水泥企業自動化技術應用狀況

樊 亮

(山西千方交通科技有限公司，山西 太原 030006)

隨著我國的快速發展，我國對水泥的需求也越來越大，質量要求也越來越高，此時就給水泥企業提出了更高的要求。水泥企業生產的最終目標是生產出低耗優質的產品來。隨著計算機的快速發展，水泥企業自動化得到了較快的發展，其技術也被廣泛應用。

1 水泥企業自動化技術應用現狀

1.1 分布控制系統

分布控制系統就是DCS系統，分布控制系統與傳統模擬式儀表的控制系統、集中式控制系統進行比較時，分布控制系統具有明顯的優勢。分布控制系統在某些方面能夠將計算機應用技術所開發的最新研究成果充分地吸納進來，這些方面主要包括軟件編制、控制思想、系統組態、網絡通訊等，從而使生產過程更加可靠、實用、系統，并且也會產生更高的經濟效益，進而促進了水泥企業的發展。分布系統也具有自身的一些特點，如分散檢測控制、集中操作管理等。總體而言，分布控制系統使用方便、功能完善。分布控制系統近些年已經在我國大中型水泥企業得到了廣泛的應用，并受到了這些企業的廣泛歡迎和贊許。

1.2 PLC集散控制系統

PLC集散控制系統的特點主要表現在以下幾個方面：（1）PLC集散控制系統實現自動控制主要通過計算機對一些參數來進行；（2）PLC集散控制系統能夠實現實時控制和監測整個生產過程，但是其前提是要實現全廠的聯網；（3）PLC集散控制系統同樣也可以采用計算機來控制一些現場設備；（4）計算機可以實現實時監測，其主要是通過反饋的壓力和現場溫度狀態參數來進行。水泥的生產過程是一種連續的生產過程，其要求具有強大的邏輯控制功能，這樣PLC系統才能發揮其巨大功能，控制好開關量，因此，PLC集散控制系統更適合對水泥生產線的自動控制。隨著PLC技術的快速發展，在很多方面已經超越了DCS系統，在中小規模的水泥企業中，PLC集散系統得到了廣泛應用，并且也在一定程度上提高了中小型水泥企業的管理控制水平。

1.3 分布控制系統與PLC集散控制系統存在的問題

雖然分布控制系統與PLC集散控制系統在促進水泥企業控制上起到了很大的作用，但是目前這兩個系統仍然存在很多問題，具體表現在以下幾個方面：（1）分布控制系統和PLC集散控制系統所構成的產品體系都是由各自的硬件和軟件進行的，彼此比較封鎖，進行相互通信也只能通過網關等接口進行，通訊速度普遍偏低；（2）采用自己的數據庫的情況也較多，這樣對其他系統的訪問沒有任何的有利之處；（3）在水泥企業自動化中，儀表控制是比較重要的，但是有些儀表存在參數不易調整，不易控制現場。

2 水泥企業自動化技術應用的發展方向

2.1 水泥生產管理需要管控一體化

隨著水泥企業管理水平的提高，管理意識的增強，希望從管理中增加效益，水泥企業家希望從DCS或PLC控制系統中得到相關的數據。應用軟件能夠提供歷史數據記錄，包括數據記錄、報警記錄、操作記錄。管理者可以根據歷史數據記錄和其強大的數據分析能力，可計算各個車間的日平均產量和耗電、耗煤量，以及一個月的總產量、耗電量和耗煤量等，這為管理者提高總產量降低總成本提供了科學依據，也為水泥廠的節能減排、建設綠色工廠提供了數據支持；通過其數理統計功能可對歷史數據進行統計分析，通過報警對潛在的質量問題發出警告，使管理人員和技術人員得以從專注于質量程序的改進工作中解放出來；當生產線事故發生后，可根據報警記錄、操作記錄查清事故原因。控制系統設有現場巡檢按鈕，軟件可準確記錄巡檢工是否按規定的時間到達規定的巡檢現場，該功能對巡檢工管理很有效；軟件可對各臺工藝設備的運行時間、啟動次數和故障次數進行統計，當設備使用期已過時會發出警告信號，可在檢修期內及時更換，避免在生產中頻繁故障；軟件的Web網關功能使用管理人員能夠在世界上的任何地方通過Internet網訪問工廠的數據；工廠管理人員在辦公室、家里或是賓館房間，獲取工廠的生產數據就象打一個電話那樣簡單，軟件同樣支持電話通訊，不通過Internet網也能直接通過電話線路獲取工廠生產數據，使管理者能隨時掌握工廠生產的實際情況。軟件的這些功能給工廠的管理帶來了極大的方便。

2.2 現場控制總線FCS系統的應用

現場總線是用于現場儀表與控制室系統之間的一種開放、全數字化、雙向通信與多站的通信系統。用戶迫切需要現場總線與智能化的現場儀表，以便將60%～80%的控制功能下放到現場儀表，減少DCS處理信息的壓力，增強系統的可靠性和安全性，同時也可減少電纜及其相關費用。采用現場控制總線FCS系統具有如下優點：（1）現場總線開放性好，具可互操作性與可互換性，全數字化，用不著象DCS或PLC那樣需A/D或D/A轉換，是雙向通信、智能化的現場儀表。（2）可以減少1/2～2/3的隔離器、端子柜、I/O終端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜子，這樣就節省了I/O裝置及裝置室的空間。（3）可以減少電纜的用量，費用可以節省60%或更多（電纜費用）。（4）由于可以將PID功能植入到變送器或執行器中去，使控制周期大為縮短。目前可以從DCS的每秒調節2～3次增加到每秒調節10～20次，從而改善了調節性能。（5）組態簡單，安裝、運行、維護簡便。現場總線必須與企業的管理自動化相結合，也就是所謂管控要一體化。

3 結束語

從上述分析可知，目前分布系統和PLC系統受到了很大威脅，但是水泥企業就有比較大的開關數據量，加之分布系統和PLC系統擁有著不可抹掉的優勢，因此，分布系統和PLC系統仍然是未來水泥企業自動化技術應用的一項重點。并且現場控制總線FCS系統也是水泥企業實現自動化的一個重要技術。

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