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UniMAT PLC在某水泥廠(chǎng)DCS控制系統中的應用
作者：
時(shí)間：2013-10-21
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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一、系統概述
工程范圍：為日產(chǎn)2500噸新型干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)提供完整的集散控制系統（DCS），滿(mǎn)足水泥生產(chǎn)需要，為生產(chǎn)高品質(zhì)水泥提供穩定性保障。
控制系統設計的總體目標
?為生產(chǎn)高品質(zhì)水泥提供可靠的運行環(huán)境；
?提高整個(gè)水泥生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化水平；
?實(shí)現機組高品質(zhì)運行，提高運行經(jīng)濟性；
?提高運行人員工作效率，滿(mǎn)足機組運行全能值班要求；
?提高效益，降低能耗。
二、系統設計及應用時(shí)的設計思想
1、功能設計：體現DCS建成后的自動(dòng)化程度、處理事故能力（報警、分析、指導、處理等）及先進(jìn)的控制策略等，以最大限度提高效益，降低能耗為設計思想。具體如下：
對象控制
?按工藝流程的自動(dòng)化過(guò)程由DCS系統協(xié)調完成，達到能量平衡。
?保障機組安全、可靠、高效運行和啟停。
提高機組運行的技術(shù)經(jīng)濟效益
?機組在額定參數的上限運行，使機組處于最佳運行工況。
?實(shí)現高自動(dòng)化投入率，提高可靠性，減少誤操作，降低事故率。
完善的操作指導和事故分析手段
?機組的運行工況可由很多監測參數反映出來(lái)，當運行工況出現異常時(shí)，一方面進(jìn)行超馳功能及過(guò)程制約機制的實(shí)行，一方面提供相關(guān)參數、趨勢、圖表等高效方式通知運行人員及時(shí)處理。
?操作記錄打印、報警打印、事故追憶打印、周期性報表等功能，有助于機組的日常管理和事故分析。
?高效、便捷的系統在線(xiàn)維護。
2、系統設計：體現DCS的高可靠性、先進(jìn)性、易維護、易組態(tài)等為設計思想。具體如下：
可靠性設計
?所有部件標準化、通用化、模塊化。
?控制系統按分層、分散、自治的原則。
?所有I/O模件均為智能化設計，采用隔離措施，具有高共模抑制比和差模抑制比。并具有軟件數字濾波和消除偶發(fā)干擾的措施。
維護性設計
?系統自診斷至通道級。
?選用模塊化的功能組態(tài)軟件，提高軟件透明度。
擴展性設計
?采用工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )結構，通訊速率100mpbs，主干網(wǎng)采用冗余環(huán)網(wǎng)，各子站通過(guò)雙絞電纜掛接在主干網(wǎng)絡(luò )上，有極強的通訊擴展能力。
?提供與其它系統的通訊接口，如工業(yè)以太網(wǎng)、PROFIBUSDP或MODBUS。
開(kāi)放性設計
?支持國際標準數據接口，如OPC、ODBC、OLE、DDE、SQL等。
?支持SIS系統，實(shí)現對DCS數據的監控。
三、系統配置與功能實(shí)現
根據水泥生產(chǎn)的特點(diǎn)和實(shí)際I/O點(diǎn)的設計分布情況，進(jìn)行以下設計方案，設計的基本功能包括：原料配料系統、生料磨系統、生料均化系統、燒成系統、窯頭系統、煤磨系統、電力系統、報警系統以及趨勢圖等，系統按工藝流程分別介紹如下：
1、原料配料系統
控制系統主要對水泥生產(chǎn)所需原料鐵粉、砂巖和石灰石的料位計進(jìn)行自動(dòng)化控制，實(shí)現各原料間的合理、高效配比。配料的目的是為了確定各種原料、燃料的消耗比例和優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗地生產(chǎn)水泥熟料。其原則是：配制的生料易磨易燒，生產(chǎn)的熟料優(yōu)質(zhì)，生產(chǎn)過(guò)程易于操作控制和管理，并簡(jiǎn)化工藝流程。
2、生料磨系統
粉磨是將小塊狀（粒狀）物料碎裂成細粉的過(guò)程。生料磨是將原料配合后粉磨成生料的工藝。主要包括生料磨、選粉機以及粉塵回收功能等。合理的生料磨系統對保證生料質(zhì)量和產(chǎn)量，提高熟料的質(zhì)量和產(chǎn)量，降低單位產(chǎn)品電耗等有重要意義。
3、生料均化系統
生料均化是采用空氣攪拌及重力作用下產(chǎn)生的“漏斗效應”，使生料粉向下降落時(shí)切割盡量多層料面予以混合。同時(shí)，在不同流化空氣的作用下，使沿庫內平行料面發(fā)生大小不同的流化膨脹作用，有的區域卸料，有的區域流化，從而使庫內料面產(chǎn)生徑向傾斜，進(jìn)行徑向混合均化。
4、燒成系統
燒成系統是將生料轉變?yōu)槭炝系倪^(guò)程，直接決定水泥的產(chǎn)量和質(zhì)量、燃料和襯料的消耗以及回轉窯的安全運轉。其關(guān)鍵技術(shù)是懸浮預熱技術(shù)、分解爐和回轉窯，分別承擔水泥熟料煅燒過(guò)程的預熱、分解以及燒成。
5、窯頭系統
窯頭系統的篦式冷卻機作用在于高效、快速地實(shí)現熟料與冷卻空氣之間的氣固換熱。在對熟料驟冷的同時(shí)，還有對入窯二次風(fēng)及入爐三次風(fēng)得到加熱升溫任務(wù)。
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