AB控制系统在水泥生产中的应用.docx

AB控制系统在水泥生产中的应用 0引言 自从美国的HoneyWell公司于1975年成功地推出了世界上第一套集散型掌握系统以来，经历了20多年的时间，DCS不断走向成熟并获得了广泛的应用，已成为现代工业生产过程监控的基本装备，也是现代工业企业CIPS/CIMS的重要核心与基础部分DCS集计算机技术、过程掌握技术、网络通信技术于一身，采用危急分散、掌握分散，而操作与管理集中设计思想，多层分级、合作自治的结构形式，极大程度上满意了现代化生产和管理要求本文利用某水泥厂对老生产线进行改造的时机，采用基于ABPLC的两级DCS掌握系统，实现对生产过程的自动监控改造后大大改善了原简易掌握系统在备件、维护、管理等诸方面的弊端，生产效率提高，产品质量稳定，取得了良好效果和经济效益 1生产流程及工艺要求 生产水泥熟料采用的主要原料是石灰石、粘土和铁粉，将这些原料按一定比例协作粉磨后，制成生料，然后，以煤为燃料用水泥回转窑对生料连续加热，使其经过一系列物理化学反应变成熟料整个熟料生产过程可以分为以下四个阶段：①干燥、预热生料经卸料、计量系统，再经气力输送和高效斗提机喂入五级旋风筒预热器，由热风进行干燥、加热到一定温度。

②分解经干燥预热后的物料进入分解炉，从冷却机抽来的热风送入分解炉旋涡室，使物料进一步升温，完成分解经预热器、分解炉后大体完成了碳酸盐分解的物料进入水泥回转窑进行煅烧煅烧后的熟料进入窑头蓖冷机系统进行熟料冷却，再经盘式输送机输送到熟料储库 为保证窑系统的良好的燃料燃烧和热传递条件，从而保证窑系统的最佳的稳定的热工制度，工艺要求模拟量输入(AI)165点，模拟量输出(AO)32点，数字量输入(DI)282点，数字量输出(DO)163点模拟量输入信号包括设备调速、挡板开度、温度、压力、流量、电机功率、电机电流等信号的输出给定;模拟量输出信号包括设备调速、挡板开度等信号的输出给定;数字量输入信号包括备妥、设备运行、故障、各种限位开关、保护开关等发出的信号;数字量输出信号包括各台设备的驱动信号 2掌握系统组成 考虑到水泥生产线自控系统开关量占I/O总量的75%以上，自动调整回路数占模拟量I/O的3%，因此，从经济角度动身，自控系统采用基于PLC的两级DCS掌握系统，由下位机(PLC)和上位机(工控机)构成系统设备选用美国Allen-Brdley公司制造生产的ControlLogix5550系列产品，掌握网络为A-BControlNet。

过程掌握级包括四个掌握站：原料站、煤磨站、窑尾站和窑头站，负责完成数据的采集和处理，并接受上位机指令对电磁阀、凹凸压电机、交直流电机、喂煤计量称等设备进行掌握过程管理级(操作站)由四台工控机组成，完成生产工艺过程的监视、操作、掌握，每个工控机之间由ETHERNET连接，形成局域网，并且每个工控机分别由KTC(A、B网)卡连接下位的PLC掌握器，每个框架之间也通过KTC卡相连接，可按操作员指令信息，随时将相关设备的状态和运行数据通过激光打印机输出，当参数超限时，显示屏显示报警信息，并通过声音警示掌握网络采用Allen-Brdley同轴专用网线、冗余的双网星型结构，速率为5Mbps，网络扫描时间设定为15ms，系统通讯通过ControlNet网络实现下位机PLC与上位机工作站之间的信息交换，网络节点地址为18个 从掌握精度、I/O点数和扫描速度等方面考虑，下位机选用美国Allen-Brdley公司制造生产的ControlLogix5550系列PLC鉴于水泥工业粉尘较大的特点，为保证DCS系统电器动作的牢靠性，DI/DO模板均采用220VAC类型AI模板主要类型为：差分双端4～20mA型、热电阻(PT-100)型、热电偶(mV)型、称重(mV)模板4种类型。

其中“称重型”模板为Allen-BrdleyOEM产品(加拿大生产)，用于煤粉称重仓、原料均化称重仓计量转换(将mV/V信号变换为PLC系统接收的数字信号)AO模板采用标准型，可组态为：4～20mA或1～5V及0～10V 上位机作为操作员终端监控站，用以实现集中监测、掌握和管理的思想上位工控机选用PentiumⅢ处理器、最小128M内存、八倍速SCSI光驱、最小9GBSCSI硬盘、30功能键键盘、3.5″软驱、支持102476865K色显卡，并配置彩色汉化显示屏及激光打印机 - 4 -。