水泥回转窑计算机控制系统

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1、水泥回转窑计算机控制系统李勇伟[1]王芬荣[2][1]浙江省交通规划设计研究院[2]中国新型建筑材料工业杭州设计研究院摘要：紧紧围绕回转窑生产控制管理为中心，从原料进厂到成品出厂，将水泥生产的所有工艺段都纳入该系统的控制管理范围，实现全线的自动化。关键词：计算机；控制系统；自动化1系统概述水泥回转窑生产的自动化控制是水泥旋窑生产线不可缺少的关键组成部分，作为一个应用于现代化水泥厂的工业计算机自动化控制系统，它应该是覆盖了从水泥厂的全线生产过程控制和整个水泥厂生产管理的一个大系统。本系统就是从这个设计思想出发，采用目前先进的PLC和计算机网络控制技术，结合了计算机--

2、--客户机/服务器体系结构组成了一个完整地计算机生产控制、管理系统。计算机系统为计算机局域网络，采用SERVER/CLIENT(服务器/客户机)结构，通过开放性的100M高速以太局域网及TCP/IP网络协议实现互联。服务器通过PROFIBUS协议完成对外场设备所有采集数据信息的登录及处理，系统控制程序及数据的输出，并负责以太网网络及网络数据库的运行和管理。客户机基于服务器的数据按分配功能进行不同内容的监控操作，所有的客户机均可互为备用。该方案具有可靠性、方便性和灵活性，还可以实现在运行过程中的程序再开发。由于数据的集中采集和管理，减少了数据流动环节，从而减低了开发与

3、维护成本。灵活的互备方式更将系统的操作管理及维护风险降低至最低程度。图1-1水泥生产线工艺流程简图2配置简介根据不同水泥厂的工艺流程和特点，以及各车间的具体位置，共设若干个现场控制站、若干个操作员站、一个工程师站，以实现从原料进厂到成品水泥出厂的计算机控制。2.1现场控制站现场控制站的主要任务是进行数据采集及处理；根据控制程序来实施实时的过程量的控制；进行设备监视和系统的测试与诊断。现场控制站主要含以下内容：原料制备和石灰石预均化、生料粉磨、生料配料、废气处理、窑尾分解、筒体温度扫描、烧成窑头控制、窑头看火、煤磨控制、熟料配料、水泥粉磨和输送等等。根据具体情况由它们

4、组成若干个现场控制站。2.2操作员工作站全厂设若干套操作员站，它是对全生产线工况进行监视、控制及操作的人机接口，主要完成数据、图形及状态的显示，历史数据的存档，故障记录，故障状态显示，报表打印以及工艺设备选择，电机成组或单机的启动、停车、急停、复位和数据给定等控制操作。各个操作员工作站可以互为备用。2.3工程师站系统配置一台工程师站，可随时随地调用、查看整个生产过程的设备运行情况和操作情况，例如：物耗、煤耗、产量、设备运转率、各种不同类型的趋势图表、生产和系统分析数据。也可用来开发编制操作员工作站的工程应用软件，并可兼有操作员站的功能。2.4系统软件系统软件由下位编

5、程软件STEP5，上位监控软件（WINCC，CIMPLICITI等），网络通讯软件，应用软件等组成。3一个计算机系统配置实例图3-1计算基本内容系统配置实例4技术优越性4.1服务器(1)数据库生成、编辑和管理功能：为整个控制系统的数据信息、图像信息、实时的和历史的控制数据和状态数据信息、计算机系统的运行和管理信息等提供生成、存储、处理和管理功能，建立相应的各种专用数据库。(2)计算机局域网管理功能：维持整个局域网的正常运行，管理网络资源、网络操作和网络通信，实现系统资源共享，提供网络测试和故障报警、告警功能。(3)数据采集和存储：通过控制计算机系统网络完成采集实时数

6、据、并分类存储。(4)日常数据管理：对采集到的原始数据和计算得出的参数，进行分类存储并完成相应的统计工作；自动做出各日报表、周报表、月报表、季报表和年报表等；并能按照管理的要求，做出不同形式的用于不同要求的统计报表。(5)网络安全功能：为确保数据安全，防止对数据的非法访问，设立分级数据安全系统，采用数据加密、访问口令、对不同的管理人员开放不同的数据范围和操作许可的方法，保证数据的安全可靠。(6)对接口设备的管理功能：负责对各接口设备的工作状态检测、测试和管理，定时或在人工命令下启动接口设备自检，并将测试结果报告管理人员，在异常状态时发出告警。4.2高速以太网中央监控

7、系统的管理网络采用100M交互式高速以太网，充分保证了系统数据交换、传递及处理的实时性和可靠性。同时保证了本系统与外界连接的高速性、开放性和便利性。4.3PLCPLC(ProgrammableLogicController)在当今的工业界得到了全面的广泛应用，已经成为工业领域内高可靠性计算机程序控制系统的代名词。PLC适合于各种恶劣环境，不仅能实现复杂的逻辑、数字控制，而且在过程控制、网络通讯等领域内也日益成为人们的重点选择对象。在众多的PLC当中，如何选型取决于实际的应用需要。一般的小规模普通应用不需特别考虑，几乎所有的PLC都能胜任。大规模或特殊的应用场合就