UniMAT PLC在某水泥廠DCS控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
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工程范圍：為日產(chǎn)2500噸新型干法水泥生產(chǎn)線提供完整的集散控制系統(tǒng)（DCS），滿足水泥生產(chǎn)需要，為生產(chǎn)高品質(zhì)水泥提供穩(wěn)定性保障。
控制系統(tǒng)設(shè)計的總體目標(biāo)
?為生產(chǎn)高品質(zhì)水泥提供可靠的運(yùn)行環(huán)境；
?提高整個水泥生產(chǎn)線的自動化水平；
?實現(xiàn)機(jī)組高品質(zhì)運(yùn)行，提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性；
?提高運(yùn)行人員工作效率，滿足機(jī)組運(yùn)行全能值班要求；
?提高效益，降低能耗。
二、系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用時的設(shè)計思想
1、功能設(shè)計：體現(xiàn)DCS建成后的自動化程度、處理事故能力（報警、分析、指導(dǎo)、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(shè)計思想。具體如下：
對象控制
?按工藝流程的自動化過程由DCS系統(tǒng)協(xié)調(diào)完成，達(dá)到能量平衡。
?保障機(jī)組安全、可靠、高效運(yùn)行和啟停。
提高機(jī)組運(yùn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益
?機(jī)組在額定參數(shù)的上限運(yùn)行，使機(jī)組處于最佳運(yùn)行工況。
?實現(xiàn)高自動化投入率，提高可靠性，減少誤操作，降低事故率。
完善的操作指導(dǎo)和事故分析手段
?機(jī)組的運(yùn)行工況可由很多監(jiān)測參數(shù)反映出來，當(dāng)運(yùn)行工況出現(xiàn)異常時，一方面進(jìn)行超馳功能及過程制約機(jī)制的實行，一方面提供相關(guān)參數(shù)、趨勢、圖表等高效方式通知運(yùn)行人員及時處理。
?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(jī)組的日常管理和事故分析。
?高效、便捷的系統(tǒng)在線維護(hù)。
2、系統(tǒng)設(shè)計：體現(xiàn)DCS的高可靠性、先進(jìn)性、易維護(hù)、易組態(tài)等為設(shè)計思想。具體如下：
可靠性設(shè)計
?所有部件標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化。
?控制系統(tǒng)按分層、分散、自治的原則。
?所有I/O模件均為智能化設(shè)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(shù)字濾波和消除偶發(fā)干擾的措施。
維護(hù)性設(shè)計
?系統(tǒng)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(kuò)展性設(shè)計
?采用工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通訊速率100mpbs，主干網(wǎng)采用冗余環(huán)網(wǎng)，各子站通過雙絞電纜掛接在主干網(wǎng)絡(luò)上，有極強(qiáng)的通訊擴(kuò)展能力。
?提供與其它系統(tǒng)的通訊接口，如工業(yè)以太網(wǎng)、PROFIBUSDP或MODBUS。
開放性設(shè)計
?支持國際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，如OPC、ODBC、OLE、DDE、SQL等。
?支持SIS系統(tǒng)，實現(xiàn)對DCS數(shù)據(jù)的監(jiān)控。
三、系統(tǒng)配置與功能實現(xiàn)
根據(jù)水泥生產(chǎn)的特點和實際I/O點的設(shè)計分布情況，進(jìn)行以下設(shè)計方案，設(shè)計的基本功能包括：原料配料系統(tǒng)、生料磨系統(tǒng)、生料均化系統(tǒng)、燒成系統(tǒng)、窯頭系統(tǒng)、煤磨系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、報警系統(tǒng)以及趨勢圖等，系統(tǒng)按工藝流程分別介紹如下：
1、原料配料系統(tǒng)
控制系統(tǒng)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)行自動化控制，實現(xiàn)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)過程易于操作控制和管理，并簡化工藝流程。
2、生料磨系統(tǒng)
粉磨是將小塊狀（粒狀）物料碎裂成細(xì)粉的過程。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(jī)以及粉塵回收功能等。合理的生料磨系統(tǒng)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(tǒng)
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(yīng)”，使生料粉向下降落時切割盡量多層料面予以混合。同時，在不同流化空氣的作用下，使沿庫內(nèi)平行料面發(fā)生大小不同的流化膨脹作用，有的區(qū)域卸料，有的區(qū)域流化，從而使庫內(nèi)料面產(chǎn)生徑向傾斜，進(jìn)行徑向混合均化。
4、燒成系統(tǒng)
燒成系統(tǒng)是將生料轉(zhuǎn)變?yōu)槭炝系倪^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(zhuǎn)窯的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。其關(guān)鍵技術(shù)是懸浮預(yù)熱技術(shù)、分解爐和回轉(zhuǎn)窯，分別承擔(dān)水泥熟料煅燒過程的預(yù)熱、分解以及燒成。
5、窯頭系統(tǒng)
窯頭系統(tǒng)的篦式冷卻機(jī)作用在于高效、快速地實現(xiàn)熟料與冷卻空氣之間的氣固換熱。在對熟料驟冷的同時，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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