DCS系統(tǒng)在水泥粉磨過程中的應用

1、DCS系統(tǒng)在水泥粉磨過程中的應用    摘要：通過對牡丹江新材料股份有限責任公司新建水泥粉磨控制系統(tǒng)進行綜合論述，闡述DCS系統(tǒng)在水泥粉磨的工作原理。關鍵詞：水泥粉磨；DCS系統(tǒng)TheApplicationofDCSSysteminGrindingCementPowderFENGIi（MudanjiangNewMaterialLimitedLiabilityCompanyInfonnationCenter）Abstract：ThisessayaimstoexplaintheworkingtheoryofgrindingcementpowderItwill

2、comprehensivelydiscourseonthecontrollingtheorybuiltbyMudanjiangNewMateri摘要：通過對牡丹江新材料股份有限責任公司新建水泥粉磨控制系統(tǒng)進行綜合論述，闡述DCS系統(tǒng)在水泥粉磨的工作原理。關鍵詞：水泥粉磨；DCS系統(tǒng)The Application of DCS System in Grinding Cement PowderFENG Ii（Mudanjiang New Material Limited 

3、;Liability Company Infonnation Center）Abstract：This essay aims to explain the working theory of grinding cement powderIt will comprehensively discourse on the controlling theory built b

4、y Mudanjiang New Material Limited Liability CompanyKey words： srinding cement powder；DCS SystemO 前言      牡丹江新材料股份有限責任公司HOROMILL磨（國內稱為臥式輥磨或水平輥磨），是引進法國FCB公司的年產(chǎn)72萬噸水泥的高效水泥粉磨系統(tǒng)。磨的設計臺時產(chǎn)量120th，系統(tǒng)電耗低于26kWht，水泥生產(chǎn)P0425水

5、泥。該生產(chǎn)線DCS系統(tǒng)采用了美國羅克韋爾自動化公司的AllenBradley（簡稱AB）品牌ControLgix控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)將工藝過程按流程分為一個部分：磨控制系統(tǒng)。1 系統(tǒng)的配置及主要功能      根據(jù)網(wǎng)絡的控制要求及現(xiàn)場設備的實際位置，系統(tǒng)的硬件配置如圖1所示。      從圖1可以看出，整個I）CS有一條主干線ControllNet網(wǎng)，1個現(xiàn)場控制站，2個操作員站，1個工程師工作站組成。系統(tǒng)ControllNet網(wǎng)采用雙網(wǎng)冗余，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠

6、性。網(wǎng)絡信息層可與Ethemet通信。11 現(xiàn)場控制站      現(xiàn)場控制站由AB的ControlLngix5555系列控制器，通訊接口模塊和輸入輸出模塊組成。它完成了數(shù)據(jù)的采集和處理，又接受上位機指令向模件輸出信號去完成控制。整個網(wǎng)絡的通訊都是通過通訊接口模塊完成。每個現(xiàn)場站都配置了中間繼電器柜，AI模件通過改變其內部接線方式可以接受單端、差分輸入、電流、電壓輸入等不同類型的信號。12 上位機      上位機包括操作員站和工程師站。 

7、0;    操作員站是用于生產(chǎn)控制和監(jiān)視的人機接口。它能通過通訊軟件與AB的設備通訊，還能以OPCDDE的方式與非AB的設備進行連接。它可以編輯顯示畫面，組態(tài)顏色、填充、旋轉、觸摸、移動、可視等控制，還可以組態(tài)報警、趨勢、事件、數(shù)據(jù)記錄、活動記錄等，能與其他Windows程序共享數(shù)據(jù)。它能完成參數(shù)、狀態(tài)的顯示，工藝設備、馬達的成組啟動、停車、復位、數(shù)值給定等控制。工程師站是用來設計、組態(tài)、調試、監(jiān)視整個系統(tǒng)的工具，它能編輯控制邏輯，設計各種控制策略，滿足復雜的工藝要求?？梢允褂锰菪螆D方式，也可以選擇功能碼方式。能在線編程，也能離線編程。2 系統(tǒng)

8、的控制方式      因為AB的編程軟件允許用戶定義自己的數(shù)據(jù)類型，因此可以根據(jù)現(xiàn)場設備的種類和控制方式不同，定義相應的數(shù)據(jù)類型，編制不同的子程序。即采用了面向對象的設計方法，應用了類的概念。根據(jù)不同的控制要求，整個系統(tǒng)的控制可以分為三種類型：單機控制、組控制、回路控制。這種編程方法，實現(xiàn)了代碼的共享和調用，使編程變得簡潔，節(jié)省了內存，提高了網(wǎng)絡刷新速度，易于修改，易于維護。21 單機控制      根據(jù)水泥生產(chǎn)的實際情況，現(xiàn)場設備種類很多，由普通電機、變頻電機、高

9、壓電機、風機、皮帶秤、定量給料機、稀油站、電動執(zhí)行器、電動閥門等等，但從控制的實質看，其控制方式可以分為普通電機和正反轉電機兩種類型 區(qū)別只在于模擬量的顯示和設定有所不同。因此，子程序的實質也就是這兩種形式。只要編寫出普通電機和正反轉電機的子程序，再加上所需要的電流、電壓、頻率的設定和顯示等數(shù)值，就可以完成相應的單機控制。      例如，對于變頻電機的控制，首先定義一個變頻電機的數(shù)據(jù)類型，它包括一個雙整型數(shù)和兩個浮點型數(shù)，用二進制表示的雙整型數(shù)不同位可以代表電機的備妥、應答、報警、驅動等信號，兩個浮點型數(shù)可以代表變頻器的設

10、定和反饋，根據(jù)控制邏輯把這些信號組態(tài)，即實現(xiàn)了對變頻電機的控制。22 組控制      在正常的生產(chǎn)條件下，為了操作更加簡單方便，減少誤操作，根據(jù)各種連鎖和保護條件，將生產(chǎn)設備分為若干組，開停車時，成組控制。      組控制子程序與定義的啟動電機臺數(shù)為8臺。因為它占數(shù)據(jù)標簽的8位，所以使標簽結構整齊有序，同時8臺也能在通常情況下滿足實際要求。如果超過8臺，可以使用嵌套的方式，現(xiàn)將幾臺電機分成一組，再把這個組當成一臺電機啟動，這樣，成組控制的電機可以擴展到無窮多。電

11、機不足8臺的，可以啟動實際的臺數(shù)。組內電機如果有已經(jīng)開啟的，程序執(zhí)行時跳過這一臺電機開啟下一臺。根據(jù)不同的現(xiàn)場設備，程序任意定義兩臺電機間啟動和停滯的時間間隔。同時，還能完成緊停、復位等操作。      成組控制時，將生產(chǎn)順序上有連續(xù)關系和連鎖關系的設備分成一組，組內每臺電機都有備妥信號時，可以發(fā)出驅動，調用組控制子程序，組內電機依次開啟。電機全部啟動后，組啟動完畢，有一臺電機報警，組啟都會失敗。不管是單機控制還是組控制，這種通過軟件實現(xiàn)的控制與原來的電氣控制相比，顯得更加簡單、穩(wěn)定、可靠了。傳統(tǒng)的電氣控制方式，使用了大量的繼電器、接

12、觸器、觸點多，接線繁瑣，在控制時觸點轉換頻繁，故障率高，工作不穩(wěn)定。用軟件實現(xiàn)的控制可以完成電器方式的全部控制，但可靠性大大提高了，維護也更加方便了。23 PID回路控制      在整個工藝過程中，保持系統(tǒng)的熱工制度穩(wěn)定是優(yōu)質高產(chǎn)的前提和關鍵。PID回路控制，能平穩(wěn)、迅速、準確地自動調節(jié)現(xiàn)場的相關設備，使溫度、壓力等參數(shù)穩(wěn)定在一定范圍內，既提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又提高了響應速度，滿足了工藝需要。      編程中利用軟件自身的PIE）結構體，通過設定點與過程變量的差

13、值來控制控制變量，實現(xiàn)閉環(huán)控制。      根據(jù)工藝要求有許多需要PID控制的參數(shù)。例如：排風機進口測定流量，磨出磨氣體壓力，收塵器出口溫度等等。這些參數(shù)的穩(wěn)定為整個磨系統(tǒng)的優(yōu)質高產(chǎn)提供了必要保證。3 改善系統(tǒng)穩(wěn)定性的幾點措施      在系統(tǒng)的調試過程中，我們發(fā)現(xiàn)，影響系統(tǒng)穩(wěn)定運行的因素很多，因此，在系統(tǒng)設計時就應盡量避免和減少干擾對系統(tǒng)的影響，同時，在日常的維護工作中，也應經(jīng)常巡檢，做到故障發(fā)現(xiàn)及時，處理及時，這樣才能使整個系統(tǒng)穩(wěn)定、高效地運行。 &#

14、160;    現(xiàn)場控制柜與信號源間的導線應遠離大功率用電設備，大型電氣設備啟動頻繁，大的開關裝置動作也較頻繁，這些電動機的啟動、開關的閉合產(chǎn)生的火花會在其周圍產(chǎn)生很大的交變磁場這些交變磁場既可以通過在信號線上耦合產(chǎn)生干擾，也可能通過電源線上產(chǎn)生高頻干擾，這些干擾如果超過容許范圍，也會影響計算機系統(tǒng)的工作。      輸入、輸出信號線盡量分開走線，郴要與動力線在同一管路內或捆扎在一起，以免出現(xiàn)干擾信號，產(chǎn)生誤動作；信號傳輸線采用屏蔽線，并且將屏蔽線接地；擴展電纜易受噪聲電干擾，應遠離動力線、高壓

15、設備等。      系統(tǒng)的供電電源應采用單獨變壓器供電，這樣可以避免大功率設備啟動時影響UPS性能，對系統(tǒng)造成沖擊。對UPS 電源的維護應嚴格規(guī)范，按規(guī)程定期進行電池的自動測試。      對于變化速度很慢的直流信號，若測量毫安值時比較準確但顯示值不穩(wěn)定時，可在現(xiàn)場柜端子上加濾波器，以使混雜于信號中的干擾信號降低為最小。計算機系統(tǒng)要良好接地，每一個現(xiàn)場柜均應統(tǒng)一接地，已獲得一個等電位點，接地線裁面不小于2mm。信號源電路也應有穩(wěn)定的系統(tǒng)接地，以防止形成地回路干擾DC

16、S系統(tǒng)，同時也可以避免遭受雷擊或其他破壞。      從二次回路到現(xiàn)場站的所有接線應牢固，尤其是抽屜柜的com線和中間繼電器N線等，防止設備大面積跳停，為系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供保證。由于水泥生產(chǎn)的特殊性，現(xiàn)場站四周要嚴格密封，模件盡量避免直接震動和沖擊、陽光直射、油霧、雨淋等；不要在有腐蝕性氣體、灰塵過多、發(fā)熱體附近應用；避免導電性雜物進入控制器。柜內要定期吹掃，保持清潔，以免造成模件內部斷路，接觸不良等。4 結束語      DCS是集計算機技術、控制技術、網(wǎng)絡通信技術

17、和圖形顯示技術于一體的系統(tǒng)。與常規(guī)的集中式控制系統(tǒng)相比有如下特點：      （1）實現(xiàn)了分散控制。它使得系統(tǒng)控制危險性分散、可靠性高、投資減小、維護方便。      （2）實現(xiàn)集中監(jiān)視、操作和管理。使得管理與現(xiàn)場分離，管理更能綜合化和系統(tǒng)化。      （3）采用網(wǎng)絡通信技術，這是DCS的關鍵技術，它使得控制與管理都具實時性，并解決系統(tǒng)的擴充與升級問題。      DCS系統(tǒng)在我公司HOROMIIJ磨生產(chǎn)線上的應用，實現(xiàn)了生產(chǎn)控制管理中的是實時性、準確性、完整性，提高了設備運轉率改善了工作環(huán)境，節(jié)約