水泥厂自动化系统的应用及分析

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1、水泥厂自动化系统的应用及分析摘要：随着工业化生产的不断加快，水泥厂对于各项经济指标的要求也是越来越高，传统的人工分析的检测方法已经不能满足当前的系统应用。在以后的水泥厂的生产过程中，采用自动化系统已经逐渐成为了一种必然的发展趋势，将生产工艺更加的稳定合理，进而取得更好的经济效益和发展效益。本文针对于水泥厂自动化系统在生产中的应用进行了简要的分析和说明。关键词：自动化系统；应用分析；分散控制系统中图分类号：TQ172文献标识码：A前言现代水泥生产工艺设备的单机容量相对于较大，生产连续性较强，在生产的过程中对于快速性和协调性的要求也相对于较高。为了提高企业的竞争

2、力，自动控制的实施就显得尤为重要。在新型的干法水泥生产过程中，自动化控制生产起着非常重要的作用，它能保证生产稳定、降低耗能和成本、提高产品的质量。1.水泥厂控制系统的发展1.1可编程逻辑控制器在水泥厂的应用760年代末，随着可编程逻辑控制器的出现，在水泥厂的控制中获得了广泛的应用，可编程逻辑控制器是一种数字控专用电子计算机，它使用了可编程序存储器储存指令，执行诸如逻辑、顺序、计时、计数与演算等功能，并通过模拟和数字输入、输出等组件，控制各种机械和工作程序，目的是取代传统的继电逻辑控制，建立柔性控制系统。80年代初，随着新型干法生产线的引进，其生产控制要求设立

3、中央控制室，把过去分散的车间控制集中到中央控制室进行集中操作与监督，电机开停逻辑控制广泛采用可编程逻辑控制器进行控制，过程变量则在中控室采用张型仪表盘，实现集中监控。1.2分散控制系统80年代开始，随着计算机的发展，在水泥厂控制的系统中也有分散控制系统，分散控制系统主要就是集分散控制和集中操作管理的控制的系统于一体。分散控制系统是以分散的控制设备来适应分散的过程，并且将他们通过数据高度公路和基于阳极放射冠的显示器操作相互连接，一起实施对整个工程过程的控制和监督。水泥厂在采取分散控制系统之后，取代了传统的二次模拟表，大型仪表屏及用于设备控制之间联锁用的大量继电

4、器和电缆，中央控制室的面积与原来的相比也缩小了几倍，此时工程设计、接线、线路检查简单，方便，输入、输出量仅划分为两类，省去了二次仪表的维护。7传统分散控制系统各过程控制站和数据采集站的物理分布在很大程度上仍然是集中的，即系统的过程I/O部份是以板卡的形式集中在机柜内，通过并行总线同主CPU进行通信。过程控制站的这种结构形式造成了危险的集中，同时，一对一的信号接线方式导致了工程周期长，安装费用高等，另外，分散控制系统软件的关键部份―组态软件都有是分散控制系统厂商自己开发的，开放程度差，很难与第三方软件兼容。1.3现场总线控制系统现场总线是一个计算机网络，是用于

5、现场仪表或控制装置与控制室控制系统之间的一种全数字化、双向、多站的通信系统。由于在网上传输的是数字信号，因此，提高了信号的传输精度及可靠性，传统的通信是基于模拟或离散技术，只能一个方向传输参数，而现场总线支持双向多变量通信，因此，大大地降低了信号传输的成本。现场总线的核心是总线协议，基础为智能现场装置，多功能智能化现场装置具备以下功能：①与自动控制装置之间的双向数字通信功能；②信息差错检测功能；③控制器功能。2.水泥厂自动化系统和互联网的结合7过程控制自动化经历了由简单计算机控制到综合网络化控制的发展历程。这主要分为两点：①直接数字控制系统用计算机控制取代操

6、作指导系统，提升了工业控制的自动化水平；②分布式集中智能分散控制系统采用分布式网络化控制，提升了企业综合自动化的水平。可以预见的是，物联网作为新的技术革命必然在过程自动化领域具有重要的意义，它将提升企业的综合智能化水平。现有水泥厂自动化系统多采用分布式集中智能，这种智能的实现是自上而下的，一般处于金字塔模型的上层。究其原因，主要是由于仪器或设备缺乏主动交互的能力。物联网的架构下，故障诊断是自下而上进行的，故障仪器将主动与维修人员取得联系并汇报故障的类型和时间地点，因而形成一种分布式地自下而上的智能模式。3.Ethernet/IP和现场总线技术的分散控制系统设

7、计的结合照传统的分散控制系统，我们设计了一套基于Ethernet/IP和现场总线技术的集散控制系统，该系统继承了传统的分散控制系统冗余结构，引人了当前较新的方案和现场总线技术。在软件的设计上，我们选用市场上已成熟的组态软件，进一步提高了系统的开放性和可靠性，缩短了开发时间。这种形式的分散控制系统有效的克服了传统分散控制系统的不足，使分散控制系统成为了一个全开放，全分布的工业过程控制系统。3.1控制结构（1）现场级现场级由常规仪表和现场总线仪表构成，现场级设备是各类传感器、变送器和执行器，它们将生产过程中的各种物理量转换为电信号，送往控制站和数据采集站，或者将

8、控制站输出的控制量送至执行机构，实现对生产过程的控制