(jié)合起來設(shè)定生料下料量的設(shè)定值， 該系統(tǒng)通 過自動調(diào)節(jié)， 利用固體流

9、量計(jì)的反饋值自動調(diào)節(jié)計(jì)量倉下電動流量閥的開度， 使生料穩(wěn)定在 設(shè)定值上，從而使得入窯的生料保持穩(wěn)定，最終保障窯系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。4、煤粉制備系統(tǒng) 出磨氣體溫度的自動控制出磨氣體溫度直接關(guān)系到出磨成品水分和系統(tǒng)安全運(yùn)轉(zhuǎn)問題。 為了確保生產(chǎn)出合格 的煤粉， 同時(shí)還要保證系統(tǒng)溫度不能過高， 控制系統(tǒng)中設(shè)置了磨機(jī)出口氣體溫度自動控制回 路，通過改變磨機(jī)進(jìn)口冷風(fēng)閥門開度控制磨機(jī)出口氣體溫度穩(wěn)定。 磨機(jī)負(fù)荷自動控制煤粉倉內(nèi)煤粉量變化過大會影響煤粉喂料部分計(jì)量精度， 在正常生產(chǎn)中煤粉倉中煤 粉量應(yīng)盡量恒定；同時(shí)也要保證磨機(jī)的正常安全運(yùn)轉(zhuǎn)，防止“滿磨”。浙大中控采用了由磨 機(jī)電耳信號自動調(diào)節(jié)磨頭定量給料機(jī)喂料量

10、的自動控制回路。5、燒成系統(tǒng) 分解爐喂煤量的計(jì)量與自動調(diào)節(jié)分解爐的溫度是保證回轉(zhuǎn)窯正常運(yùn)行的一個(gè)重要控制參數(shù)。在生料量不變時(shí)， 燃料和空氣的混和比例必須要正確地控制。 故對分解爐的溫度進(jìn)行計(jì)量， 以便實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制， 通 過自動增減煤量對分解爐的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)， 使其控制在所需要的設(shè)定值上。 既能使分解爐保 持最高的分解率，又不使其因溫度過高而導(dǎo)致生料粘結(jié)，影響窯系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 預(yù)熱器出口壓力調(diào)節(jié)預(yù)熱器出口壓力是反應(yīng)系統(tǒng)風(fēng)量平衡的一個(gè)主要指標(biāo)， 主要通過調(diào)節(jié)高溫風(fēng)機(jī)閥門 開度來實(shí)現(xiàn)預(yù)熱器出口壓力的控制。 預(yù)熱器自動吹掃裝置 由計(jì)算機(jī)按一定的時(shí)間順序規(guī)律定時(shí)接通相應(yīng)的各級預(yù)熱器上的電磁閥， 輪流打

11、開 壓縮空氣管路， 對預(yù)熱器進(jìn)行逐級吹掃， 以防結(jié)皮堵塞影響預(yù)熱器系統(tǒng)的正常運(yùn)行， 吹掃時(shí) 間人工設(shè)定，一般為 5s 20s。 窯頭負(fù)壓自動控制窯頭負(fù)壓表征窯內(nèi)通風(fēng)及冷卻機(jī)入窯二次風(fēng)之間的平衡。 根據(jù)窯頭負(fù)壓自動調(diào)節(jié)電 收塵器排風(fēng)機(jī)進(jìn)口閥門開度， 以控制窯頭二次風(fēng)量、 窯尾三次風(fēng)量、 窯頭廢氣量三者的平衡， 從而取得穩(wěn)定煅燒和冷卻熟料之間的平衡。 回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速控制采用的策略是在穩(wěn)定生料量、 燃料量的前提下， 通過對回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整以 維持整個(gè)窯系統(tǒng)的均衡穩(wěn)定生產(chǎn)。 篦冷機(jī)一、二室風(fēng)量自動調(diào)節(jié) 二次空氣對于窯內(nèi)燃燒的好壞、 工作的穩(wěn)定性和煅燒過程中的燃料消耗都有很大的 影響。 該系統(tǒng)控制目

12、的就是通過穩(wěn)定一、 二室風(fēng)量，從而穩(wěn)定入窯新鮮空氣量，為窯的穩(wěn)定 運(yùn)行提供條件， 采取一室風(fēng)量調(diào)一室風(fēng)機(jī)閥門開度， 二室風(fēng)量調(diào)二室風(fēng)機(jī)閥門開度的控制策略。 篦冷機(jī)料層厚度自動調(diào)節(jié)控制篦冷機(jī)料層厚度， 一則穩(wěn)定二次風(fēng)溫， 以穩(wěn)定窯的正常運(yùn)行， 二則可使熟料達(dá) 到最佳冷卻。 因篦冷機(jī)料層厚度難以檢測， 故在控制策略中采用篦下壓力調(diào)篦速， 以穩(wěn)定篦 冷機(jī)料層厚度。對于二段式篦冷機(jī)而言，還涉及到一、二段篦速比例調(diào)節(jié)。6、廢氣處理系統(tǒng)廢氣處理系統(tǒng)的關(guān)鍵在于對增濕塔的噴水量的控制， 控制策略根據(jù)增濕塔出口溫度 控制噴嘴個(gè)數(shù)，以增濕降溫提高電收塵器的收塵效率，增濕塔出口溫度一般控制在 130 左7、水泥粉磨

13、與輸送系統(tǒng) 喂料量控制 喂料量要求均勻、穩(wěn)定，以磨音信號和出磨提升機(jī)的功率來調(diào)節(jié)入磨喂料量 出磨氣體溫度的自動控制 通過對磨機(jī)通風(fēng)量的調(diào)節(jié)來控制出磨氣體溫度 選粉機(jī)的調(diào)節(jié)與控制 熟料的存儲與輸送輸送與存儲設(shè)備之間存在工藝聯(lián)鎖關(guān)系，采用“逆流程啟動 , 順流程停車”原則對 設(shè)備進(jìn)行順序控制。五、浙大中控 DCS系統(tǒng)在水泥行業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢 浙大中控應(yīng)用于水泥行業(yè)的控制系統(tǒng)是基于 Web 技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng) WebFi eld ECS100。它的主要特點(diǎn)是突破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的層次模型，實(shí)現(xiàn)了多種總線兼容和異構(gòu)系統(tǒng)綜合集成，十分適合于自控設(shè)備多、大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)場合水泥廠的控制。浙大中控的 ECS100

14、 系統(tǒng)能夠得到包含國內(nèi)一些大型水泥企業(yè)在內(nèi)的眾多用戶的 青睞，是由以下行業(yè)優(yōu)勢所決定的：1、系統(tǒng)的高度穩(wěn)定性1) 浙大中控的 WebField 系列 DCS產(chǎn)品系統(tǒng)已經(jīng)累計(jì)取得了近 4000 套應(yīng)用業(yè)績， 廣泛應(yīng)用于核電站、熱電廠、石油化工、高分子和精細(xì)化工、水泥和建材、造紙?jiān)趦?nèi)的幾乎 所有流程工業(yè)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性已經(jīng)經(jīng)受了各種工況與工藝條件的嚴(yán)酷考驗(yàn)。2) WebField ECS 100 是 WebField 家族的主流產(chǎn)品， 是一套面向大中型過程控 制的控制系統(tǒng)。 系統(tǒng)對主控卡、 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡、 控制網(wǎng)絡(luò)采用冗余設(shè)計(jì)， 在技術(shù)上充分保證了 系統(tǒng)的高度可靠性與穩(wěn)定性，可以有效地保障水泥生產(chǎn)的連

15、續(xù)進(jìn)行。2、系統(tǒng)的高度的安全性1) WebField ECS 100 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了 I/O 通道級別的冗余，并能根據(jù)設(shè)備重要程 度靈活選擇冗余與否，使得系統(tǒng)獲得了保障生產(chǎn)安全與節(jié)省用戶投資的和諧統(tǒng)一。2) ECS100 系統(tǒng)安全的在線下載功能，既有效降低了投運(yùn)期間的工作量，又保 障了投運(yùn)期間的安全。3) ECS100 系統(tǒng)的端子板和卡件分離技術(shù)，使系統(tǒng)與現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)了真正意義上的 隔離； 同時(shí)系統(tǒng) I/O 通道采用點(diǎn)點(diǎn)隔離設(shè)計(jì)， 使得故障面不易擴(kuò)大， 可以克服因串?dāng)_產(chǎn)生的 大面積故障，避免造成停機(jī)停產(chǎn)。4) 水泥生產(chǎn)的各個(gè)控制站極為分散， 此時(shí)系統(tǒng)的安全很大程度上取決于控制網(wǎng)絡(luò)的 穩(wěn)定性。 冗余光纖

16、環(huán)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)計(jì)與采用使得浙大中控的過程控制網(wǎng)絡(luò)極為可靠， 大大提高 了整個(gè)系統(tǒng)的安全系數(shù)。3、系統(tǒng)良好的開放性水泥生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備種類繁多， 各設(shè)備供應(yīng)商所提供的通信協(xié)議也千差萬別， 這對控 制系統(tǒng)的開放性提出了很高的要求。 浙大中控能提供諸如 Profibus-DP 、Profibus-PA 、OPC、 MODBU、SHOSTLINK、DDE、CDT、自定義協(xié)議等多種通訊解決方案，能夠很好的滿足水泥行業(yè) 項(xiàng)目工程應(yīng)用的需要。4、具有強(qiáng)抗干擾性的 DI 輸入卡件的開發(fā)設(shè)計(jì)水泥廠的 220VAC DI 信號在長線輸送時(shí)，線路的感應(yīng)干擾極大；并且水泥廠大量 應(yīng)用變頻器等強(qiáng)干擾源。 浙大中控 WebFi

17、eld ECS 100 系統(tǒng)針對水泥行業(yè)特色對 DI 卡件進(jìn) 行了特殊加工與設(shè)計(jì)，可萬無一失的克服現(xiàn)場的強(qiáng)烈干擾。5、IO 通道級的故障自診斷功能在水泥廠， DCS系統(tǒng)控制 I/O 點(diǎn)數(shù)、設(shè)備一般都在幾千點(diǎn)以上。一旦現(xiàn)場設(shè)備出現(xiàn) 意外故障，故障分析、查找極其困難。為更好的提高行業(yè)適應(yīng)性，浙大中控 WebField ECS 100 系統(tǒng)有針對性的開發(fā)了 I/O 通道級的故障診斷功能，使得故障分析、查找十分方便， 大大減輕了維護(hù)人員勞動強(qiáng)度。6、強(qiáng)大的軟件功能系統(tǒng)提供全中文集成化圖形界面組態(tài)工具， 實(shí)現(xiàn)了水泥生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制和安全 操作。人機(jī)界面友好、軟件設(shè)計(jì)規(guī)范化、接口靈活、升級方便、水泥生產(chǎn)

18、過程專用控制模塊 可以很好滿足水泥生產(chǎn)過程中的各種特殊要求。7、優(yōu)質(zhì)、周到的工程服務(wù)浙大中控與用戶充分融為一體， 想用戶之所想、 急用戶之所急， 熱情周到的跟蹤服務(wù)，取得了廣大用戶的信賴。浙大中控深知， 工程交付使用僅是服務(wù)的開始， 定期的技術(shù)回訪和解決生產(chǎn)過程中 遇到的技術(shù)問題才是浙大中控服務(wù)的核心。六、典型應(yīng)用截至目前， 浙大中控在水泥行業(yè)已經(jīng)取得了大量應(yīng)用業(yè)績， 用戶涵蓋了國內(nèi)多家大 型水泥生產(chǎn)企業(yè) (如安徽海螺集團(tuán)) ，以下是我們在不同規(guī)模水泥生產(chǎn)領(lǐng)域的部分典型項(xiàng)目：安徽寧國水泥廠( 5000t/d)江西虎山巖鷹水泥 (2500t/d)湖南印山臺水泥 (2500t/d)江西虎山雞山水泥 (2500t/d)山西洪洞水泥 (1000t/d)蕭山長河水泥 (2500t/d)江川翠峰水泥 (1200t/d)老河口寶石水泥廠( 2500t/d )重慶金江水泥 (2500t/d)天瑞集團(tuán)周口水泥 (200 萬噸/ 年水泥粉磨 )安徽巢東水泥 (30 萬噸/年水泥 ) 河南永煤水泥磨系統(tǒng) (50 萬噸/ 年