UniMAT PLC在某水泥廠DCS控制系統(tǒng)中的應用
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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；
?提高整個水泥生產(chǎn)線的自動化水平；
?實現(xiàn)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，滿足機組運行全能值班要求；
?提高效益，降低能耗。
二、系統(tǒng)設計及應用時的設計思想
1、功能設計：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、處理等）及先進的控制策略等，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
?按工藝流程的自動化過程由DCS系統(tǒng)協(xié)調(diào)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經(jīng)濟效益
?機組在額定參數(shù)的上限運行，使機組處于最佳運行工況。
?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。
完善的操作指導和事故分析手段
?機組的運行工況可由很多監(jiān)測參數(shù)反映出來，當運行工況出現(xiàn)異常時，一方面進行超馳功能及過程制約機制的實行，一方面提供相關參數(shù)、趨勢、圖表等高效方式通知運行人員及時處理。
?操作記錄打印、報警打印、事故追憶打印、周期性報表等功能，有助于機組的日常管理和事故分析。
?高效、便捷的系統(tǒng)在線維護。
2、系統(tǒng)設計：體現(xiàn)DCS的高可靠性、先進性、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(tǒng)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(shù)字濾波和消除偶發(fā)干擾的措施。
維護性設計
?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。
擴展性設計
?采用工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡結構，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)絡上，有極強的通訊擴展能力。
?提供與其它系統(tǒng)的通訊接口，如工業(yè)以太網(wǎng)、PROFIBUSDP或MODBUS。
開放性設計
?支持國際標準數(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點的設計分布情況，進行以下設計方案，設計的基本功能包括：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”，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)窯的安全運轉(zhuǎn)。其關鍵技術是懸浮預熱技術、分解爐和回轉(zhuǎn)窯，分別承擔水泥熟料煅燒過程的預熱、分解以及燒成。
5、窯頭系統(tǒng)
窯頭系統(tǒng)的篦式冷卻機作用在于高效、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，還有對入窯二次風及入爐三次風得到加熱升溫任務。
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