技術 | 水泥工業自動化的現狀與展望
引言
隨著水泥生產工藝的進步和自動化技術的發展,在水泥的生產中,自動化技術的重要性也越來明顯,在水泥生產新工藝的應用推廣中,自動化技術出現在其中發揮著非常重要的作用,先進的水泥生產技術可以提高產品質量、降低能耗,提升勞動效率,將科學的管理手段和方法為企業提供出來。
進入21世紀以來,我國水泥工業的發展速度也在不斷加快,自動化技術在水泥生產過程中不斷被提升,解決了我國水泥工業笨拙、傻大的落后局面。在擴建和新建的水泥生產企業中,先進的自動化控制設備和技術受到了廣泛的應用。計算機集散控制系統在很多大中型水泥生產廠中都得到了有效的應用,例如,中國水泥廠、上海水泥廠、白馬山水泥、北京水泥廠等都對ABB公司堵塞master進行了使用,并且,這些水泥廠都對大型DCS系統進行了使用,集過程控制和電機可控制為一體,實現了現場分散控制和中央控制室集中操作管理,將勞生產效率有效的提升了上來,降低了能耗,充分的應用了企業的中物力和人力資源,完成了管理生產的一體化。
控制系統同現場總線是現場設備的智能化彼此間的某種多節點雙向數字化發展,因為其有著較為突出的優點,發展快,在上個世紀八十年代,出現了各種現場總線,當上個世紀末,八種現場總線的國際標準都被國際電工委員會所通過,在后期的很長時間內,多種現場總線并存的局面長期的存在于國際市場中,在激烈的市場競爭下,開始異軍突起工業以太網,成為了新的應用技術,在水泥生產工業中得到了廣泛的應用。
管控一體化、管理信息化,經營效益是每個企業在生產經營中的追求目標,對生產效率最優化、理論最大化都是主要的追求目標。在開放了生產控制系統之后,能夠與企業管理信息系統有效的結合起來,在信息集成和信息化管理系統建設中,控制管理一體化在其中發揮著重要的作用。并且,在水泥生產行業中,計算機集成技術也被廣泛的進行過了應用,在網絡中融入質量、調度、備品備件、銷售、財務、人事和生產決策和參數等內容。確保能夠有效的結合起來企業的經營活動和生產控制,實現一體化的管控。
一窯三磨為一個大中型水泥廠工藝線的主要工藝區域,此外,中間材料存放區、設備的運輸和工藝技術都是不能缺少的重要的因素。針對規模不同的水泥工藝線而言,電器可控制設備和電機的數量相當,但是它卻有著不同的容量,越大的設備,就需要具備更多的安全保護措施,并且,隨著生產規模的擴大和市場需求量的日益復雜化,傳統的技術方式顯然已經跟不上時代發展的步伐,因此,將自動化控制技術應用到水泥工業生產中是非常必要的,其中我們可以圍繞以下幾方面展開水泥工業自動化的生產:
2.1 應用PC控制
近些年,又掀起了PC控制的勢頭,在不一樣的工業領域中都展現了充足的競爭力和活力,一些大型PLC制造廠商,例如RockwellAutomation、Siemens等,也將屬于自己的邏輯系統裝置、產品和自己的品牌PC推了出來,用PC控制CPU和它的軟件為其主要特征,而通過控制通信接口或者總線,I/O能夠連接自己的現場總線和遠程I/O,或者將自己的現場總線I/O同現場總線連接在一起,因此,可以看出,PC會漸漸的取代PLC。有一系列的優點存在于PC的控制中,例如較低的價格,對于各種業務應用、信息存取和控制等都可以有效的實現,編程功能易于集成,有效的控制人機界面,便于將邏輯控制、批量控制和過程控制連接在一起,同時,在推出了新系統之后,能夠實現PC控制的實時性。在軟件領域中,也在不斷的完善著一些基于PC控制的軟件。
2.2 全集成自動化控制
現階段,生產管理信息系統在很多水泥生產企業中得到了有效的應用,它對標準商以太網進行了使用,對于工廠的各個生產部門網絡都可以完成覆蓋,但是還要有有關的硬件配套存在于生產管理信息系統中,如OPC服務器、網絡交換機、網關等。它與過程控制系統并非為一個相同的系統,隨著水泥工業向著集團化、大型化的方向轉變,為了實現管控的一體化,也應該大大的簡化控制系統的結構。將接口的部件減少,此外,將一個良好的技術環境為自動化應用提供出來,實現統一的通信、統一的組態、統一的數據管理,當將以太網作為系統網絡的連接節點和各站總線的時候,可以有效的提升通信速率。并且Siemens推出的由TIA引出的SIMAnCPCS7系統就是一個重要的發展方向,因此,一些大型的水泥生產企業完全可以選擇及應用此種自動化方案。
2.3 合理的布置水泥廠的儀表
連接自動化系統的全數字化、串行雙向通信、多分支結構和智能現場結構的一種方式即為現場通信總線,利用它,對數字通信技術進行使用能夠向著現場儀表直接的延伸,通過這些構成的系統為現場總線控制系統。
通過市場調查發現,現場總線儀表的價格通常比較貴,并且,有會較為分散的布置水泥廠的儀表,但是,現階段,對FCS進行大量的推廣還有一定的困難,因此,我們可以從這樣兩個方面入手來分析:
首先,在水泥生產行業中,實現局部的自動化控制,例如大型機械設備和生料和配料的控制等,例如大型冷卻機、大型喂料、立磨、輥壓機等控制系統能夠應用現場總線局域網將小型的FCS構造出來,可以應用LonWork、Profibus等總線。由于它芯片的價格不高,并且,很多公司已經研發出了各種網關,進而網絡很容易就能夠被組成起來,此外,對于機電一體化形式也能夠有效的予以實現。
其次,窯尾站為一個著名的水泥廠,其在水泥生產中就有效的應用了現場總線控制系統,有大量的電動執行器、壓力變送器、溫度變送器等存在該水泥生產企業中。
綜上所述,很多行業在發展的過程中都離不開水泥這種基礎材料的支撐,并且,很多行業尤其是建筑行業在發展的過程中,對于水泥的需求量也在不斷地多樣化和復雜化,面對這樣的情況,很多生產企業也開始從著力于把握市場動態,然后,不斷的完善自身的技術和機構,自動化長期以來就是一項非常重要的技術措施,在很多行業都得到了有效的應用,因此,在水泥生產工業中將自動化控制技術應用進去也是非常必要的,所以,文章就對這方面的內容進行了分析與闡述,從而為推動我國水泥生產業的順利發展提供一定的幫助。
作者:吳俊萍
來源:《天津水泥工業設計研究院有限公司》
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