探讨水泥生产线自动化控制系统的设计与维护

探讨 水泥生产线自动化控制系统的设计 与 维护

张建东

青岛流控科技有限公司 266000

摘要：水泥生产线的智能化、自动化控制系统已经成为高效生产的标志，也极大的推动了本行业领域的生产效率。例如德国SIEMENS公司所研制的PCS7过程控制系统，集合了DCS、总线I/O及PLC为一体，实现了一体化新型的全集成控制及管理系统。本文结合具体工作现状，对水泥生产线自动化控制系统的设计与日常维护进行简要概述，系统能够通过本文的分析，能够为同专业领域的专业技术人员提供一定工作参考。

关键词：水泥生产线；自动化；控制系统；设计；维护

0引言

水泥行业的生产往往以技术为支撑，创新生产工艺和自动化生产设备，对于提升水泥工业生产具有积极意义。近几年，随着此类型技术的不断拓展和深化，水泥行业生产规模不断扩大，并朝着自动化与智能化方向不断发展。例如PCS7过程控制系统，其彻底打破了DCS和PLC之间的界限，实现了软件控制系统的统一化，在系统网络上各个控制站间实现主从管理，实现相互之间数据传输的等同化。因此，大力开发水泥生产线自动化控制系统，对于促进水泥生产质量和生产规模具有积极意义。

1水泥生产线自动化控制系统的设计

1.1基本的设计需求

由于水泥的生产流程和生产工艺相对复杂化，对于周边环境的温度、湿度等具有较高的要求，尤其是水泥生产线的相关控制系统，需要设计有水泥回转窑、旋风预热装置等，因此用电的功率是相对较大的，此类型的客观因素联系在一起，不仅花费大量的脑力、时间、精力和技术，同时也会导致控制系统技术的稳定性受到影响，因此在自动化控制系统设计过程中，应注意以下几个问题：

1. 基本控制模式。所有的电气设备、控制系统及相关的调节设备都能够按照调节系统的需求，集中设置在控制箱里面。因此，控制方式就有现场手动和集散自动两种。现场手动的操作方法相对简单，就是在电气设备需要维修或者遇到紧急情况的时候，由专人在生产线上操作单个设备，这种情况下设备是不受控制系统控制的。而另一种集散自动则是根据水泥生产线的工艺要求，直接在控制设备上操作启动或停止程序，无疑这种方法是较为简便快捷的。（2）分组分站的控制与管理。在水泥生产控制线上，自动化控制及其管理系统设计过程中，分组分站化管理，对于控制设备的启停所存在的逻辑与管理关系具有重要作用，为了确保水泥生产顺利开展，需要在各个运行管理组织过程中，设置联锁信号，以保障水泥生产过程的顺利。

1.2主要控制思路和方案

1. 通用型设备的控制方案。通用设备主要是说一般的电动设备和电动阀门。笔者认为，电动设备的控制方案是，当设备的备妥信号为1时，控制系统要应允操作员启动相应的设备；当设备运行信号为1时，系统认为该设备已经启动，控制画面上也将会有相应的反应。另外，电动阀门的控制控制方案则是，当控制程序收到改变阀门开度的指令时，控制程序就会比较实际值和设定值，实际值大于设定值则控制程序发出反转信号，阀门关小，相反则发出正转信号，阀门开大。（2）特殊设备控制方案笔者在此主要阐述库满自动停机控制、单（双）调速皮带秤自动稳流控制以及磨机启停控制回路的控制方案。库满自动停机控制的方案是，当物料人库输送设备运行时，若料位过高，已经超过上限值，系统将会自动执行停机程序。第二，单调速皮带秤自动稳流控制方案是，生产线的单调速皮带秤自动检测各个秤体的速度与重量，然后进行实际值和设定值的比较。双调速皮带秤自动稳流控制的方案类似，在此不重复累述。第四是磨机启停控制回路的方案有三种，一是对稀油站高压泵控制。在磨机启动前，讲控制系统的高压泵开启，正常运行十分钟启动磨机，十五分钟后关闭高压泵。二是对稀油站低压泵控制。在磨机启动前，系统启动低压油泵，当供油压力低于0.2MPa时，系统启动备用低压泵，相反高于0.3MPa时则关闭备用泵。三是稀油站油温控制，当稀油站的温度低于20℃时，系统启动电加热器相应的较高时停止加热，当然此处的温度也有一定的上限值。

2水泥自动化生产线的调试

调试的主要目的是检测整个系统能否达到相应的控制标准及要求，是否能够保障整个系统的安全，是否存在较大的漏洞，是否能够适应水泥生产的基本需求等。

从实践的角度看，水泥生产线的控制过程中，要以调试内容的管理为主，在所有的I/O地址与内部地址、通讯地址的定义等方面进行各项系数的设计与确定，明确涉及达标的情况。

调试系统的建立：调试系统的建立主要有以下五个步骤：（1）建立中央处理器；（2）下载需调试的系统储存于中央处理器；（3）建立调试地址和模拟地址；（4）建立监视系统，主要是要在程序中建立新的变量表以及相应的数据；（5）通过定数变量设定表的方式将定数寄存器赋值；通过上述五个步骤即建立完毕。

3水泥生产线自动化控制系统的日常维护

从故障上分析，主要集中于网络故障，这些故障需要通过日常维护进行管理和改善：首先，当中央控制室操作站上显示的数据或者图像不清晰、不正常时，考虑其原因可能是上位机与控制站之间的网络通信异常或者中断。此时，维护人员要仔细查看控制站的电源运行是否正常，相应的通信模块是否正常，或者更直接的是查看有没有故障灯闪烁或变亮等情况发生。第二，当网络出现时，可以采取重启计算机的方式以消除掉线情形。若通过此方式还是无法联接上，并且上述各种情况都显示正常，此时就要检查网线的状态，查看光纤盒的跳线接口是否有松动的情况或者查看线路是否有故障。

4结束语

综上所述，笔者简要地论述了水泥生产线自动化控制系统的设计、调试与维护等问题。在实际的系统设计工作中，我们肯定还会遇到各种各样的问题或者新情况，只要我们不断总结、始终结合当前的先进技术，我们的水泥生产线自动化系统的设计定会更加完善。

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