水泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

1、分類(lèi)號(hào)水泥作者姓名：崔德指導(dǎo)教師：岳東北申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士學(xué)科類(lèi)別：工學(xué)學(xué)科專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：論文提交日期：學(xué)位授予日期：評(píng)閱人：控制理論與控制工程年月日論文答辯日期：年月日年月答獺糊：胡靜濤李元、張莉東北大學(xué)年月、?！?。獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的。論文中取得的研究成果除加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包括本人為獲得其他學(xué)位而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝己思。學(xué)位論文作者簽名梅；咖（日期：學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者和指導(dǎo)教師完全了解東北大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)

2、定：即學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)，允許論文被查閱和借閱。本人同意東北大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索、交流。作者和導(dǎo)師同意網(wǎng)上交流的時(shí)間為作者獲得學(xué)位后：半年口一年口一年半口兩年口學(xué)位論文作者簽名：細(xì)（簽字日期：汐導(dǎo)師簽名：？吐，一簽字日期：吁丫，水泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)摘要水泥工業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)原材料工業(yè)，我國(guó)每年的水泥產(chǎn)量長(zhǎng)期以來(lái)一直居世界各國(guó)首位，但產(chǎn)品質(zhì)量不高、生產(chǎn)水平落后、污染嚴(yán)重的問(wèn)題也十分突出，急需進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)。而回轉(zhuǎn)窯作為水泥生產(chǎn)過(guò)程中的一道關(guān)鍵工序，生產(chǎn)流程長(zhǎng)、工藝復(fù)雜，工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大，設(shè)備極易誤操作。因此，研究水

3、泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的全面監(jiān)視和遠(yuǎn)程控制，提高水泥生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，具有重要的意義。本文依托國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃課題“大型回轉(zhuǎn)窯智能控制系統(tǒng)”，開(kāi)展了對(duì)水泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控軟件的研究并進(jìn)行了工程應(yīng)用。本文的主要內(nèi)容歸納如下：（）分析了水泥回轉(zhuǎn)窯的工藝，并對(duì)水泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控軟件進(jìn)行了詳細(xì)的需求分析，總結(jié)了水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)過(guò)程中需要監(jiān)控的參數(shù)。結(jié)合需求分析，對(duì)水泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控軟件進(jìn)行了功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)。功能設(shè)計(jì)包括運(yùn)行監(jiān)控功能和系統(tǒng)管理功能兩部分，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括圖形界面系統(tǒng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)、控制功能模塊、通信接口等部分。在此基礎(chǔ)上，對(duì)水泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控軟件的各個(gè)組成部分進(jìn)行了詳細(xì)的

4、設(shè)計(jì)。（）綜合利用各種先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，借助監(jiān)控組態(tài)軟件平臺(tái)，開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)水泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控軟件。監(jiān)控界面包括窯頭系統(tǒng)、煤磨系統(tǒng)、窯尾系統(tǒng)等部分，界面友好且具有系統(tǒng)檢測(cè)、參數(shù)設(shè)定、設(shè)備控制、故障報(bào)警、數(shù)據(jù)處理等豐富功能，采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理，利用方式建立分布式監(jiān)控軟件應(yīng)用程序，便于對(duì)多個(gè)工藝段同時(shí)監(jiān)控。（）在上述工作的基礎(chǔ)上，以“酒鋼（集團(tuán)）宏達(dá)建材有限公司撐回轉(zhuǎn)窯自動(dòng)化改造項(xiàng)目為背景，設(shè)計(jì)了包括以太網(wǎng)、工業(yè)以太控制網(wǎng)、設(shè)備網(wǎng)三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的總體方案，將所開(kāi)發(fā)的水泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控軟件進(jìn)行了成功的工程應(yīng)用。應(yīng)用效果表明，該監(jiān)控軟件系統(tǒng)滿(mǎn)足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行操作和監(jiān)控要求，有助于操作人員及

5、時(shí)了解水泥生產(chǎn)的運(yùn)行工況。關(guān)鍵詞：水泥回轉(zhuǎn)窯；新型干法水泥；監(jiān)控軟件；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)一。東北大學(xué)碩士學(xué)位論文，曲，：（），（），（）誦，（），（），；一一東北大學(xué)碩士學(xué)位論文目錄目錄獨(dú)創(chuàng)性聲明摘要第章緒論課題背景及研究意義監(jiān)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)監(jiān)控技術(shù)的特點(diǎn)監(jiān)控技術(shù)的現(xiàn)狀監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。水泥工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀本文的主要工作第章水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)過(guò)程描述水泥工藝流程簡(jiǎn)介新型干法水泥生產(chǎn)過(guò)程水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)流程影響水泥熟料質(zhì)量的因素分析本章小結(jié)第章水泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)目標(biāo)水泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控軟件需求分析水泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控軟件總體設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)流圖水泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)圖形界面系統(tǒng)實(shí)

6、時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一一目錄：；??；：；發(fā)一??；??；：?。唬海唬?；工程應(yīng)用??；（）（）本章小結(jié)第章結(jié)束語(yǔ)參考文獻(xiàn)到訪(fǎng)。攻讀碩士學(xué)位期間的主要工作一東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第章緒論課題背景及研究意義第章緒論水泥是建筑業(yè)的“三大基本材料之一，被稱(chēng)為建筑業(yè)的“糧食”，廣泛應(yīng)用于民用建筑、交通、核工業(yè)、林業(yè)、軍工等多種行業(yè)【。我國(guó)是一個(gè)水泥生產(chǎn)大國(guó)，也是水泥消費(fèi)大國(guó)，水泥的產(chǎn)量和質(zhì)量直接關(guān)系著我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)【】。自年起，我國(guó)每年的水泥產(chǎn)量一直居世界各國(guó)首位，但產(chǎn)品質(zhì)量不高、生產(chǎn)水平落后、污染嚴(yán)重的問(wèn)題也十分突出，急需進(jìn)行產(chǎn)業(yè)調(diào)整【】。在水泥這樣一個(gè)高耗能行業(yè)，其消耗的煤炭占國(guó)內(nèi)煤炭消費(fèi)總量的，水泥生產(chǎn)中煤、電成

7、本約占有左右（其中煤占左右，電占左右）。在目前水泥行業(yè)面臨原燃料價(jià)格高漲的情況下，節(jié)能降耗無(wú)疑成為水泥企業(yè)提升業(yè)績(jī)的關(guān)鍵手段【】。很多水泥生產(chǎn)單位采用人工控制，憑借操作員的經(jīng)驗(yàn)對(duì)水泥生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行人工調(diào)節(jié)，自動(dòng)化程度非常低。由于人的經(jīng)驗(yàn)、精力有限，所以存在勞動(dòng)人數(shù)多、工作強(qiáng)度高、生產(chǎn)效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定和無(wú)法對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化等一系列問(wèn)題。如何提高水泥的產(chǎn)量和質(zhì)量，并盡量減少水泥生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)原料、燃料、電力等的消耗和對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響已成為制約我國(guó)水泥生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展的“瓶頸”問(wèn)題【。因此，在水泥市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天，提高水泥生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制程度，使水泥生產(chǎn)效率化、合理化、節(jié)能化，進(jìn)而使產(chǎn)品成

8、本更低，質(zhì)量更高，能更好滿(mǎn)足社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求，更符合國(guó)家“十一五規(guī)劃的基本國(guó)策，同時(shí)也能增強(qiáng)企業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力，具有現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。本文依托東北大學(xué)流程工業(yè)自動(dòng)化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和沈陽(yáng)東大自動(dòng)化公司的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，根據(jù)“酒鋼（集團(tuán)）宏達(dá)建材有限公司水泥生產(chǎn)線(xiàn)”實(shí)際的運(yùn)行情況，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了“水泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控軟件”，并且成功投入應(yīng)用。此系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，取得了很好要的經(jīng)濟(jì)效益。監(jiān)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)監(jiān)控技術(shù)的特點(diǎn)自本世紀(jì)年代以來(lái)，自動(dòng)化技術(shù)取得了驚人的成就，己在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)發(fā)展中起著關(guān)鍵的作用。當(dāng)前，自動(dòng)化裝置己成為大型設(shè)備不可分割的重要組成部分?？梢哉f(shuō)，如果不配置合適的自動(dòng)化系統(tǒng)，大型

9、生產(chǎn)過(guò)程是根本無(wú)法運(yùn)行的【】。實(shí)際上，生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的程度已經(jīng)成為衡量工業(yè)企業(yè)現(xiàn)代化水平的個(gè)重要標(biāo)志【?；仡欁詣?dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷史，可以看到它與生產(chǎn)過(guò)程本身的發(fā)展有著密切的聯(lián)系，一一東北大學(xué)碩七學(xué)位論文第章緒論是一個(gè)從簡(jiǎn)單形式到復(fù)雜形式，從局部自動(dòng)化到全局自動(dòng)化，從低級(jí)智能到高級(jí)智能的發(fā)展過(guò)程。自動(dòng)化在工業(yè)生產(chǎn)中的作用，大致經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段】。表過(guò)程控制發(fā)展的個(gè)階段（）局部自動(dòng)化階段（年代）在這一時(shí)期中，理論基礎(chǔ)是用傳遞函數(shù)并進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，以根軌跡和頻率法作為分析和綜合系統(tǒng)基本方法的經(jīng)典控制理論，因而帶有明顯的依靠手動(dòng)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析和綜合的色彩。過(guò)程控制的主要工藝參數(shù)為溫度、壓力、流量、液位等

10、熱工參數(shù)。過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案絕大多數(shù)為單輸入單輸出的單回路定值控制系統(tǒng)，逐步開(kāi)發(fā)應(yīng)用串級(jí)控制系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般是把復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)工程認(rèn)為的分解為若干簡(jiǎn)單過(guò)程，最終實(shí)現(xiàn)單輸入單輸出系統(tǒng)。其控制目標(biāo)也就只能滿(mǎn)足于保持生產(chǎn)平穩(wěn)和安全，屬于局部自動(dòng)化的范疇。當(dāng)時(shí)，也出現(xiàn)了一些如串級(jí)、前饋補(bǔ)償?shù)仁钟行У膹?fù)雜系統(tǒng)，相應(yīng)的控制儀表也從基地式發(fā)展到單元組合式。但總的說(shuō)來(lái)，自動(dòng)化水平還處于低級(jí)階段。（）綜合自動(dòng)化階段（年代中期）在過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面，相繼出現(xiàn)了各種復(fù)雜的常規(guī)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，如均勻控制、比值控制、前饋控制、分程控制、選擇性控制、多變量控制等。過(guò)程控制的主要目的

11、是提高控制質(zhì)量或?qū)崿F(xiàn)特種要求。過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，有經(jīng)典控制理論發(fā)展到現(xiàn)代控制理論。在這一時(shí)期，數(shù)字計(jì)算機(jī)開(kāi)始應(yīng)用于過(guò)程控制領(lǐng)域，女系統(tǒng)、系統(tǒng)等，從而引發(fā)了過(guò)程控制技術(shù)的重大轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了局部最優(yōu)化，推動(dòng)了過(guò)程控制的新發(fā)展。（）全盤(pán)自動(dòng)化階段（年代中后期至今）由于大規(guī)模集成電路制造的成功和微處理器的問(wèn)世，是計(jì)算機(jī)的功能豐富多彩，可靠性大為提高，而價(jià)格卻大幅下降。尤其是工業(yè)用控制器，在采用了冗余技術(shù)，軟硬件自診斷功能等措施后，其可靠性以提高到基本上能夠滿(mǎn)足工業(yè)控制的要求的程度。工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)入了計(jì)算機(jī)時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了全車(chē)間、全廠(chǎng)、甚至全企業(yè)無(wú)人或很少人參與操作管理，實(shí)現(xiàn)了過(guò)程控制最優(yōu)化和現(xiàn)代化的

12、集中調(diào)度管理相結(jié)合的方式。由單變量控制系統(tǒng)發(fā)展到多變量控制系統(tǒng)?？刂埔?guī)律發(fā)展到各種特殊的控制規(guī)律。由生產(chǎn)過(guò)程的定一一東北火學(xué)碩士學(xué)位論文第章緒論值控制系統(tǒng)發(fā)展到最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制?？傊?，在這個(gè)階段，工業(yè)自動(dòng)化正發(fā)生著巨大的變革，它突破了局部控制模式，進(jìn)入到全局控制，既包含若干子系統(tǒng)的閉環(huán)控制，又有大系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制、最優(yōu)控制以及決策管理一體化的新模式。它的出現(xiàn)將使工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)在大量獲取生產(chǎn)過(guò)程和市場(chǎng)信息的基礎(chǔ)上，科學(xué)的安排、調(diào)度生產(chǎn)，充分發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)能力，最終達(dá)到優(yōu)質(zhì)高效低能耗的控制目標(biāo)。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)伴隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，它又具有一些自身的特點(diǎn)，主要是一下幾個(gè)方面：（）體系結(jié)構(gòu)的扁

13、平化和監(jiān)控管理一體化由于微處理器的不斷發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的處理和控制越來(lái)越多地會(huì)在底層完成，從而使得計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在體系結(jié)構(gòu)上變得扁平【】。另外，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與生產(chǎn)調(diào)度層、管理層都集成為一體。底層的各類(lèi)數(shù)據(jù)可以向上傳送，在管理層可以及時(shí)地看到現(xiàn)場(chǎng)的各類(lèi)數(shù)據(jù)，了解現(xiàn)場(chǎng)的各種情況，生產(chǎn)調(diào)度層和管理層的指令也可以很容易地向下傳送，因而提高了管理的效率。（）微型化嵌入式系統(tǒng)也是計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展方向。所謂嵌入式系統(tǒng)，是指計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)嵌入到被監(jiān)控對(duì)象之中。微處理芯片技術(shù)、液晶顯示技術(shù)、大容量電子技術(shù)的發(fā)展為嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供了可靠的保證。（）大型化及網(wǎng)絡(luò)化與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)微型化相反的方向就是大型

14、化。大型化的特點(diǎn)是：一是監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控的參量非常多，可以達(dá)到數(shù)萬(wàn)個(gè)甚至數(shù)十萬(wàn)個(gè)；另一個(gè)是監(jiān)控的地域非常的寬廣【】。（）多媒體技術(shù)多媒體技術(shù)正在迅速地向計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域擴(kuò)散。通過(guò)應(yīng)用多媒體技術(shù)，可以使操作人員獲取現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)。監(jiān)控技術(shù)的現(xiàn)狀八十年代中后期，隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及和開(kāi)放系統(tǒng)概念的推廣，個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)日趨穩(wěn)定可靠，實(shí)時(shí)處理能力增強(qiáng)且價(jià)格便宜，基于個(gè)人計(jì)算機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)并發(fā)展壯大。大多數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)都是基于組態(tài)軟件平臺(tái)的，組態(tài)軟件作為個(gè)人計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，具有廣闊的發(fā)展空間。很多和廠(chǎng)家主動(dòng)公開(kāi)通信協(xié)議，向監(jiān)控靠攏。目前，幾乎所有的和一半以上的都使用作為

15、操作站。由于監(jiān)控大大降低了系統(tǒng)成本，使得市場(chǎng)空間得以擴(kuò)大，從無(wú)人職守的遠(yuǎn)程監(jiān)視、數(shù)據(jù)采集與計(jì)量、數(shù)據(jù)分析到過(guò)程控制，幾乎無(wú)處不用。各類(lèi)智能儀表、調(diào)節(jié)器和一一數(shù)據(jù)采集程序往往由硬件設(shè)備制造商隨硬件提供，可以發(fā)揮硬件的全部效能；而作為客戶(hù)機(jī)的監(jiān)控組態(tài)軟件則可以通過(guò)與各廠(chǎng)家的驅(qū)動(dòng)程序無(wú)縫連接，故從根本上解決了以前采用專(zhuān)用格式驅(qū)動(dòng)程序總是滯后于硬件更新的問(wèn)題。同時(shí)，監(jiān)控組態(tài)軟件同樣可以。東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第章緒論作為服務(wù)器為其他的應(yīng)用系統(tǒng)（女等）提供數(shù)據(jù)。隨著支持的組態(tài)軟件和硬件設(shè)備的普及，使用進(jìn)行數(shù)據(jù)采集成為組態(tài)中更合理的選擇。（）語(yǔ)言是擴(kuò)充監(jiān)控組態(tài)系統(tǒng)功能的重要手段。因此，大多數(shù)監(jiān)控組態(tài)軟件提供

16、了腳本語(yǔ)言的支持。其具體的實(shí)現(xiàn)方式分為兩種：一是內(nèi)置的語(yǔ)言；二是采用微軟的的編程語(yǔ)言。語(yǔ)言要求用戶(hù)使用類(lèi)似高級(jí)語(yǔ)言的語(yǔ)句書(shū)寫(xiě)腳本，使用系統(tǒng)提供的函數(shù)調(diào)用組合完成各種系統(tǒng)功能。微軟的是一種相對(duì)完備的開(kāi)發(fā)環(huán)境。采用的監(jiān)控組態(tài)軟件通常使用微軟的環(huán)境和組件技術(shù)，把組態(tài)系統(tǒng)中的對(duì)象以組件方式實(shí)現(xiàn)。并使用的程序?qū)@些對(duì)象進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。（）展性為用戶(hù)提供了在不改變?cè)邢到y(tǒng)的情況下，向系統(tǒng)內(nèi)增加新功能的能力。這種增加的功能可能來(lái)自于組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)商、第三方軟件提供商或用戶(hù)自身。增加功能最常用的手段是組件的應(yīng)用。所以更多廠(chǎng)商會(huì)提供完備的組件引入功能及實(shí)現(xiàn)引入對(duì)象在腳本語(yǔ)言中的訪(fǎng)問(wèn)。（）軟件的應(yīng)用具有高度的開(kāi)放性。隨著

17、管理信息系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的普及，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用已不僅僅局限于數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，在生產(chǎn)制造過(guò)程中，需要現(xiàn)場(chǎng)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行流程分析和過(guò)程控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)流程的調(diào)整和優(yōu)化。這就需要監(jiān)控組態(tài)軟件大量采用“標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)”，如，和等，使得監(jiān)控組態(tài)軟件演變成軟件平臺(tái)，在軟件功能不能滿(mǎn)足用戶(hù)特殊要求時(shí)，可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。（）（）和（）系統(tǒng)緊密集成。經(jīng)濟(jì)全球化促使每個(gè)公司都需要在合適的軟件模型基礎(chǔ)上表達(dá)復(fù)雜的業(yè)務(wù)流程，以達(dá)到最佳的生產(chǎn)率和質(zhì)量。這就要求不受限制的信息流在公司范圍內(nèi)的各個(gè)層次朝水平方向和垂直方向不停地自由傳輸。解決方案正日益擴(kuò)展到領(lǐng)域，并且正在尋求到達(dá)自動(dòng)化層的道路。自動(dòng)化

18、層的解決方案，尤其是系統(tǒng)，正日益擴(kuò)展到領(lǐng)域，并為系統(tǒng)提供通訊接口。系統(tǒng)是用于構(gòu)造全廠(chǎng)信息平臺(tái)的一種理想的框架。由于它們管理過(guò)程畫(huà)面，因而能直接訪(fǎng)問(wèn)所有的底層數(shù)據(jù)；此外，系統(tǒng)還能從外部數(shù)據(jù)庫(kù)和其他應(yīng)用中獲得數(shù)據(jù)；同時(shí)，處理和存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)。所以，對(duì)和系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)是理想的數(shù)據(jù)源。在這種情況下，監(jiān)控組態(tài)軟件成為中間件，是構(gòu)造全廠(chǎng)信息平臺(tái)承上啟下的重要組成部分。（）現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)已經(jīng)趨向國(guó)際化、分布式的生產(chǎn)方式。將是實(shí)現(xiàn)分布式生產(chǎn)的基礎(chǔ)。組態(tài)軟件將從原有的局域網(wǎng)運(yùn)行方式跨越到支持。使用這種瘦客戶(hù)方案，用戶(hù)可以在企業(yè)的任何地方通過(guò)簡(jiǎn)單的瀏覽器，輸入用戶(hù)名和口令，就可以方便地得到現(xiàn)場(chǎng)的過(guò)程數(shù)據(jù)信息。這種（

19、）結(jié)構(gòu)可以大幅降低系統(tǒng)安裝和維護(hù)費(fèi)用。一一東北火學(xué)碩士學(xué)位論文第章緒論水泥工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀自動(dòng)化與工藝技術(shù)是相輔相成的，它為提高產(chǎn)質(zhì)量、運(yùn)轉(zhuǎn)率和勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低能耗、勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理等提供保證，使企業(yè)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到最佳。監(jiān)控技術(shù)在水泥生產(chǎn)中起到越來(lái)越重要的作用，其應(yīng)用現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：（）生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)檢測(cè)與控制目前，水泥生產(chǎn)過(guò)程檢測(cè)點(diǎn)的設(shè)置已經(jīng)比較成熟、完整。對(duì)應(yīng)水泥生產(chǎn)過(guò)程特定要求的專(zhuān)用檢測(cè)裝置從無(wú)到有，處于不斷的開(kāi)發(fā)、完善過(guò)程中。使用較廣泛的如窯頭看火工業(yè)電視、窯頭比色高溫計(jì)、回轉(zhuǎn)窯簡(jiǎn)體溫度掃描，磨音檢測(cè)、窯尾氣體成份分析等。其中有些專(zhuān)用檢測(cè)裝置使用方便、性能

20、穩(wěn)定，已獲得廣大水泥生產(chǎn)企業(yè)的認(rèn)可，成為指導(dǎo)生產(chǎn)的重要參數(shù)。但仍有一些檢測(cè)應(yīng)用還不十分成熟，如：生料均化庫(kù)連續(xù)料位檢測(cè)、生料濕度（水分）在線(xiàn)檢測(cè)、回轉(zhuǎn)窯窯尾及分解爐氣體取樣預(yù)處理裝置等。變頻調(diào)速控制器在機(jī)立窯或回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線(xiàn)均有采用。調(diào)速對(duì)象包括風(fēng)機(jī)、輸送設(shè)備、分格輪、圓盤(pán)喂料機(jī)、水泵、空壓機(jī)等，取代直流電機(jī)、滑差電機(jī)調(diào)速控制器或閥門(mén)后，維護(hù)工作量減少，節(jié)能效果十分明顯。在調(diào)節(jié)風(fēng)量場(chǎng)合，則采用變頻控制器，如篦冷機(jī)的冷卻風(fēng)機(jī)等（）自動(dòng)控制技術(shù)水泥生產(chǎn)的自動(dòng)控制與過(guò)程優(yōu)化是水泥企業(yè)增產(chǎn)、節(jié)能、降耗的關(guān)鍵所在。自動(dòng)控制技術(shù)在不同水泥工藝過(guò)程中均有應(yīng)用】，如生料及水泥的配料控制、磨機(jī)負(fù)荷控制、立窯預(yù)加水

21、成球控制、窯外分解窯入窯分解率控制、窯優(yōu)化控制、篦冷機(jī)三元控制、增濕塔噴水控制、喂煤及喂料的自穩(wěn)定控制等。這些控制系統(tǒng)中采用了不同的控制技術(shù)與算法，如自整定，前饋、比例、串級(jí)及自適應(yīng)、模糊邏輯和專(zhuān)家系統(tǒng)等。（）計(jì)算機(jī)生產(chǎn)控制系統(tǒng)【之】年代建成的窯外分解生產(chǎn)線(xiàn)多采用控制動(dòng)力設(shè)備順序啟停、過(guò)程檢測(cè)控制則采用常規(guī)儀表；年代建設(shè)或改造的大中型窯外分解生產(chǎn)線(xiàn)則采用，而中小規(guī)模水泥廠(chǎng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用相對(duì)滯后，近幾年新建或改造的生產(chǎn)線(xiàn)才開(kāi)始采用。開(kāi)放性使得，互相融合，而面向?qū)ο?、以滿(mǎn)足應(yīng)用為目標(biāo)選用控制系統(tǒng)的思想已經(jīng)得到用戶(hù)的共識(shí)，與集成的控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。具有較高性能價(jià)格比的集成系統(tǒng)推動(dòng)了中小規(guī)模水泥廠(chǎng)

22、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，成為近期控制系統(tǒng)的主角。近幾年現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展趨勢(shì)十分強(qiáng)勁，它的介入將改變現(xiàn)有控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與模式。（）生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)信息化管理系統(tǒng)從年代中期的華新、寧國(guó)等水泥廠(chǎng)到近期的耀縣水泥廠(chǎng)，我國(guó)的大中型水泥企業(yè)或多或少進(jìn)行了諸如管理信息系統(tǒng)（）、企業(yè)資源規(guī)劃（）等信息化管理嘗試，一一東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第章緒論更多的則是局部應(yīng)用，如財(cái)務(wù)、人事、調(diào)度、銷(xiāo)售等，企業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)提高管理水平的積極性較高。但使用結(jié)果往往是用替代手工，效益并不明顯。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，信息化管理系統(tǒng)是一種全新概念的管理工具，只有形成新的管理模式與機(jī)制，促進(jìn)企業(yè)趨向現(xiàn)代管理制度，信息化管理的經(jīng)濟(jì)效益才能真正體現(xiàn)出來(lái)。企業(yè)信

23、息化管理不可能一蹴而就，企業(yè)根據(jù)具體情況，逐步建立開(kāi)放的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是比較切合實(shí)際的辦法。如有的企業(yè)把生產(chǎn)控制系統(tǒng)與化驗(yàn)室、調(diào)度室聯(lián)接形成生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)，投資少，利用率高，生產(chǎn)管理效率提高明顯。作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的水泥工業(yè)將在可持續(xù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)國(guó)際化等方面順應(yīng)世界發(fā)展潮流。高效、節(jié)能以及廢物綜合利用的水泥生產(chǎn)新工藝、環(huán)境保護(hù)、規(guī)模生產(chǎn)及參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)等從不同的角度對(duì)水泥生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)、裝備、企業(yè)生產(chǎn)管理信息化等提出新的更高要求?，F(xiàn)根據(jù)當(dāng)前應(yīng)用及發(fā)展趨向，對(duì)世紀(jì)前期水泥工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展作些分析【。（）生產(chǎn)過(guò)程檢測(cè)控制更加完備（）自動(dòng)化程度的提高首先反映在檢測(cè)控制點(diǎn)的增加。預(yù)計(jì)窯外分解生產(chǎn)線(xiàn)的檢測(cè)控制點(diǎn)在未來(lái)年

24、內(nèi)將增。（）裝備智能化。“無(wú)所不在的計(jì)算”將滲透到自動(dòng)化系統(tǒng)的末端，嵌入式微處理器使檢測(cè)儀表和控制裝置智能化，信息更加充分、功能更加完善。（）水泥生產(chǎn)專(zhuān)用檢測(cè)控制裝置將推陳出新。舉例如下：燒成過(guò)程各關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置氣體成份分析，不但有利于優(yōu)化熱工過(guò)程，而且可以掌握有害氣體的排放，符合環(huán)境保護(hù)要求；成像與測(cè)溫相結(jié)合的監(jiān)控裝置，可用于水泥窯，篦冷機(jī)內(nèi)高溫熟料的監(jiān)控；細(xì)度在線(xiàn)監(jiān)控裝置；有效監(jiān)控水泥、生料等粉體物料的細(xì)度；新的磨內(nèi)物料狀態(tài)檢測(cè)手段，不再簡(jiǎn)單地依靠磨音來(lái)推測(cè)磨內(nèi)物料狀態(tài)。（）軟測(cè)量技術(shù)快速發(fā)展。針對(duì)水泥生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜多變，高溫高粉塵的具體情況，許多重要參數(shù)直接在線(xiàn)檢測(cè)成本非常大。以系統(tǒng)辨識(shí)、模式

25、識(shí)別、狀態(tài)估計(jì)、機(jī)理建模及模糊聚類(lèi)分析、回歸分析、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等各種新的控制、建模技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)軟件形式體現(xiàn)的軟測(cè)量技術(shù)具有投資低、響應(yīng)快、應(yīng)用靈活等優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用前景廣闊。（）開(kāi)放的生產(chǎn)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的開(kāi)放性越來(lái)越好，不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的通用或?qū)Ｓ每刂葡到y(tǒng)連接更加方便，企業(yè)內(nèi)一臺(tái)或幾臺(tái)計(jì)算機(jī)組成的“孤島”將逐漸消失。同時(shí)，生產(chǎn)控制系統(tǒng)的趨同性增強(qiáng)，各生產(chǎn)廠(chǎng)家的軟硬件兼容性越來(lái)越好，與的區(qū)別不復(fù)存在?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的介入將改變現(xiàn)有控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與模式，由于水泥生產(chǎn)控制中，過(guò)程參數(shù)只占少數(shù)的特點(diǎn)使生產(chǎn)控制系統(tǒng)不可能單獨(dú)由現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)構(gòu)成，可能的結(jié)構(gòu)是面向應(yīng)用采用多種開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)組成一一東北人學(xué)碩十學(xué)位論文第章緒論

26、系統(tǒng)。盡管現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)尚未最終確定，但發(fā)展趨勢(shì)不可阻擋。新的控制系統(tǒng)組態(tài)更加靈活，功能更加分散，一些常規(guī)控制分散到智能的檢測(cè)或執(zhí)行裝置中，可靠性提高，價(jià)格下降。（）企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理信息化、管控一體化開(kāi)放性使得生產(chǎn)控制系統(tǒng)易于與管理信息系統(tǒng)聯(lián)成一體，控制管理一體化為信息化管理系統(tǒng)的建立、信息集成奠定了基礎(chǔ)，水泥廠(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程控制、生產(chǎn)管理及經(jīng)營(yíng)管理對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性、安全性、實(shí)時(shí)性、傳輸速率等有不同的要求，所以，管控一體化系統(tǒng)將由各種開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，但對(duì)于使用者是透明的。信息化管理系統(tǒng)將在以下方面為企業(yè)發(fā)展提供新的動(dòng)力：（）計(jì)劃優(yōu)化是信息集成的重要內(nèi)容，對(duì)提高企業(yè)效益作用明顯。（）運(yùn)用諸如管理經(jīng)濟(jì)學(xué)、運(yùn)籌

27、學(xué)等邊緣科學(xué)，為資本運(yùn)作提供最優(yōu)的定量化管理模式和決策系統(tǒng)。（）建立包括生產(chǎn)流程每一個(gè)環(huán)節(jié)、每個(gè)工段的全過(guò)程質(zhì)量控制系統(tǒng)。（）以為載體的電子商務(wù)使企業(yè)由面向業(yè)務(wù)改變?yōu)橹苯用嫦蛴脩?hù)，電子商務(wù)的進(jìn)一步演變將分為電子業(yè)務(wù)和電子協(xié)作。（）運(yùn)用先進(jìn)控制技術(shù)，有效控制如窯、磨等復(fù)雜對(duì)象以自整定控制、最優(yōu)控制、模型預(yù)測(cè)控制等為代表的先進(jìn)控制方法將在生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)普遍使用；而以模糊邏輯控制和專(zhuān)家系統(tǒng)為代表的智能控制技術(shù)將應(yīng)用在回轉(zhuǎn)窯、磨機(jī)等復(fù)雜對(duì)象，實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)主機(jī)設(shè)備及主要生產(chǎn)過(guò)程的綜合優(yōu)化控制。先進(jìn)控制技術(shù)的應(yīng)用不但可以穩(wěn)定運(yùn)行、提高產(chǎn)質(zhì)量，而且對(duì)節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)意義重大，如窯優(yōu)化控制可以穩(wěn)定并降低

28、燒成溫度，減少的產(chǎn)生和排放。（）全過(guò)程質(zhì)量控制概念及相應(yīng)的技術(shù)與裝備水泥生產(chǎn)質(zhì)量控制不再僅僅強(qiáng)調(diào)生料、水泥的配料，而是涵蓋每一個(gè)環(huán)節(jié)、每一個(gè)工段，形成全過(guò)程質(zhì)量控制的概念。核心的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)如：供應(yīng)鏈管理。進(jìn)廠(chǎng)物料、燃料要求有更準(zhǔn)確、完整的數(shù)據(jù)可供生產(chǎn)控制使用。從可持續(xù)發(fā)展要求考慮，將更加強(qiáng)調(diào)不同品位礦石的搭配使用，使用計(jì)算機(jī)控制、管理礦山開(kāi)采己是必然趨勢(shì)。采用在線(xiàn)連續(xù)分析儀可以檢測(cè)原料成份，實(shí)現(xiàn)前饋控制，彌補(bǔ)目前長(zhǎng)延時(shí)反饋控制所存在的實(shí)時(shí)性差等問(wèn)題，從而提高配料控制精度。成功的應(yīng)用將在一定程度上減少預(yù)均化堆場(chǎng)、均化庫(kù)的作用，直至省掉預(yù)均化堆場(chǎng)或均化庫(kù)。窯綜合優(yōu)化控制可以減少人為因素的影響，達(dá)

29、到燒成系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的。本文的主要工作本文依托國(guó)家“大型回轉(zhuǎn)窯智能控制系統(tǒng)”高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃，開(kāi)展了對(duì)水泥一一東北人學(xué)碩七學(xué)位論文第章緒論回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控軟件的研究并進(jìn)行了工程應(yīng)用。本文的主要內(nèi)容歸納如下：（）分析了水泥回轉(zhuǎn)窯的工藝，并對(duì)水泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控軟件進(jìn)行了詳細(xì)的需求分析，總結(jié)了需要監(jiān)控的參數(shù)。結(jié)合需求分析，對(duì)水泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控軟件進(jìn)行了功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)。功能設(shè)計(jì)包括運(yùn)行監(jiān)控功匕，和系統(tǒng)管理功能兩部分，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括圖形界面系統(tǒng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)、控制功能模塊、通信接口等部分。在此基礎(chǔ)上，對(duì)水泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控軟件的各個(gè)組成部分進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。（）綜合利用各種先進(jìn)技術(shù)，結(jié)

30、合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，借助監(jiān)控組態(tài)軟件平臺(tái)，開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)水泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控軟件。監(jiān)控界面包括窯頭系統(tǒng)、煤磨系統(tǒng)、窯尾系統(tǒng)等部分，界面友好且具有系統(tǒng)檢測(cè)、參數(shù)設(shè)定、設(shè)備監(jiān)控、故障報(bào)警、數(shù)據(jù)處理等豐富功能，采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理，利用方式建立分布式監(jiān)控軟件應(yīng)用程序，便于對(duì)多個(gè)工藝段同時(shí)監(jiān)控。（）在上述工作的基礎(chǔ)上，以“酒鋼（集團(tuán)）宏達(dá)建材有限公司牟回轉(zhuǎn)窯自動(dòng)化改造項(xiàng)目”為背景，設(shè)計(jì)了包括以太網(wǎng)、工業(yè)以太控制網(wǎng)、設(shè)備網(wǎng)三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的總體方案，并對(duì)監(jiān)控軟件進(jìn)行了工程應(yīng)用。對(duì)關(guān)鍵段的網(wǎng)絡(luò)通信采用冗余結(jié)構(gòu)和光纖通信，使系統(tǒng)安全可靠。水泥回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，證明了我們?cè)O(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的合理性。東北大學(xué)

31、碩十學(xué)位論文第章水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)過(guò)程描述第章水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)過(guò)程描述水泥工藝流程簡(jiǎn)介新型干法水泥生產(chǎn)過(guò)程凡是以懸浮預(yù)熱和預(yù)分解技術(shù)為核心，并把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)如：礦山計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)化開(kāi)采，原料預(yù)均化，生料均化，高效多功能擠壓粉末技術(shù)、新型機(jī)械粉體輸送裝置、新型耐熱、耐磨、耐火、隔熱材料以及技術(shù)等廣泛應(yīng)用于水泥干法生產(chǎn)全過(guò)程，使水泥生產(chǎn)具有高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)約資源、清潔生產(chǎn)、符合環(huán)境保護(hù)要求和工藝裝備大型化、生產(chǎn)控制自動(dòng)化、實(shí)行科學(xué)管理的現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)方法，稱(chēng)為新型干法水泥生產(chǎn)方法。圖新型千法水泥生產(chǎn)工藝流程圖圖即為新型干法水泥生產(chǎn)工藝流程圖，圖中虛框內(nèi)的部分（包括煤粉制備過(guò)程、回轉(zhuǎn)窯煅燒、篦冷機(jī)冷卻過(guò)程）

32、即本文中所設(shè)計(jì)的水泥回轉(zhuǎn)窯控制系統(tǒng)所控制的工藝過(guò)程【。東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第章水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)過(guò)程描述（）原料預(yù)處理過(guò)程原料預(yù)處理過(guò)程主要包括原料烘干、原料粉磨、生料配料三個(gè)步驟。水泥用原料主要有石灰質(zhì)原料、硅質(zhì)原料、黏土質(zhì)原料。在水泥原料中，石灰質(zhì)原料用量大約占左右，是水泥工廠(chǎng)的主要原料。原料中水分的變化直接影響生料混和料的成分，另外粉狀物料在水分較多時(shí)容易結(jié)塊，影響配料及粉磨的順利進(jìn)行，所以要把它烘干。石灰石經(jīng)過(guò)破碎機(jī)破碎，與粘土混合，經(jīng)過(guò)預(yù)均化堆場(chǎng)進(jìn)行均化處理，它們的混合物再與砂巖、校正原料（主要有鐵質(zhì)、鋁質(zhì)、硅質(zhì)校正原料）通過(guò)配料系統(tǒng)的配比調(diào)配，即可進(jìn)入生料制備工序。生料配方的計(jì)算是根據(jù)

33、熟料的質(zhì)量要求推算生料混合料的化學(xué)成分，再根據(jù)原材料的化學(xué)成分計(jì)算出符合混合料化學(xué)成分的生料配方。（）生料制備過(guò)程生料粉磨的細(xì)度與其成分配比、均勻性系數(shù)、水分等指標(biāo)有關(guān)，是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低能耗生產(chǎn)水泥的前提條件。因此生料需經(jīng)過(guò)磨制、均化等過(guò)程，以保證最終的產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)過(guò)預(yù)處理的原料以一定配比進(jìn)入生料磨進(jìn)行研磨，合格的生料粉磨通過(guò)進(jìn)入磨機(jī)的風(fēng)帶到生料均化庫(kù)，進(jìn)行均化處理；不合格的生料繼續(xù)被研磨。生料均化是靠具有一定壓力的空氣對(duì)生料進(jìn)行吹射均化，通常在庫(kù)底設(shè)置了充氣裝置，充氣后首先使物料松動(dòng)，然后將物料流態(tài)化并翻騰攪拌，使生料混合達(dá)到均化目的。（）熟料燒成過(guò)程懸浮預(yù)熱器充分利用窯尾排出的高溫廢氣和分

34、解爐底部燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，然后?jīng)過(guò)最下級(jí)旋風(fēng)筒收集入窯，提高系統(tǒng)的熱效率，以降低系統(tǒng)的熱耗，提高熟料產(chǎn)量。五級(jí)懸浮預(yù)熱器是一個(gè)氣固逆流系統(tǒng)，由于單級(jí)預(yù)熱器的熱交換效果比較有限，采用多級(jí)串聯(lián)懸浮預(yù)熱器能充分利用窯尾廢氣余熱，窯尾產(chǎn)生的廢氣與生料反向流動(dòng)，形成氣固混合、換熱、分離，經(jīng)過(guò)五級(jí)旋風(fēng)筒對(duì)生料的的預(yù)熱混合處理后，物料開(kāi)始進(jìn)入分解爐進(jìn)行預(yù)分解。從五級(jí)預(yù)熱器出來(lái)的高溫尾氣，經(jīng)窯尾廢氣收塵系統(tǒng)進(jìn)行增濕冷卻、收塵處理后排放到大氣中。在分解爐底部噴入適量的具有一定細(xì)度的煤粉，使煤粉的燃燒放熱過(guò)程和生料的吸熱分解過(guò)程同時(shí)在懸浮狀態(tài)下極其迅速的進(jìn)行，生料入回轉(zhuǎn)窯前已基本完成硅酸鹽的分解反應(yīng)，使分解率達(dá)

35、到以上，因而使窯系統(tǒng)的煅燒率大大提高?；剞D(zhuǎn)窯既是燃燒器又是高溫反應(yīng)器，還兼具傳送物料和排送氣體的功能?；剞D(zhuǎn)窯的主要作用是為生料的完全分解和熟料礦物的形成提供所需的溫度和一定的停留時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)熟料的燒成。經(jīng)預(yù)熱分解的物料從窯尾落入旋轉(zhuǎn)的窯體，并隨著窯體的旋轉(zhuǎn)連續(xù)向窯頭運(yùn)動(dòng)，在向窯頭運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中進(jìn)行一系列的物理化學(xué)反應(yīng)。料礦物的形成提供所需的溫度和一定的停留時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)熟料的燒成。一東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第章水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)過(guò)程描述高溫熟料由窯口進(jìn)入篦冷機(jī)后，首先受到從篦板下部鼓入的高壓風(fēng)的急速冷卻，隨后由篦床推動(dòng)前進(jìn)，并且受到中壓風(fēng)的繼續(xù)冷卻。冷卻后的小顆粒熟料穿過(guò)細(xì)柵條，經(jīng)出料溜子直接送入輸送設(shè)備

36、，大塊熟料經(jīng)過(guò)末端的熟料破碎機(jī)破碎后，被送至熟料庫(kù)儲(chǔ)存。由篦冷機(jī)產(chǎn)生的廢氣，經(jīng)窯頭廢氣收塵系統(tǒng)進(jìn)行冷卻、收塵處理后排放到大氣中。煤粉制備主要是為分解爐和回轉(zhuǎn)窯提供一定細(xì)度的煤粉，用于保證物料預(yù)分解和煅燒過(guò)程所需的溫度要求。（）水泥制成過(guò)程熟料與經(jīng)過(guò)破碎后的石膏、經(jīng)過(guò)烘干后的混合原料通過(guò)配料系統(tǒng)以一定配比進(jìn)行混合，然后經(jīng)輥壓機(jī)的擠壓，使得物料達(dá)到一定粒度后，再進(jìn)入水泥磨機(jī)繼續(xù)進(jìn)行研磨，合格的成品通過(guò)選粉系統(tǒng)選出，粗粉再進(jìn)入球磨機(jī)繼續(xù)研磨，成品被送入水泥庫(kù)后，經(jīng)包裝線(xiàn)的封裝即可。水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)流程本文所設(shè)計(jì)的工藝過(guò)程（包括煤粉制備過(guò)程、回轉(zhuǎn)窯煅燒、篦冷機(jī)冷卻過(guò)程）是一個(gè)復(fù)雜的熱工過(guò)程，有關(guān)的主要工

37、藝設(shè)備有回轉(zhuǎn)窯、冷卻機(jī)、煤粉制備系統(tǒng)的球磨機(jī)。下面分別詳細(xì)介紹各個(gè)過(guò)程。下圖是簡(jiǎn)易的工藝流程圖。（）回轉(zhuǎn)窯工藝過(guò)程蓁埕圖水泥回轉(zhuǎn)窯過(guò)程工藝流程圖回轉(zhuǎn)窯是一個(gè)傾斜放置的臥式回轉(zhuǎn)圓筒，生料由圓筒的高端（一般稱(chēng)為窯尾）加入，由于窯體具有一定斜度且不斷旋轉(zhuǎn)，物料由高端向低端（一般稱(chēng)為窯頭）逐漸運(yùn)動(dòng)，燃一一東北人學(xué)碩士學(xué)位論文第章水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)過(guò)程描述料和空氣由窯頭噴入燃燒，熱空氣向窯尾流動(dòng)，對(duì)物料加熱，物料與高溫氣體相向運(yùn)動(dòng)，接受高溫氣體和火焰?zhèn)鹘o的熱量，經(jīng)過(guò)一系列的物理化學(xué)變化，被煅燒成熟料，再經(jīng)冷卻設(shè)備輸送到窯外。燃燒用的空氣由兩部分組成，一部分和燃料一起噴入窯內(nèi)，叫做“一次空氣”，另一部分通過(guò)冷

38、卻機(jī)將熟料冷卻，同時(shí)本身被加熱到一定溫度，進(jìn)入窯內(nèi)，叫做“二次空氣”。燃料與空氣燃燒過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生、等氣體，廢氣中的含量與燃燒溫度有關(guān)，在氧供給充足時(shí)，燃燒溫度越高，的含量越大。物料進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯后，在高溫作用下，進(jìn)行一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，按照不同的反應(yīng)在窯內(nèi)所占的空間，劃分為若干個(gè)“帶，【】。（）干燥帶：物料溫度逐漸升高到。，水分全部蒸發(fā)的過(guò)程稱(chēng)為干燥過(guò)程，在回轉(zhuǎn)窯中所占的空間叫做干燥帶。（）預(yù)熱帶：物料溫度很快升高至。，完成粘土質(zhì)原料脫水過(guò)程在回轉(zhuǎn)窯中所占的空間叫做預(yù)熱帶。（）分解帶：物料溫度繼續(xù)升高到以上，完成碳酸鹽分解過(guò)程在回轉(zhuǎn)窯中所占的空間叫做分解帶。分解帶長(zhǎng)度占回轉(zhuǎn)窯簡(jiǎn)體長(zhǎng)度比例較大，

39、消耗熱量最多。（）放熱反應(yīng)帶：完成固相反應(yīng)過(guò)程在回轉(zhuǎn)窯中所占的空間叫做放熱反應(yīng)帶。由于放熱反應(yīng)，物料溫度上升很快，使該帶的物料與分解帶物料有較大溫差，從窯頭看去，與分解帶有明暗界限。該帶長(zhǎng)度較短，但對(duì)回轉(zhuǎn)窯的操作控制起著很重要的作用。（）燒成帶：完成硅酸三鈣的形成和燒結(jié)反應(yīng)過(guò)程在回轉(zhuǎn)窯中所占的空間叫做燒成帶。燒成帶的反應(yīng)溫度約為，。，燒成帶溫度對(duì)熟料質(zhì)量影響最大，是回轉(zhuǎn)窯的自動(dòng)控制中最重要的參數(shù)。燒成帶的溫度直接影響回轉(zhuǎn)窯的性能和水泥生產(chǎn)的質(zhì)量，是一個(gè)重要的工藝參數(shù)，由于其不易直接測(cè)量，可采用紅外遙控技術(shù)對(duì)回轉(zhuǎn)窯胴體表面溫度進(jìn)行測(cè)量來(lái)間接得到。（）冷卻帶：熟料燒成后繼續(xù)沿窯體向前移動(dòng)，溫度開(kāi)始下降，到窯頭的這段空間叫做冷卻帶。冷卻帶的冷卻介質(zhì)是來(lái)自冷卻機(jī)的二次空氣（）篦式冷卻機(jī)冷卻工藝過(guò)程篦式冷卻機(jī)是一種驟冷式冷卻機(jī)。出窯熟料進(jìn)入冷卻機(jī)后，在篦板上鋪成一定厚度的料層，鼓入的冷空氣，以相互垂直的方向穿過(guò)篦床上運(yùn)動(dòng)著的料層使熟料得以驟冷。一東北大學(xué)碩士學(xué)位論文根據(jù)冷卻機(jī)篦子的運(yùn)機(jī)設(shè)備圖。高溫熟料由窯口進(jìn)入冷卻機(jī)后，首先受到從篦板下部鼓入的高壓風(fēng)的急速冷卻，隨著篦床的往復(fù)運(yùn)動(dòng)向前移動(dòng)，篦床下沿物料移動(dòng)方向排列有若干個(gè)風(fēng)室，鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)高壓風(fēng)管、將高壓空氣送至各風(fēng)室，冷空氣由各風(fēng)室穿過(guò)篦床和料層使物料很快冷卻到。以下。冷卻后的小顆粒熟料穿過(guò)細(xì)柵條，經(jīng)出料溜子直接送入輸送設(shè)備，大塊