自动化控制系统在水泥窑系统的应用
水泥厂DCS集散控制系统

水泥厂DCS集散控制系统我公司集多年来自动化系统项目实施经验开发的水泥厂Weith-DCS01集散控制系统采用施耐德、ABB、西门子等公司功能先进的PLC作为核心控制器,上位机采用功能丰富的Vijeo Citect、Wincc、PPA等人机界面软件,Weith-DCS01型集散控制系统系统按照“分散控制、分散操作、集中调度管理”的要求进行设计,系统具有全自动逻辑控制、在线工艺状态显示及参数记录、运行故障诊断记录、生产报表显示记录等功能。
水泥生产的工艺过程,可以简要地概括为“三磨一烧”,即首先将原料粉磨成生料,然后经过煅烧形成熟料,再将熟料粉磨成水泥。
从砂岩库、石灰石库、钢渣库、粉煤灰库经过定比配料系统混合成原料粉,传送系统将原料粉传送进生料磨机进行生料制备,制备好的生料进均化库。
均化库里的生料通过定量给料机将生料送进预热器预热后进回转窑系统煅烧成熟料。
煅烧后的熟料经过冷却破碎后即可以送入成品站的成品磨机磨成成品水泥。
水泥生产工艺设备单机容量大,生产连续性强、对快速性和协调性要求高。
为了提高企业生产效率和竞争力,自动控制的实施至关重要。
我公司研制开发的Weith-DCS集散控制系统能够很好的满足水泥行业以开关量为主,模拟量为辅且伴有少量回路调节的控制要求。
原料破碎及储存系统入料刮板输送机采用变频调速调节破碎机的喂料量,喂料量的自动控制,以破碎机功率的变化来自动调节板喂机的速度,使其速度保持在满足要求的范围内运行,不至于由于板喂机的速度过高使石灰石料仓的料卸空,来料直接落在板喂机上,对设备起到一定的保护作用。
原料输送采用“逆流程启动,顺流程停车”原则对设备进行控制。
图1 原料破碎及储存系统流程原料配料系统生料质量控制(QCS)系统由在线钙铁荧光分析仪、计算机、调速电子皮带秤等组成。
智能在线钙铁荧光分析仪可进行自动取样、制样,并进行连续测定,由QCS系统进行配料计算,并通过DCS对电子调速皮带秤下料量进行比例调节和成分控制,使生料三率值保持在目标值附近波动。
水泥窑线运转率

水泥窑线运转率水泥窑线运转率是指水泥生产过程中窑线的运转效率。
窑线运转率的高低直接影响着水泥生产的效益和质量。
本文将从窑线的结构、运转原理、影响运转率的因素以及提高窑线运转率的方法等方面进行分析和探讨。
我们来了解一下水泥窑线的基本结构。
水泥窑线主要由窑体、预热器、煤粉燃烧设备和冷却机等组成。
窑体是水泥生产过程中最核心的设备,它通过高温煅烧将原料中的水分和有机物质分解,形成水泥熟料。
预热器则用于对原料进行预处理,提高窑线的热能利用效率。
煤粉燃烧设备是窑线的热源,通过煤粉的燃烧产生高温气体,为窑体提供所需的热量。
冷却机则用于对熟料进行冷却,使其达到可储存和运输的标准。
窑线的运转原理是通过燃烧设备提供的热量,使窑体中的原料发生化学反应,最终形成水泥熟料。
在窑线运转的过程中,需要控制好窑体的温度、氧气含量、煤粉的供给量等参数,以确保窑体内的反应过程能够顺利进行。
同时,还需要对窑体的运行状态进行实时监测和调整,以保证窑线的稳定运转。
影响窑线运转率的因素有很多,其中包括原料的性质、燃料的选择、窑体的结构和设备的运行状态等。
首先,原料的性质直接影响着窑线的运转效果。
原料中的含水率、粒度分布以及化学成分等都会对窑体的煅烧和冷却过程产生影响。
其次,燃料的选择也是影响窑线运转率的重要因素。
合理选择燃料种类和供给方式,可以提高燃烧效率,降低能耗。
此外,窑体的结构和设备的运行状态也会对窑线的运转率产生影响。
窑体的结构设计应考虑到热传导和物料流动的特点,以提高窑体的热交换效率。
设备的运行状态需要保持良好,及时检修和更换老化设备,以确保窑线的正常运转。
那么,如何提高窑线的运转率呢?首先,可以优化原料的配比和研磨工艺,以提高原料的煅烧活性和热交换效率。
其次,可以改善燃烧系统,提高煤粉的燃烧效率和热量利用率。
此外,还可以对窑体的结构进行优化设计,提高窑体的热交换效率。
另外,定期进行设备维护和检修,及时更换老化设备,以保证窑线的正常运转。
PCS7+CEMAT系统在实际应用中的问题及解决方法

PCS7+CEMAT系统在实际应用中的问题及解决方法摘要:介绍了PCS7+CEMAT系统在实际应用中的问题,并就具体应用中产生的实际问题提供了分析解决方法。
关键词:PCS7 CEMAT1、概述冀东水泥矿山三期生产线是由三条5000t/d新型干法水泥生产线组成。
该工程于2007年开始。
基本自动化控制系统控制范围包括原料输送系统、生料磨系统、窑尾系统、窑头系统及水泥磨系统。
控制系统采用了西门子PCS7+CEMAT 系统(处理器为S7-400),对于小系统则采用S7-300控制(如:原料立磨)。
系统简介及硬件组成西门子PCS7过程控制系统是集DCS、总线I/O 以及PLC为一体的新型全集成控制系统。
具有分散控制、集中管理、安装方便、成本低和维护管理智能化等特点。
CEMAT软件包是西门子公司专门为水泥行业开发的水泥控制系统。
是一个集成化的标准软件,具有多个专门用于水泥工厂过程控制优化的功能块,具有简洁的显示方式,不需附加另外的专家系统就可完成组态和参数设置。
该软件包集成于PCS7系统,在PCS7集成的功能上增加了针对水泥工程的工程操作、故障诊断及联锁等功能块,是具有独特的、开放式的接口及经济的解决方案。
1971年至今,CEMAT软件包已在世界范围已经成功使用了438套。
具有如下特点:方便的水泥厂故障诊断功能、方便的软件联锁功能、灵活便利的操作方式、减少故障时间、针对水泥行业的特殊指令。
2、实际应用过程中的问题及解决方法2.1 S7-400与S7-300的通讯问题对于一条完整的水泥生产线,大系统与小系统之间的通信是不可或缺的,虽然西门子PCS7+CEMAT系统把控制集成于块,具有方便、简单的功能,但是在如何实现与S7-300的通讯缺差强人意。
首先,在应用的过程中遇到的第一个问题就是PCS7与S7-300通讯的功能块(AG-RECV、AG-SEND)与CEMAT软件包中的一个功能调用块(FC5和FC6)冲突,所以我们经过研究将CEMAT软件包中的FC5和FC6重命名,之后将AG-RECV块拖入编程区,同理,其他通讯块也是这样。
电气自动化在水泥工业中的应用

电气自动化在水泥工业中的应用电气自动化技术在水泥工业中的应用已经得到了广泛的推广和应用。
它通过将电气技术与自动控制技术相结合,实现了水泥生产中的自动化控制和监测,大大提高了生产效率和产品质量。
电气自动化技术在水泥工业中的应用主要体现在生产过程中的控制和监测方面。
通过安装传感器、仪表和自动控制装置,能够对水泥生产的各个环节进行高精度的测量和控制。
通过安装温度传感器和流量计,可以实时监测水泥磨机的温度和流量,从而调整磨机的工作状态,确保磨机的正常运行。
还可以通过安装压力传感器和电流互感器,实时监测水泥窑的气压和电流,从而调整窑的燃烧状态,提高烧结质量。
这些控制和监测装置将传感器取得的数据回传到控制室的自动控制系统中进行处理和分析,并做出相应的控制决策,实现了水泥生产过程的自动控制。
电气自动化技术还应用于水泥生产中的输送和搬运系统。
水泥生产中需要将原材料、半成品和成品进行输送和搬运,这些过程需要大量的动力和控制。
电气自动化技术通过安装电动机、变频器和传感器等装置,实现了输送和搬运系统的自动化控制。
在水泥生产的仓储区域,通过安装电动滑角门和激光雷达传感器,实现了自动开关门并控制堆料的高度。
在水泥包装车间,通过安装输送带和电动滚筒,实现了水泥包装过程的自动化控制,并通过安装重量传感器,实时监测包装的重量,确保包装的准确和稳定。
这些自动化的输送和搬运系统大大提高了水泥生产的效率和安全性。
电气自动化技术还应用于水泥工业中的能源管理和节能减排。
水泥生产过程中需要大量的能源,如煤炭和电力。
通过安装电能质量监测装置和智能电能计量装置,实现了对水泥生产过程中的能源消耗和电能质量的监测和管理。
通过对能源消耗和电能质量的监测和管理,可以及时发现和处理能源消耗过大、电能质量不稳定等问题,进而优化水泥生产过程,降低能源消耗和减少环境排放。
水泥厂设计手册

水泥厂设计手册概述水泥是建筑行业中常用的材料之一,水泥厂的设计和建设对于保证水泥生产的效率和质量具有关键性作用。
本手册旨在提供水泥厂设计的指导原则和技术要点,以及安全环保和节能减排的相关规范,帮助设计人员和水泥生产企业建设出安全、高效、环保的水泥厂。
一、水泥生产工艺1.原材料准备水泥的主要原料包括石灰石、粘土、铁矿石等,需要经过破碎、磨粉和混合等工艺进行处理。
在设计水泥厂时,应充分考虑原料破碎和输送系统的设计,确保原料的均匀混合和粉磨效果。
2.熟料制备通过熟料窑对原料进行煅烧处理,使其达到熟料的要求,这是水泥生产的关键环节。
熟料窑的设计需符合燃烧工艺和热量控制要求,确保煅烧效果和能耗的合理控制。
3.水泥制备熟料经过适量的矿物掺合料和磨煤工艺后,加入适量的石膏进行混合磨制成水泥。
水泥磨机的设计应考虑磨煤系统和磨石工艺,以及粉磨系统的磨粉效果和产量控制。
二、安全环保规范1.安全生产水泥生产涉及高温、高压、化学品等多种危险因素,设计水泥厂时应考虑安全生产的方案和措施。
包括设备布局合理、安全设施设置、应急预案等,确保生产过程中人员和设备的安全。
2.环境保护水泥生产会产生粉尘、废气、废水等污染物,设计水泥厂时应考虑相应的污染治理设施,包括除尘设备、烟气脱硫脱硝设备、废水处理设备等,保证生产过程对环境的影响符合排放标准。
三、节能减排技术1.余热利用水泥生产中会产生大量热能,可以通过余热锅炉、余热发电等技术进行能源回收和利用,减少能源消耗。
2.低碳生产采用新型燃料、适量掺合料、高效脱硫脱硝等技术,降低水泥生产过程中的二氧化碳排放,实现低碳生产。
四、自动化控制系统在水泥生产过程中,自动化控制系统可以实现生产过程的自动监控和调节,提高生产效率和产品质量。
设计水泥厂时需要考虑自动化控制系统的选择和布置,确保生产过程的稳定性和可控性。
结语水泥厂设计是一个复杂的系统工程,需要综合考虑原料准备、熟料制备、水泥制备、安全环保和节能减排等方面的要求。
谈水泥生产线智能优化控制系统的开发

谈水泥生产线智能优化控制系统的开发发布时间:2023-06-15T06:49:29.435Z 来源:《新型城镇化》2023年11期作者:王冬梅鲁珊柳向伍刘景俊[导读] 随着社会的进步与科技的发展,水泥的生产效率越来越高,在保证生产过程稳定可靠的前提下,还要保证质量、产量和能耗等达到理想要求,而自动化控制系统发挥了重要作用。
清水河县蒙西水泥有限公司内蒙古呼和浩特 011600摘要:本文分析了进一步挖掘智能化潜力的前提,既要准确认识水泥工艺生产的控制要点,工厂也应具备原燃料、工艺、设备、仪器等基础条件。
同时对智能化优化控制系统的开发给出了合理化建议。
关键词:智能优化控制;水泥工艺;控制要点随着社会的进步与科技的发展,水泥的生产效率越来越高,在保证生产过程稳定可靠的前提下,还要保证质量、产量和能耗等达到理想要求,而自动化控制系统发挥了重要作用。
现在的新型水泥生产线拥有工艺复杂、生产连续性强等特点,只有使用先进的自动化控制系统,才可以准确、实时地监控设备的运行情况,并根据实际情况调整系统的参数设置,促进生产线稳定、协调工作。
目前,水泥行业面临着激烈竞争,而使用自动化控制系统和先进的自动化控制技术,能够在很大程度上提高水泥工业的各项效率。
1智能质量控制系统流程及工艺布置某知名品牌智能质量控制系统流程见图1,系统从各取样点取样,料样储存在样品容器中,通过发送装置经管路发送至化验室,再由带有固定式机器人集成的料样接受和样片制备系统进行自动接样和分析,最终生成数据报告,为工艺控制提供数据依据。
公司智能质量控制系统工艺布置见图 2。
图2 智能控制系统工艺流程图公司共有四条水泥熟料生产线,智能质量控制系统在生产厂区共有四处出磨生料取样点、四处入窑生料取样点及四处位于熟料库顶的熟料取样点;与各取样点发送站连接的管道线路在经过并路器的并路简化后,最终由两路管道与智能化验室相连接;样品由样品容器送至智能化验室分析处理,实现自动采样输送代替传统的人工样品传输。
水泥生产自动化控制系统

水泥生产自动化控制系统随着工业化的快速发展,水泥生产厂想要在激烈的市场竞争中保持竞争力,必须不断探索创新,提高产品质量和生产效率。
自动化控制系统是实现工厂自动化、提高生产效率和降低生产成本的重要手段。
本文将探讨水泥生产自动化控制系统的基本原理、应用和优势。
一、自动化控制系统的基本原理自动化控制系统是由控制对象、传感器、执行器和控制器构成的。
传感器负责将控制对象的状态转化为电信号,控制器负责对信号进行处理和分析,执行器负责控制设备的运行。
当控制对象对传感器发送的信号发生变化时,控制器调整执行器的输出信号以改变设备的运行状态。
二、自动化控制系统的应用1. 智能化控制:自动化控制系统可以通过对设备的状态和生产数据进行实时监测和分析,从而实现生产流程自动化和智能化控制。
2. 节能环保:相比于传统的手动控制,自动化控制系统可以减少人员的介入,减少能源的浪费,实现节能环保效果。
3. 生产效率:通过实现生产流程自动化,自动化控制系统可以提高生产效率,降低生产成本,提高企业的竞争力。
三、自动化控制系统的优势1. 成本可控:自动化控制系统可以根据企业的需求进行定制和升级,使企业能够在不断变化的市场环境中掌握自主权,并且对成本具有可控性。
2. 生产效率高:自动化控制系统可以快速实现生产流程的自动化控制,提高生产效率,减少人力投入和生产时间,提高企业的经济效益。
3. 生产过程安全:自动化控制系统可以实现对生产过程全面监测和实时报警,及时处理异常情况,确保生产安全。
四、结语自动化控制系统作为一种先进的生产控制工具,正在逐渐被广大企业所接受和应用。
水泥生产厂将其引入企业生产流程中,不仅可以实现生产自动化和智能化控制,提高生产效率和降低生产成本,同时也可以帮助企业解决诸如节能环保和安全问题等社会责任问题。
水泥窑文献

水泥窑文献水泥窑是水泥生产过程中不可或缺的设备之一。
它是将石灰石和粘土等原料在高温下煅烧而成的。
水泥窑的热效率高,能够将原料中的有机物和水分分解,使其转化为水泥熟料。
本文将从水泥窑的结构、工作原理、热效率和环保等方面进行介绍。
一、水泥窑的结构水泥窑通常由炉体、烟道、燃烧设备、冷却设备、控制系统等组成。
炉体是水泥窑的主体部分,通常由炉筒、炉头、炉尾、炉壁等组成。
烟道是将烟气从炉体中排出的通道,通常由前烟道、中烟道、后烟道等组成。
燃烧设备是将燃料燃烧产生的热能传递给炉体的设备,通常由燃烧器、风机、燃烧室等组成。
冷却设备是将烧成的水泥熟料冷却的设备,通常由冷却器、风机、冷却气体管道等组成。
控制系统是对水泥窑进行自动化控制的设备,通常由PLC、DCS等组成。
二、水泥窑的工作原理水泥窑的工作原理是将原料在高温下煅烧,使其转化为水泥熟料。
燃料和空气在燃烧器中混合燃烧,产生高温烟气,经过烟道进入炉体。
原料在炉体中受到高温烟气的作用,发生化学反应,产生水泥熟料。
水泥熟料经过冷却器冷却后,进入熟料库。
三、水泥窑的热效率水泥窑的热效率是指将燃料中的热能转化为水泥熟料的能力。
水泥窑的热效率受到多种因素的影响,如燃料种类、燃烧器结构、烟气流速等。
提高水泥窑的热效率可以降低生产成本,减少环境污染。
四、水泥窑的环保水泥窑的烟气中含有大量的二氧化碳、氮氧化物、硫化物等有害气体和粉尘。
这些有害物质对环境和人体健康都有一定的危害。
因此,水泥窑的环保问题备受关注。
目前,水泥窑的环保措施主要包括烟气脱硝、烟气脱硫、烟气除尘等。
水泥窑是水泥生产过程中不可或缺的设备之一。
了解水泥窑的结构、工作原理、热效率和环保等方面的知识,对于提高水泥生产的效率和环保水平都有一定的帮助。
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值) , 一旦模 块 发生 故 障或 通 迅 出错 , 其 输 入输 出结 果
ห้องสมุดไป่ตู้
作 者 简 介 ;王 淑 琴 ( 1 9 6 6 一 ) ,女 ,安 徽 桐 城 人 , 工 程 师 ,本 科
自动化 控 制 系统 在 水 泥 窑 系统 的应 用
王 淑 琴
( 江 苏 天 山水 泥 集 团 有 限 公 司 , 江 苏 无 锡 2 1 4 0 3 1 )
摘 要 :介 绍 了 某公 司 熟 料 生 产 线 所 选 用 的 一 种 全 能 综 合 型 开 放 控 制 系 统 ,包 括 系统 的构 成 、 硬 件 配 置及 软 件
图 1 熟 料 生 产 线 的 自 动 化 控 制 系 统 组 成 示 意 图
3 . 1 硬 件 构 成
个 主站 的基 本 配置 为 至 少 一 个 AC 8 0 0 F 控 制 器、 电源 模 块 、 通讯模块和 I / 0 模 块 等 。F r e e l a n c e的 I / O 模块 均为 自带 C P U 的智 能化 模件 , 其 主要功 能 是 进 行信 号 的调理 及 A/ D、 D/ A转换 , 并 完 成包 括线 性 化、 工 程单 位转 换 在 内的 各 种 数据 预 处 理 。F r e e l a n c e 的I / O模 块 与控 制器 ( 即主 C P U模件) 之 间 的通迅 由 C AN 总线 实现 , I / 0模 块 的参 数设 置 均 由组态 软件 完 成, 不必进 行 开关 跳 线及 电 位器 调 整 。每个 I / 0模 块 的扫 描周 期可 根据 需 要 分 别 进 行设 置 , 其 开关 量 和 模 拟量 I / 0 模块 的 最小 扫描 周期 分别 为 2 ms 、 1 0 ms , 并 具有 自诊 断和 内部 工 作 温 度监 视报 警 功 能 , 可设 置 故 障安 全 ( f a i l — s a f e ) 值( 数据保持/ 预 设 值/ 最 大 或 最 小
收 稿 日期 2 0 1 3 — 0 3 — 2 1 i修 回 日期 :2 0 1 3 — 0 4 — 2 1
编 程 时将 各相 关 的设 备 放 于 同一 组 中 , 根 据 工 艺 要求 , 在组 内和组 间均 建立 相互 连锁关 系 , 并 加入设 备 保 护关 系 。启 动时 , 设备 根据 连锁 保护关 系顺序 启 动 ; 当发生 故 障时 , 根据 连锁 保 护关 系及 时停止相应 设备 , 起 到保 护设 备 和避 免故 障扩 大 以及 降低 事故处 理难度 的作用 。
1 概 述
AB B 8 0 0 F系列 DC S系 统是 一种 全 能综合 型 开放 控 制 系统 , 该 系统 融传 统 的 DC S和 P L C优 点 于 一 体 , 并 支持 多 种 国 际现 场 总线 标 准 。它 既 具 备 D C S的 复 杂 模拟 回路调 节 能力 、 友 好 的人 机 界 面及 方 便 的工 程 软件, 同 时又具 有 与 高档 P L C指标 相 当的高 速逻 辑 和 顺 序控 制 性能 , 因此 完 全 可 以满 足水 泥行 业 控 制 系 统 的技 术 要求 。本 文 根据 江 苏 天 山水 泥集 团熟 料 生产线 的 工艺 流 程和装 备 布 局 进 行 自动 化 控 制 系统 设 计 , 通 过合 理 布局 站点 、 硬 件 配置 及 软件 控制 , 达 到 了生产线 运行 控 制 的技 术要 求 。 2 系统 构成 根据 水 泥行 业 的 特 点 和 控 制 系 统要 求 , 我们 选 用 AB B 8 0 0 F系列 DC S系统作 为 熟料 生产 线 的 自动化控 制系统 , 系统分为操作管 理级( 操 作 站 OS 、 工 程 师 站 E S ) 和过程控制级 ( 过程 站 P S 及 现 场 控 制 器 AC 8 0 0 F ) 。在操 作 管 理 级 上 实 现 控 制 系 统 监 控 操 作 功能( 预定 义 及 自由格 式 动 态 画 面 显 示 、 趋势显示、 弹 出式报 警及 操 作 指导 信息 等 ) ; 在 过程 控制 级实 现包 括 复 杂控 制 在 内 的各 种 回路 调 节 ( O r 种P I D、 比值 等) 和 高 速逻 辑控 制 、 顺 序 控 制 以及 批 量 间 歇 控制 功 能 。系 统软 件 采用 F r e e l a n c e 。 图 1为 熟 料 生 产 线 的 自动 化 控制 系 统组 成示 意 图 。 3 系统 控 制实 现 系统 根 据水 泥 生产 工 艺控 制 的需要 和水 泥工 艺现 场 位 置排 列 , 分 3个 现场 站 和 2个远 程站 ( 窑 头 主站 和 煤 磨 远程 站 、 窑 尾 主站 、 生 料 磨 主 站 和 生 料 调 配 远 程 站) , 其 目的是 合 理 地使 用 系 统 资 源 , 节 省 大 量 的 电缆 敷设, 使不 相关 故 障 之间 彼 此不受 影 响 。
编 程 和 组 态 . 并通 过 系 统 控 制 的 实现 提 高 了产 品 的 质 量 和 产 量 , 减 少 了事 故 的发 生 ,提 高 了工 效 ,减 少 了作
业人员。
关 键 词 : 自动 化 系 统 ;A B B ;水泥窑
中 围分 类 号 :T Q1 7 2 . 6 2: T P 2 7 3 文 献标 识 码 :A
第 5期 ( 总第 1 8 0期 ) 2 0 1 3年 1 O月
机 械 工 程 与 自 动 化
M ECH ANI CAL E NGI NEE RI NG & AUT( ) M ATl ( ) N
No. 5
Oc t .
文章 编 号 : 1 6 7 2 — 6 4 1 3 ( 2 0 1 3 ) 0 5 - 0 1 5 9 — 0 2