回转窑在线监控系统方案
基于回转窑的PLC控制系统设计
基于回转窑的PLC控制系统设计一、回转窑的工作原理回转窑是一种重要的工业设备，主要用于物料的煅烧和干燥。
其工作原理是将物料放入回转窑内，通过回转窑的旋转使得物料在高温下进行煅烧或干燥，从而达到预期的产品要求。
回转窑通常由主机、传动系统、支撑轮等部件组成，其工作过程需要对温度、速度、物料的进出等参数进行精确的控制。
二、回转窑的自动化控制需求传统的回转窑控制方式通常是由人工操作，存在着生产效率低、工作环境恶劣、安全隐患大等问题。
引入自动化控制系统成为回转窑优化升级的重要方式。
通过自动化控制系统，可以实现对回转窑的全方位监控和精准控制，提高生产效率，降低人工成本，保证生产安全。
1. 控制系统架构设计基于PLC控制系统的回转窑设计方案，首先需要对整个控制系统的架构进行设计。
一般来说，PLC控制系统应该包括PLC主控板、输入/输出模块、人机界面、通信模块等组成部分。
PLC主控板作为整个系统的大脑，负责控制程序的运行；输入/输出模块用于接收和发送外部信号，控制回转窑的各种执行器；人机界面用于操作和监控系统，通信模块用于与其他设备进行数据交换。
通过合理的架构设计，可以实现对回转窑的全面控制和监控。
2. 控制策略设计控制策略是控制系统设计中的关键部分，直接影响着系统的稳定性和可靠性。
针对回转窑的特点，控制策略应该包括温度控制、速度控制、物料进出控制等方面。
在温度控制方面，可以设置多个温度传感器对回转窑进行实时监测，并通过PID控制算法对加热系统进行实时调节，保证回转窑内部温度的稳定性；在速度控制方面，可以通过变频器等设备实现对回转窑的转速调节，以适应不同工艺的需求；在物料进出控制方面，可以通过PLC控制系统的输出模块与回转窑的进料和排料系统进行联动控制，实现对物料进出的精准控制。
通过合理的控制策略设计，可以满足回转窑在不同工艺条件下的控制需求。
3. 安全保护设计安全保护是控制系统设计中的重要环节，对于回转窑这样的高温设备尤为重要。
陶瓷窑炉生产线监控系统方案
陶瓷窑炉生产线监控系统方案2009-03-03 来源：中国自动化网浏览：98◆背景：当今国内建筑工业不断发展以及陶瓷产品大量出口促进了国内陶瓷机械工业飞速发展，其技术水平和产品品质已经接近世界一流标准。
易控（INSPEC）最近成功应用国内一大型陶瓷窑炉制造企业，其制造窑炉上配套使用易控软件，该公司制造窑炉95％出口到世界各比如美国、意大利、埃及、安哥拉、印度、越南、巴基斯坦、印尼、马来西亚以及南美洲墨西哥、哥伦比亚等国家。
易控（INSPEC）软件为该设备特殊应用开发了一系列专用控件。
◆系统特点：画面内容丰富复杂。
利用易控软件强大画面开发能力，将整条窑炉生产线形象实时呈现画面上，现场操作工人坐控制室里就能很方便、及时监视窑炉运行基本情况：砖块窑内运行情况（是否空窑一目了然）、窑炉烧成周期和各节温度值实时显示、风机（包括排烟、助燃、急冷、热交换等）运行状态、窑炉各段对应变频器运行状态（是否运行、正转或反转、频率大小）以及窑炉系统报警信息（比如窑炉超压和超温、风机变频、烧嘴电源、助燃欠压以及电磁阀故障）等等。
定制开发“砖块流动控件”给现场操作工人提供了极大方便。
使他们能随时随掌握砖块窑内运行，比如目前砖块运行到窑炉哪节位置、是否有空窑和空窑位置以及试验砖运行情况。
大量数据保存和查询。
将窑炉运行大量参数和生产数据比如：温度（设定值和运行值）、变频器频率及电流、产品规格、产量、空窑记录等都画面上实时显示或记录到报表中，并保存到数据库中，以备以后随时查询。
精准控制。
定制开发“烧成曲线”和“自动加载窑炉设定温度配方”很好实现了对生产线精准控制。
精准控制窑炉温度对瓷砖质量起着非常重要影响，该空间可以方便对比观察窑炉上（下）部各设定温度值与运行温度值之间差异变化，随时调节运行温度值，尽量与设定温度保持一致，保证窑炉烧出来瓷砖达到质量合格要求。
另一定制开发“发电机自动检测控件”能保证窑炉配套发电机一直处于良好待机状态。
回转窑机械运行状态监测系统及应用
１ ．监 测系统 设计
１ １工作 环境 ． 回转 窑 生 产 过 程 的 热 工 参 数 如 反应 带 温 度 、窑 头火 焰温 度 、简体表 面温 度 、窑 内 负 压 、燃 料流 量等 参数 的监 测 系统 已经成 熟 并 广泛应 用 。 由于 结构 的特殊 性 ，回转 窑托 轮 径 向压力 、窑体 轴 向力 、位移 、驱 动主 轴 扭矩 等运 行状 态参 数 的测量 还处 在起 步阶 段 其 主要原 因如 下 ： （ 回转 窑通 常工作 在露 天场 合 ，不 同工 １ ） 艺 的 回转 窑 其反 应带 温 度在 ８ ０ ０￣ Ｃ～１ Ｏ ￣ ０ Ｉ Ｃ 之 间 ，窑体表 面温 度往 往达 Ｎ ８ ｏｃ以上 ，因 ｏ 此 必需对 其表 面进 行淋 水降 温 。测量用 传 感 器 将长期 处在 高温 、淋 水 、水蒸 气及有 害 气 体 侵蚀 的恶 劣环境 下 ，对传 感 器的耐温 、防 腐 、防水 防潮 要求 非常 高 ； （ 回转 窑 窑 体 重 达 数 百 吨 以上 ，托 轮 ２ ） 重 达十 数吨 ，这种 结构 限制 了传 感 器的安 置 位 置 ，在这样 庞大 笨重 的设 备下 面安 装传 感 器 ，必 须 配 备 大 型 吊车 或 千 斤 顶 等 辅 助 设 备 ，它 必将 占用过 多 的安装 调试 以及 维护 时 间 ，影 响企 业的生 产和 经济 效益 ，同时对 传 感 器的 体积 与承载 能 力要求 高 ，必须 进行 特 殊 设计 。 无标 准 化传 感器可 选 ，安 装 、维 护更 换 费时费 力 ，限制 了监测 系统 的应 用 ，因此 以 往 的 回转窑 设计 时 ，通 常无 状 态监测 系统 。 １ ．２监 测 系统硬 件 监 测 系统硬 件包括 四个 领 圈 、八 个托 轮 组 成的 支承子 系统 ；两 套液 压 挡轮机 构组 成 的 轴 向位移调 整子 系统 ；柔性 支承 与传动 部 件 组成 的压 力检测 子 系统及 驱动 力矩 检测 子 系统 。 在 针对 各个子 系统 的特 殊性 进行 广泛 研 究 的基 础上 ，经过 前期 现场 测试 及大 量数 据 分 析 ，设计 出 回转 窑运 行状 态 参数检 测 系统 及 相关 传感 器 。根 据 回转窑 的具 体结 构 、空 间安装 位置 、载荷 分布 状况 进行 非标 设计 。 由于 托 轮 支撑 座 接 触 面 积 大 ，设 计 了 １套超 薄型 径 向力传 感器 ；轴 向力 安装在 轴 ６ 承 盖 的支撑 座上 ，设 计 了１套 轮辐 结构 的轴 ６ 向力传 感 器 ；窑 体轴 向位移 变 化范 围大 （ 约 ０ ５ｍｍ ） ，因此设 计 了 刚一弹 组 合结 构 ～１０ 的位移 传感 器 ；对于 旋转 轴扭 矩的 检测 则设 计 了基 于旋 转变 压 器原理 的非 接触 扭矩 传感 器。将 这些 传感 器安 装于 回转 窑的 相应监 测 点 ，为 监测 系统 提供 准确 、可 靠的 运行状 态 次信 息 。
回转窑DCS控制系统方案实例简稿
回转窑（DCS）控制系统（方案实例简稿）我公司从事水泥、石化、冶金自动控制系统设计制造和优质服务多年，雄厚的实力、先进的技术、丰富的经验使我们的产品深受广大用户的信赖。
拥有先进的工控网络技术及经验，如：以太网、CONTROLNET AND DEVICENET、DH+、RIOETHERNET 及远程I/O。
我公司目前与AMERICA HONEYWELL (PLANTSCAPE SCADA) DCS 在中国大陆的特约系统集成商深圳万讯自控有限公司、AMERICA ROCKWELL 、GERMANY SIEMENS、信息产业部十三所、北大、北航等兄弟单位院校密切和作，在工控领域取得了佳绩。
同时我公司还经营意大利的流量计、SOR的料位计测量产品、GERMANY的电动执行机构。
公司现有高级技术职称人员9人，中级技术职称人员18人，技术服务职员35人。
这些技术骨干多年来，仅为水泥行业提供自控设备达700余台套，在回转窑、立窑水泥生产的微机配料、自动控制，全生产工艺动态模拟显示和集中操作、数据采集管理等方面，积累了多家丰富的经验，并得到多次奖励，具备做好水泥厂计算机测控系统的的能力，同时，我们还具备对厂家24小时内优质服务，设备系统终身维修，人员技术培训，维修备件厂价供应的能力和措施。
设计方案实例见下页(一部分)：一、设计方案：1.1 设计内容：日产4000吨生产线的自动化仪表控制系统。
1.2 设计标准采用国标GB2625-81和GB6988.1-7-86。
1.3 控制方案：1.3.1 根据用户对控制水平的要求、本厂的实际情况，结合多年来我们在这方面积累的经验和其他老客户反馈的实际应用情况，经我公司技术人员精心设计并邀请有关专家进行了方案论证，决定采用由西门子S7-400组成的PLC型控制系统，实现集散型控制方案。
本方案的特点是：集中操作分散控制，可靠性高，便于操作，便于维护，有利于提高产品的质量和产量。
1.3.2本方案实现功能：中控室操作站的屏幕上可显示整个生产线的运行情况，并可将局部放大进行显示，可接模拟屏或投影仪。
回转窑运行状态红外监控预警方案
回转窑是危废焚烧的重要设备，窑体内部为耐火材料，外表钢板围护层，正常运行时其内部温度在1200℃以上，局部温度高达1300-1400度，随着转窑长时间不间断的运行，内部耐火材料会被侵蚀变薄甚至脱落，或者结焦拉圈，引发安全与生产故障事故。
热成像监控需求分析回转窑是对散状或浆状物料例如：水泥、碳素、石灰、矾土、肥料、DRI（还原氧化铁）进行干燥、焙烧和煅烧的热工设备。
窑体内部为耐火材料，外表钢板围护层，正常运行时其内部温度在1000℃以上，局部温度更高，随着转窑长时间不间断的运行，内部耐火材料会被侵蚀变薄甚至脱落，或者结焦拉圈，引发安全与生产故障事故。
存在的风险如下：1.由于燃烧的熔融状况，极易造成结焦，并在尾部堆积拉圈，影响排渣，以致需要停炉除焦，影响设备运行可靠性。
2.内部耐火材料逐渐侵蚀、脱落，钢板则会直接暴露在高温环境中，软化甚至熔蚀，威胁生产安全，严重时造成非计划停窑。
3.在转窑内燃烧时，由于回转窑的结构特点，无法采取直接手段测量内部温度分布，无法判断燃烧中心的位置与内部的温度状况，会造成燃烧不充分或燃烧过度，对回转窑的处理能力与二燃室的燃烧工况都会造成影响，给转炉带来安全隐患和经济损失、影响环保达标等。
对回转窑生产工艺广泛应用的工业领域，如：水泥建材、石灰、耐火材料、铝业、钢铁冶金、碳素厂，及早地发现高温区域，有助于提前安排检修计划，避免因耐火材料的突然脱落导致停产。
需要检测出回转窑每个地方的温度及其细微变化并及时告警，防止设备故障及安全隐患的发生。
回转窑运行状态红外监控系统介绍过高的温度会对回转窑造成不可逆的永久性损坏，对风险的预见性显的尤为重要。
为了提高生产率、降低运营成本、改善生产过程、节约能源，窑炉监控系统的选择需要特别重视。
使用红外热像仪，通过非接触式的测温方式对回转炉表面的温度进行测量，实时监测整个转窑壁温分布状况，实时显示窑筒体整体热成像图、从原料进窑开始的干燥、热解、燃烧、燃尽各区段温度分布，高温带变化趋势图；连续监测转窑壁温，提早地探知任何异常内部结焦与耐火材料脱落减薄现象，分析定位回转窑内部结焦或脱落趋势，准确定位结焦或脱落位置，用于指导燃烧的调整与停炉的检修；还可以根据温度判定炉内的燃烧情况，合理改善生产流程，提供生产效率，减少能耗和污染。
回转窑实时监测方法及系统研究的开题报告
回转窑实时监测方法及系统研究的开题报告题目：回转窑实时监测方法及系统研究一、研究背景回转窑是目前工业生产中用于烧结、碳化、焙烧等工艺的常用设备。
然而，由于回转窑内部环境复杂、操作难度大，导致常常出现设备安全、生产效率低下等问题。
因此，回转窑实时监测方法及系统研究已成为行业内的热点问题。
二、研究目标本研究旨在建立一套可靠的回转窑实时监测方法及系统，通过监测和分析关键参数，准确判断回转窑内部工艺状态，提高设备的安全性和生产效率。
三、研究内容1. 回转窑内部环境的分析与监测：研究不同工艺状态下回转窑内部气氛、温度、压力等参数的变化规律，确定关键监测参数。
2. 传感器选择与布置：根据不同参数的监测要求，选择合适的传感器，并确定其布置位置。
3. 实时数据采集与处理：设计合理的数据采集系统，将传感器采集到的数据实时上传至数据处理平台，利用数据挖掘和分析等技术对数据进行处理和分析，得到回转窑的工艺状态。
4. 状态评估与预警：根据监测数据，对回转窑的状态进行评估和预警，及时发现异常情况并采取措施。
5. 系统搭建与验证：以某工业企业的回转窑为例，搭建回转窑实时监测系统，并进行实验验证，评估该系统的监测性能和实用性。
四、研究意义本研究的成果将可以为回转窑生产企业提供一套可靠的实时监测系统，有效提高设备安全性和生产效率。
同时，本研究还能为后续类似设备的实时监测及智能化控制提供参考和借鉴，对行业发展具有重要的推动作用。
五、研究方法本研究将采用实验研究法和案例分析法相结合的方法进行，通过现场调查和数据分析，确定监测参数和传感器布置位置；通过搭建实验平台，采集实时监测数据并进行数据处理和分析，得出回转窑的状态评估和预警；最后通过实验验证，评估系统监测性能和实用性。
六、研究进度安排阶段一：回转窑内部环境分析与监测（2个月）阶段二：传感器选择与布置（1个月）阶段三：实时数据采集与处理（3个月）阶段四：状态评估与预警（2个月）阶段五：系统搭建与实验验证（4个月）七、预期成果1. 建立一套可靠的回转窑实时监测方法及系统；2. 确定关键监测参数和传感器布置位置；3. 实现对回转窑内部气氛、温度、压力等参数的实时监测和分析；4. 提高设备安全性和生产效率；5. 提供行业内实时监测及智能化控制的参考和借鉴。
实验回转窑温度控制系统设计
微分环节 ： 微分的作用是能反映偏差信号 的变化速率 ， 具有预见 性， 能预见偏差信 号的变化趋势 ， 并能在偏差 信号的值变得 太大之 前， 在系统中引人一个有效的早期修正信号， 从而加快系统的响应速 度， 减少 超调 ， 减小 调节 时 间． 控 制算法 可直 接写 入 节点 定 义 的 源程 序 中 ， 可使 用 第 三 种语 也
的数据 处理 ． ２ ３ ＰＤ调节 的实现 ． Ｉ 。
第 五步 ， 数据 交换 ． Ｂ与 组态 王之 间 以 Ｄ Ｅ的形 式 进行 数据 的动 态交 换 ． Ｖ Ｄ
由于计算机控制是采样控制 ， 它只能根据采样时刻的偏差值计算控制量 ， 因此只能用数值计算 的方 法逼近． 在采样时刻 ｔ Ｔ（ ： ｉ采样周期） 增量式 ＰＤ控制算法如下式 ： ， Ｉ
样时间等信息 ， 负责建立主从站之间的通讯连接． 第二步 ， 请求数据． Ｂ程序生成数据请求指令 ， Ｖ 该指令通过连接在 串Ｅ上 的无线装置以广播通讯 ｌ 的方 式 向远端 从站 发送 ． 在正 常情况 下 ， 用 Ｔｍｅ 控 件设 置 上位 机 采 样 时 间 ， 位 机定 时 轮 流 向从 站 利 ｉ ｒ 上 请求数据． 然后上位机处于数据等待状态． 第三步 ， 接受数据． 当从站接收到握手信号并判断准确后， 将现场采集 的数据 以数据包的形式通过
度和流量检测 ： 由热电偶检测温度信号 ， 流量计检测煤气 和 空气 流 量 ， 由智 能 仪 表 数 字 显 示 温度 和 流量 ； 能 仪 智 表： 热电偶的输出信号为 ｉ 级 ， Ｖ 需要进行放大和补偿等 处理 ． 温度 控制 ： 计算 机 根 据 温度 检 测 值 与 给定 值 之 差 ，
，
△ ＝ 一 １ ［ 一 １ 』 ｅ一 ｅ１ 一 ］ ｆ 一 ＝Ｋ 一＋寺 ＋ 』 ２ ＋ ２ （ 一 ）
水泥回转窑红外监测方案
水泥回转窑筒体红外热成像监测系统技术方案1目录1.行业现状 (3)2.项目目标 (3)3.解决方案 (4)3.1回转窑热成像原理 (4)3.2系统设计规范、标准 (4)3.3系统总体设计 (5)3.4系统网络架构 (5)3.5安装点位 (6)3.6软件功能 (7)3.6.1功能概述 (7)3.6.2测温功能 (8)3.6.3报警中心 (9)3.6.4分区测温 (10)3.6.5耐火材料台账管理 (10)3.7系统关键硬件 (11)3.8系统配置 (12)4.售后服务 (13)21.行业现状回转窑是水泥生产中重要的热工关键设备，是全厂的“心脏”。
生产运行中，一但因耐火砖脱落或变薄引起“红窑”，就必须停机检修，因此，日常的温度监控就显得尤为重要。
目前对回转窑筒体温度的监控主要采用红外线温度扫描仪系统，一定间隔时间采集数据，建立回转窑表面温度模型，供中控窑操作员及工艺管理人员判断筒体表面温度，这种方式不能及时准确捕捉到温度异常点，有一定的滞后性。
当温度异常需到现场用点温枪、手持热像仪进行精准测温确认。
回转窑作为水泥生产过程中的核心设备，筒体表面温度对生产安全性至关重要。
（1）回转窑烧成温度过高，易烧坏窑衬材料，影响窑的安全运转；（2）温度及原燃材料成分的变化极易造成窑结圈，如若不及时工艺调整，就会造成窑内通风不畅，影响产质量；（3）内部耐火材料逐渐侵蚀、脱落，不能及时捕捉发现，钢板则会直接暴露在高温环境中，软化甚至熔蚀，严重时威胁生产安全，造成非计划停窑或事故。
2.项目目标通过本项目的实施，建立回转窑筒体表面温度直观实时监控，保障回转窑生产运行安全、优质、高效。
（1）筒体表面温度可视化。
通过红外热成像技术，能实时、真实的展现筒体表面温度，及时捕捉到高温异常点。
（2）能直观发现烧成带窑皮长度、厚度状况，发现“结圈”趋势时，及时进行工艺调整，消除隐患。
（3）根据需要，能调整监控镜头角度，镜头覆盖区域所有物体温度都能实时监控，特别是三次风管。
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回转窑是危废焚烧的重要设备，窑体内部为耐火材料，外表钢板围护层，正常运行时其内部温度在1200℃以上，局部温度高达1300-1400度，随着转窑长时间不间断的运行，内部耐火材料会被侵蚀变薄甚至脱落，或者结焦拉圈，引发安全与生产故障事故。
可通过使用我司回转窑运行状态监控热成像系统，实现以下功能：
1)通过全覆盖测量筒体壁温，实时监测整个转窑壁温分布状况，实时显示窑筒体整体热成像图、从废物进窑开始的干燥、热解、燃烧、燃尽各区段温度分布，高温带变化趋势图；
2)连续监测转窑壁温，提早地探知任何异常内部结焦与耐火材料脱落减薄现象，分析定位回转窑内部结焦或脱落趋势，准确定位结焦或脱落位置，用于指导燃烧的调整与停炉的检修；
3)对于采集的数据实时存储，在积累一定温度数据后，根据转窑内部结构导热系数，结合传热学模型，模拟转窑内部温度状况，用于指导危废进窑燃烧，同时进一步开发耐火材料使用与维护管理功能，指导耐火材料的优化选型与预防性维修等。
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