浅议水泥立窑生产过程dcs自动控制技术

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1、浅议水泥立窑生产过程DCS自动控制技术　　摘要：DCS即集散型控制系统主要应用特点为集中操作、分散控制。本文主要对水泥立窑生产过程中DCS自动控制技术的应用做了分析和说明。关键词：水泥立窑；生产自动控制；DCSAbstract:DCSisadistributedcontrolsystemismainlyusedforcentralizedoperation,decentralizedcontrol.Thispapermainlyanalyzesandexplainstheapplicationofautomaticcontro

2、ltechnologyinDCSproductionprocessofcementkiln.Keywords:cementkiln;automaticcontrol;DCS中图分类号:TF355.17由于水泥立窑受其生产工艺、投资规模、台时产量的影响，生产过程中的自动控制技术发展相对缓慢。从无到有、从极个别的二型仪表到局部的三型仪表使用，从局部的单台计算机控制到只有参数检测、很少参与控制的局域网系统，且使用的成效与运行的可靠性都很不理想，立窑自动化实际上在较长的时间内处于一种困境。随着DCS系统的广泛应用与现场总线技术的飞速发

3、展，用户对计算机控制技术的要求也不断提高。控制的自动化水平越来越高，从经典的PID调节、反馈、前馈回路控制逐步发展到批次控制、集散控制面向对象的优化控制、人工智能的专家控制、模糊控制、自学习功能等，对单一参数、单一目标的控制逐步发展到多参数多目标控制，考虑到多种扰动的影响对其进行校正、补偿，算法和知识库的建立等越来越复杂，越来越要做大量细致地工作，并显得尤为重要。一、DCS方案720世纪80年代中期以来，我国立窑水泥厂的自动化水平有了较大提高，一些自动化新技术、新产品得到广泛应用。DCS即集散型控制系统，其特点为集中操作、分散

4、控制。但经过多年的研究试验，目前机立窑尚不能实现完全的闭门煅烧，窑面布料与卸料的平衡操作、呲火处理、异常窑况处理等，还必须由窑面看火工手于操作[1]。针对立窑的这一特殊性，宜采用以下三种方案：一是分散控制、分散操作的方案，即在立窑生产线各主要工段分别设置DCS控制站和操作站，各控制站和操作站只对本工段的设备起停和工艺参数进行显示，控制和操作；二是设置中央控制室，操作站集中置于中控室，另在窑面控制室设一小型操作站(如OP操作屏)，中控室内的烧成操作站与现场操作站，作协调控制-与监测；三是不设窑面现场操作站，全线在中央控制室操作控

5、制，研究开发窑面智能操作机械手、智能布料机，并配套安装新型的针孔看火装置，从而实现对窑面的远程操作处理与控制。对DCS中的电源模块、系统网络采用冗余配置，变送仪表采用精度高、调整方便、通讯能力强、高可靠性的智能型仪表，全面提高检测控制的可靠性。DCS是生产与管理自动化综合系统，它包括了调度管理、配料控制、生产线热了参数检测控制、喂料喂煤的计量控制和设备起停联锁控制等功能，有条件的企业，可以预留通讯接口以便挂接企业管理网。对于异地建厂的集团企业或有技术单位支持的企业，可通过电话线实现远程诊断、远程管理。立窑水泥厂规模较小，投资少

6、，因此，在DCS的选型上，应面向价格较低的国产DCS系统和利用PLC集成的PCS系统—国产：DCS系统经过多年的努力，技术上已十分成熟，且拥有完全的中文界面，便于技术人员和操作人员的掌握。而PCS系统则具有价格低廉、可靠性高白勺优势，如西六子公司S7系列产品。二、原燃料质量控制对于大磨群窑工艺或生产规模较大的企业可以建立长条形小刑石灰石预均化库或圆形石灰石预均化堆场，设立个DCS现场控制站或PC站。对于长条形小型石灰石预均化库，自动控制进料皮带小车，实现往复均匀布料或定点下料，控制预均化库底卸料电振机的开停，实现搭配出料。对于

7、圆形石灰石预均化堆场，自动控制皮带布料机和取料机以及出料拉链机的运行，实现石灰石原料的均匀布料和均匀出料，提高系统的可靠性与预均化效果。7采用全自动煤质分析仪或氧弹式发热量快速测定仪，自动分析进厂原煤的质量，实现合理搭配使用与生料准确配热：三、生料配料及粉磨采用DCS的生料控制站，配备QCS控制软件，加上取样器、分析仪、调速皮带秤、数字磨音测量仪和少量热工仪表构成生料质量控制系统。系统具有生料配方优化计算、配料计量秤的实时控制、磨机负荷控制、参数显示和报表打印功能。过去立窑水泥厂多使用钙铁分析仪，这种分析仪虽然价格便宜，但它只

8、能分析CaO、Fe2O3，不能满足快速分析其它常用化学成份的需要，也不利于充分发挥QCS的控制优势，实现三个率值的控制：因此，建议采用小型多元素分析仪，目前X荧光分析仪已经国产化，以小型X光管为激发源的X荧光分析仪适合立窑水泥厂。采用QCS配料控制系统，在原燃材料化学成份与水