摘 要

水泥粉磨在水泥生产中是重要的一环，它是一种大型连续的生产过程，水泥粉磨具有多变量强耦合和高维数的特点。我国的水泥产量为全球总产量的三分之一，是一个水泥大国。但是我国的水泥粉磨控制却大多数停留在人工操作水平。为了使水泥生产水平更加提高，我们要提高水泥粉磨的计算机控制水平。

本文在有关背景下，研究了有关水泥粉磨控制系统的设计与分析。该系统是一种集散型控制系统。本文会根据水泥粉磨的工艺要求提供相应的控制方案，然后对DCS的选择进行相关的解释和描述。

系统的运行安全可靠，也较好的复合实际。

关键词：集散型控制，水泥，控制

Control System of Cement Mill

Abstract

Cement mill is an important part of the prodouction of the cement.It is a kind of large-scale procedure of production,the charateristic having multivariate, strong coupling and higher-dimension number.The cement production of our country occupies one third of the word.But most cement process control is still on the stage of handle operation at present.We need develope the level of cement mill process control in order to raise our cement producion.

In this paper,we studied the cement mill control system.This system is a distribute cnotrol system.We rub the production line accrding to the request.Then we elaborated this DCS system.

This systen is safe and reliable.

Key Words:DCS; Cement ;Control

目录

摘要 1

Abstract 2

第1章 绪论 4

1.1目的及意义 4

1.2水泥工业概况 6

1.3水泥粉磨的自动化发展 6

1.4水泥粉磨工艺分析 7

第2章DCS控制系统的实现 8

2.1DCS控制系统概述 8

2.2水泥粉磨站的控制系统 9

2.3现场设备层分析 9

2.4过程控制层分析 10

2.4.1 PLC的发展概况 10

2.4.2工业数据通讯与控制网络概述 11

2.5监控层技术实现 13

2.5.1集散控制系统集中操作监视层的操作与显示 13

3章 系统硬件设计 15

3.1过程控制层设计 15

3.1.1现场控制站 15

3.2输入输出通道 16

3.3通讯模块 18

3.4 DCS监视层硬件配置 19

3.4 系统抗干扰处理 19

第4章 系统软件设计 20

4.1.1系统初始化程序设计 21

4.1.2 系统逻辑控制程序设计 22

4.2系统软件组态 24

第5章 系统的总体实现 25

5.1系统的安装 25

5.2 系统调试 26

致谢 28

参考文献 29

第1章 绪论

1.1目的及意义

水泥粉磨技术的发展主要经过了设备大型化和粉磨技术发展2阶段，并且预分解窑不断向大型化发展，同时球磨机系统也像大型化发展。水泥粉磨系统大部分采用自动化喂料，DCS系统控制生产过程，整个生产过程参数，比如：风机转速，喂料量，和料位等参数以及设备运行情况均能在中控室实时反应。不断减少操作人员的手动操作，提高粉磨系统的自动化程度，降低生产成本同时提升了企业竞争力，具有广阔的发展前景。

自水泥诞生以来，水泥工业历经多次变革，工艺和设备不断改进，品种和产量不断扩大，管理和质量不断提高。1877年回转窑水泥烧制获得专利，1905年湿法回转窑出现，1910年实现立窑机械化连续生产，1928年立波尔窑投入生产，1950年悬浮预热窑使热耗大幅度降低，1971年开发了水泥窑外分解技术，从而揭开了现代水泥工业的新篇章，并且很快在世界范围内形成干法水泥生产技术。

水泥广泛应用于建筑建设等领域。它的应用面广，使用量大，是国家建设和人民生产中不可缺少的材料，水泥工业是国民经济中直接关系到国家各项基本建设和人民居住环境改善的重要支柱产业。

   生产水泥虽然消耗很多能源，但水泥与砂，石等制成的混凝土则是一种低能耗型建筑材料。与普通钢铁制品相比，水泥不会生锈，也没有木材这类易于腐朽的缺点，更不会有塑料年久老化的问题。其耐久性好，维修工作量小，在代钢，代木方面越来越显示出技术经济上的优势，因此，水泥代替钢材木材等的趋势有增无减。

   我国水泥自1889年创厂以来，已有100多年的历史。通过一系列技术攻关和科技创新，我国水泥主要经济技术指标达到了国际先进技术水平，以国产化装备为主的新型干法水泥生产技术已经成为我国工程科技的突出成就之一.

  随着预分解窑发展日趋完善，熟料生产热耗大幅降低，而水泥生产电耗却长期居高不下。因此，水泥粉磨技术创新，对于高水泥质量，节约能源消耗，降低水泥成本有重要意义。

面对水泥粉磨生产的不仅仅是产量问题。水泥的质量，生产成本和效率等在国内外的竞争中也显得极为总要。目前我国的水泥粉磨基础技术已经日趋完善，但大多停留在人工操作水平，这在一定程度上制约了水泥粉磨生产控制的发展，因此提高水泥粉磨的计算机控制水平显得尤其重要。

1.2水泥工业概况

水泥是建筑业的三大基本材料之一，它广泛应用于各个领域。水泥工业的发展对保证国家建设的顺利进行和人民生活水平的提高的有着重要的意义。

近年来我国水泥工业市场需求旺盛，生产能力快速扩张，水泥工业的生产效益明显加快。我国是世界上水泥生产和消费的主要市场。近些年，我国水泥工业逐渐向新型干法水泥发展，水泥工业结构得到进一步的优化。因此，满足市场需求，调整结构，发展水泥工业的最好方法就是抓住机会，努力支持发展新型干法水泥。这样可以加大对落后工艺的发展和抑制力度，加快水泥工业结构的调整，进一步促进水泥工业的发展。

1.3水泥粉磨的自动化发展

水泥粉磨是水泥生产的重要环节之一，水泥配料和磨机负荷控制是影响水泥质量和产量的关键。

水泥粉磨生产设备联锁众多，各种信号检测相互影响，使用传统的人工控制很难达到控制要求。若生产过程中任何一台设备出现故障停机，会影响到整个生产线的运行。水泥粉磨是一个大时滞，多变量，慢时变的非线性被控对象，一般的控制手段很难达到要求。而且水泥生产的环境恶劣，劳动强度较大，这会使水泥质量不稳定，水泥产量低。现在一般采用现代PLC和通用组态软件构成的DCS系统进行控制。

1.4水泥粉磨工艺分析

水泥粉磨的原料有水泥熟料，石灰石和石膏等。水泥粉磨工艺流程如图所示，水泥粉磨原料按照配比给料，进行预研磨后通过提升机进入选粉。细粉和气流一起通过收尘器由输送机进入提升机，粗粉进入磨机继续研磨，研磨好后出磨，提升到水泥库顶，由空气槽送入各水泥库。最后对成品进行包装，完成整个水泥粉磨全过程。