浅论水泥生产线自动化控制系统的设计、调试与维护
时间：2021-01-09 08:00:52 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：当前，水泥生产线自动化控制系统的设计成为水泥生产行业的重中之重，因为它的顺利完成能够极大地推动该行业生产技术的进步，促进企业的产业技术与结构升级。本文笔者浅要论述了水泥生产线自动化控制系统的现状与发展情况、设计、调试以及维护等四个重要方面，希望通过本文的论述提高该系统的适用性，使之为社会创造更多的经济效益。
关键词：水泥生产线；自动化控制系统；设计；调试；维护
现阶段，我国的水泥生产行业往往是以技术为支撑的。近年来，这些技术逐步朝着科学化、规模化、自动化以及智能化的方向发展。自动化是目前水泥生产的主要发展阶段，设计水泥生产线自动化控制系统需要利用当前国际国内比较先进的通信技术、图形显示技术以及计算机控制技术等等，并且在此基础上，还要自主研发一些结合水泥工厂实际的管理技术，从而确保该技术的真正"自动化"和较高的"实用性"。
一、水泥生产线自动化控制系统的现状与发展情况
我国自改革开放以来，经过几十年的努力，水泥生产行业得到了较快的发展，其自动化技术水平有了较快的提高，不可否认，它深深地改变了旧时期我国水泥工业十分落后的面貌，为我国的建筑工业发展做出了极大的贡献。近年来，在水泥工厂的生产线上，自动化技术得到了进一步的推广与运用，也大大提高了水泥生产的效率，降低了水泥生产中的能源消耗。据有关报道显示，通过该技术的运用，每吨熟料标准煤耗可降低8kg还多，熟料综合电耗每小时降低可5kw，这样算下来，以日产5000吨水泥熟料生产线为例，平均每年可节省标煤大约1.5万吨，省电至少800万度，还减少3万吨二氧化碳等废气的排放，水泥生产成本每吨下降至少10元。
与同期的国外相比，我国的水泥生产线控制系统显得"较为落后"。当前，许多发达国家已经实现了全集成自动化控制系统，在水泥生产领域得到了广泛的运用，这种全集成自动化控制系统的优势在于能够提供更加强大和高效的控制功能。随着计算机网络技术、通讯技术等的广泛引用，水泥生产线的自动化水平有了显著提高。从联机过程控制系统到以微机为基础的分布式控制系统，我国的水泥生产自动化控制系统在发展中不断进步。
二、水泥生产线自动化控制系统的设计
（一）基本要求
我们知道，水泥的生产过程比较复杂，它的生产线也是一个比较复杂的系统，水泥回转窑、旋风预热器、篦式冷却器等用电设备的功率较大，这些客观因素决定了我们在对设备的控制需要花费更多的时间、精力和技术。下面笔者主要介绍水泥生产线的控制系统的基本要求：
1、基本控制方式。在水泥生产线上，所有的电气设备、控制设备以及各种调节设备的开关几乎都集中设置在控制箱里面。因此，控制方式就有现场手动和集散自动两种。现场手动的操作方法相对简单，就是在电气设备需要维修或者遇到紧急情况的时候，由专人在生产线上操作单个设备，这种情况下设备是不受控制系统控制的。而另一种集散自动则是根据水泥生产线的工艺要求，直接在控制设备上操作启动或停止程序，无疑这种方法是较为简便快捷的。
2、分组分站控制。在水泥生产线自动化控制系统的设计过程中，分组分站是一种重要的控制方式，也就是设计一个组的设备启动或停止存在相应的逻辑关系，现实中，我们往往遵循"逆向启动，顿向停车"的原则来控制设备，另外，在各组之间设置联锁信号，从而确保整个水泥生产线的持续、正常运行。
（二）主要控制方案
1、通用设备的控制方案
在此处，通用设备主要是说一般的电动设备和电动阀门。笔者认为，电动设备的控制方案是，当设备的备妥信号为1时，控制系统要应允操作员启动相应的设备；当设备运行信号为1时，系统认为该设备已经启动，控制画面上也将会有相应的反应。另外，电动阀门的控制控制方案则是，当控制程序收到改变阀门开度的指令时，控制程序就会比较实际值和设定值，实际值大于设定值则控制程序发出反转信号，阀门关小，相反则发出正转信号，阀门开大。
2、特殊设备控制方案
笔者在此主要阐述库满自动停机控制、单（双）调速皮带秤自动稳流控制以及磨机启停控制回路的控制方案。库满自动停机控制的方案是，当物料人库输送设备运行时，若料位过高，已经超过上限值，系统将会自动执行停机程序。第二，单调速皮带秤自动稳流控制方案是，生产线的单调速皮带秤自动检测各个秤体的速度与重量，然后进行实际值和设定值的比较。双调速皮带秤自动稳流控制的方案类似，在此不重复累述。第四是磨机启停控制回路的方案有三种，一是对稀油站高压泵控制。在磨机启动前，讲控制系统的高压泵开启，正常运行十分钟启动磨机，十五分钟后关闭高压泵。二是对稀油站低压泵控制。在磨机启动前，系统启动低压油泵，当供油压力低于0. 2MPa时，系统启动备用低压泵，相反高于0.3MPa时则关闭备用泵。三是稀油站油温控制，当稀油站的温度低于20℃时，系统启动电加热器相应的较高时停止加热，当然此处的温度也有一定的上限值。
三、 水泥生产线控制系统的调试
（一） 调试目的
调试的主要目的是检测整个系统是否达到了相应的控制要求，是否能够保障安全，是否存在较大的漏洞，是否适用等等。
（二）调试内容
经过实践证明，水泥生产线控制系统的调试内容主要应当集中在所有I/O地址与内部地址、通讯地址定义、站间通讯、定数变量设定表以及其他各项功能的设计达标情况。
（三）调试系统的建立
调试系统的建立主要有以下五个步骤：
1、建立中央处理器；
2、下载需调试的系统储存于中央处理器；
3、建立调试地址和模拟地址；
4、建立监视系统，主要是要在程序中建立新的变量表以及相应的数据；
5、通过定数变量设定表的方式将定数寄存器赋值；
通过上述五个步骤即建立完毕。
四、水泥生产线自动化控制系统的网络维护
水泥生产线自动化控制系统的常见故障表现在网络故障方面居多，这些故障可以通过日常的维护加以解决：
首先，当中央控制室操作站上显示的数据或者图像不清晰、不正常时，考虑其原因可能是上位机与控制站之间的网络通信异常或者中断。此时，维护人员要仔细查看控制站的电源运行是否正常，相应的通信模块是否正常，或者更直接的是查看有没有故障灯闪烁或变亮等情况发生。
第二，当网络出现时，可以采取重启计算机的方式以消除掉线情形。若通过此方式还是无法联接上，并且上述各种情况都显示正常，此时就要检查网线的状态，查看光纤盒的跳线接口是否有松动的情况或者查看线路是否有故障。
五、 结束语
在本文中，笔者简要地论述了水泥生产线自动化控制系统的设计、调试与维护等问题。在实际的系统设计工作中，我们肯定还会遇到各种各样的问题或者新情况，只要我们不断总结、始终结合当前的先进技术，我们的水泥生产线自动化系统的设计定会更加完善。
参考文献
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