水泥企业自动化技术应用状况

樊 亮

(山西千方交通科技有限公司，山西 太原 030006)

随着我国的快速发展，我国对水泥的需求也越来越大，质量要求也越来越高，此时就给水泥企业提出了更高的要求。水泥企业生产的最终目标是生产出低耗优质的产品来。随着计算机的快速发展，水泥企业自动化得到了较快的发展，其技术也被广泛应用。

1 水泥企业自动化技术应用现状

1.1 分布控制系统

分布控制系统就是DCS系统，分布控制系统与传统模拟式仪表的控制系统、集中式控制系统进行比较时，分布控制系统具有明显的优势。分布控制系统在某些方面能够将计算机应用技术所开发的最新研究成果充分地吸纳进来，这些方面主要包括软件编制、控制思想、系统组态、网络通讯等，从而使生产过程更加可靠、实用、系统，并且也会产生更高的经济效益，进而促进了水泥企业的发展。分布系统也具有自身的一些特点，如分散检测控制、集中操作管理等。总体而言，分布控制系统使用方便、功能完善。分布控制系统近些年已经在我国大中型水泥企业得到了广泛的应用，并受到了这些企业的广泛欢迎和赞许。

1.2 PLC集散控制系统

PLC集散控制系统的特点主要表现在以下几个方面：（1）PLC集散控制系统实现自动控制主要通过计算机对一些参数来进行；（2）PLC集散控制系统能够实现实时控制和监测整个生产过程，但是其前提是要实现全厂的联网；（3）PLC集散控制系统同样也可以采用计算机来控制一些现场设备；（4）计算机可以实现实时监测，其主要是通过反馈的压力和现场温度状态参数来进行。水泥的生产过程是一种连续的生产过程，其要求具有强大的逻辑控制功能，这样PLC系统才能发挥其巨大功能，控制好开关量，因此，PLC集散控制系统更适合对水泥生产线的自动控制。随着PLC技术的快速发展，在很多方面已经超越了DCS系统，在中小规模的水泥企业中，PLC集散系统得到了广泛应用，并且也在一定程度上提高了中小型水泥企业的管理控制水平。

1.3 分布控制系统与PLC集散控制系统存在的问题

虽然分布控制系统与PLC集散控制系统在促进水泥企业控制上起到了很大的作用，但是目前这两个系统仍然存在很多问题，具体表现在以下几个方面：（1）分布控制系统和PLC集散控制系统所构成的产品体系都是由各自的硬件和软件进行的，彼此比较封锁，进行相互通信也只能通过网关等接口进行，通讯速度普遍偏低；（2）采用自己的数据库的情况也较多，这样对其他系统的访问没有任何的有利之处；（3）在水泥企业自动化中，仪表控制是比较重要的，但是有些仪表存在参数不易调整，不易控制现场。

2 水泥企业自动化技术应用的发展方向

2.1 水泥生产管理需要管控一体化

随着水泥企业管理水平的提高，管理意识的增强，希望从管理中增加效益，水泥企业家希望从DCS或PLC控制系统中得到相关的数据。应用软件能够提供历史数据记录，包括数据记录、报警记录、操作记录。管理者可以根据历史数据记录和其强大的数据分析能力，可计算各个车间的日平均产量和耗电、耗煤量，以及一个月的总产量、耗电量和耗煤量等，这为管理者提高总产量降低总成本提供了科学依据，也为水泥厂的节能减排、建设绿色工厂提供了数据支持；通过其数理统计功能可对历史数据进行统计分析，通过报警对潜在的质量问题发出警告，使管理人员和技术人员得以从专注于质量程序的改进工作中解放出来；当生产线事故发生后，可根据报警记录、操作记录查清事故原因。控制系统设有现场巡检按钮，软件可准确记录巡检工是否按规定的时间到达规定的巡检现场，该功能对巡检工管理很有效；软件可对各台工艺设备的运行时间、启动次数和故障次数进行统计，当设备使用期已过时会发出警告信号，可在检修期内及时更换，避免在生产中频繁故障；软件的Web网关功能使用管理人员能够在世界上的任何地方通过Internet网访问工厂的数据；工厂管理人员在办公室、家里或是宾馆房间，获取工厂的生产数据就象打一个电话那样简单，软件同样支持电话通讯，不通过Internet网也能直接通过电话线路获取工厂生产数据，使管理者能随时掌握工厂生产的实际情况。软件的这些功能给工厂的管理带来了极大的方便。

2.2 现场控制总线FCS系统的应用

现场总线是用于现场仪表与控制室系统之间的一种开放、全数字化、双向通信与多站的通信系统。用户迫切需要现场总线与智能化的现场仪表，以便将60%～80%的控制功能下放到现场仪表，减少DCS处理信息的压力，增强系统的可靠性和安全性，同时也可减少电缆及其相关费用。采用现场控制总线FCS系统具有如下优点：（1）现场总线开放性好，具可互操作性与可互换性，全数字化，用不着象DCS或PLC那样需A/D或D/A转换，是双向通信、智能化的现场仪表。（2）可以减少1/2～2/3的隔离器、端子柜、I/O终端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜子，这样就节省了I/O装置及装置室的空间。（3）可以减少电缆的用量，费用可以节省60%或更多（电缆费用）。（4）由于可以将PID功能植入到变送器或执行器中去，使控制周期大为缩短。目前可以从DCS的每秒调节2～3次增加到每秒调节10～20次，从而改善了调节性能。（5）组态简单，安装、运行、维护简便。现场总线必须与企业的管理自动化相结合，也就是所谓管控要一体化。

3 结束语

从上述分析可知，目前分布系统和PLC系统受到了很大威胁，但是水泥企业就有比较大的开关数据量，加之分布系统和PLC系统拥有着不可抹掉的优势，因此，分布系统和PLC系统仍然是未来水泥企业自动化技术应用的一项重点。并且现场控制总线FCS系统也是水泥企业实现自动化的一个重要技术。

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