水泥粉磨優(yōu)化控制系統(tǒng)

1、水泥粉磨優(yōu)化控制系統(tǒng)一、背景介紹對水泥粉磨系統(tǒng)的研究一直在不斷的進行著，如何提高磨機的粉磨效率、提高水泥產(chǎn)品質(zhì)量、使生產(chǎn)過程節(jié)能降耗一直是研究的重點，水泥粉磨過程的耗能巨大，尤其是耗電情況十分嚴重，由于操作人員對磨機的操作存在滯后性、不確定性、盲目性等缺點，導(dǎo)致粉磨系統(tǒng)的效率較低，進一步增加了粉磨系統(tǒng)的電耗。粉磨系統(tǒng)操作復(fù)雜，磨機的工況也是隨著現(xiàn)場的干擾而不斷變化的，導(dǎo)致現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)粉磨系統(tǒng)的不穩(wěn)定情況的發(fā)生，比如稱重倉倉滿溢料、球磨機飽磨、球磨機空磨、皮帶秤跳停、旋風(fēng)筒堵料等，如果操作員不能夠及時的發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)的處理措施，就會導(dǎo)致粉磨系統(tǒng)設(shè)備的保護跳停，進而必須將整個粉磨系統(tǒng)停下來進行處理

2、，嚴重的影響了水泥的生產(chǎn)，對水泥的發(fā)貨造成影響，從而影響了水泥廠的效益。所以在粉磨系統(tǒng)運行時一定要避免極端情況的發(fā)生，如果因為操作員的操作出現(xiàn)了停產(chǎn)的情況則要對相應(yīng)的操作員進行處罰，責(zé)任到人。因此，如果能夠?qū)Ψ勰ハ到y(tǒng)采用自動控制代替人工的操作，就能夠避免出現(xiàn)極端的情況，并且能夠使粉磨系統(tǒng)長時間處于穩(wěn)定工況，在節(jié)約了電耗的同時，能夠保護設(shè)備并且減少操作人員的勞動強度，具有一定的實用價值。據(jù)統(tǒng)計，我國水泥工業(yè)發(fā)展較快，水泥產(chǎn)量逐年遞增，自1985年起，我國水泥產(chǎn)量連續(xù)26年位居世界第一位，2011年總產(chǎn)量達到20.6億噸，占到世界水泥總產(chǎn)量的50%之多，最近5年內(nèi)我國水泥年產(chǎn)量及年平均增長率見表1

3、.1， 2007年到2011年年平均增長率超過11%，如果通過采用自動控制系統(tǒng)能夠?qū)⑺嗟膰嶋姾慕档?%左右，帶來的經(jīng)濟效益是相當(dāng)可觀的。表1 我國水泥年產(chǎn)量.年份20072008200920102011年產(chǎn)量/億噸13.514.516.418.720.6年平均增長率/%7.413.114.010.21、水泥粉磨系統(tǒng)簡介在水泥的生產(chǎn)過程中，水泥制備的最后一個環(huán)節(jié)就是水泥的粉磨，通過水泥的粉磨環(huán)節(jié)能夠?qū)⑺嗍炝弦约巴饧拥脑牧戏勰ブ吝m宜的粒度，使水泥的細度與比表面積達到國家標(biāo)準，粉磨出的質(zhì)量較好的水泥具有較大的水化面積，水化速率快，能夠滿足水泥漿體凝結(jié)與硬化要求。水泥粉磨系統(tǒng)按照工藝流程主要分為

4、三種：開路粉磨系統(tǒng)、閉路粉磨系統(tǒng)、聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，按照設(shè)備使用方式可以分為：輥壓機-球磨機粉磨系統(tǒng)、球磨機粉磨系統(tǒng)、立磨-球磨機粉磨系統(tǒng)、臥式輥磨粉磨系統(tǒng)等系統(tǒng)。目前大多數(shù)水泥廠還是采用聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，這種粉磨系統(tǒng)具有產(chǎn)量高，能耗低的優(yōu)點，但是設(shè)備投資大，操作系統(tǒng)復(fù)雜。在粉磨系統(tǒng)中，水泥球磨機是粉磨系統(tǒng)最重要的設(shè)備，磨機具有非線性、大滯后、強耦合等特點，所以對球磨機的控制必須要考慮到這些特點，同時磨機是一種能耗大、效率低的設(shè)備，最大限度的降低電耗、降低生產(chǎn)成本，是每個水泥廠進行優(yōu)化改進的目標(biāo)。2、水泥粉磨系統(tǒng)自動控制研究現(xiàn)狀粉磨技術(shù)發(fā)展主要歷經(jīng)了設(shè)備的大型化階段和粉磨技術(shù)發(fā)展兩個階段，并且預(yù)分解窯

5、系統(tǒng)不斷向大型化方向發(fā)展，同時球磨機系統(tǒng)也向大型化方向發(fā)展。粉磨系統(tǒng)采用大型鋼球磨機不但提高了粉磨的效率減少了設(shè)備的損耗，同時能夠簡化工藝流程，減少輔助設(shè)備，在一定程度上降低了產(chǎn)品成本。雖然大部分水泥企業(yè)都采用較先進的圈流磨系統(tǒng)，但由于開流磨具有自身的優(yōu)點，仍然有較多水泥廠、粉磨站采用開流磨系統(tǒng)。在粉磨設(shè)備不斷向大型化發(fā)展的同時，磨機內(nèi)鋼球、磨機襯板以及磨盤的耐磨性也在不斷的提升，這就減少了更換鋼球以及其他易磨損設(shè)備的頻率，提高了設(shè)備的使用壽命，節(jié)省了成本。對水泥助磨劑的研究與使用也在不斷的發(fā)展中，助磨劑的添加能夠減少物料的結(jié)塊以及減少物料對磨內(nèi)鋼球的黏糊程度，助磨劑重要的作用越來越受到重視。

6、如何降低磨機內(nèi)物料的溫度也是重要的研究內(nèi)容，磨機內(nèi)物料的溫度過高會導(dǎo)致物料的黏結(jié)，降低了粉磨效率，并且使部分添加劑脫水，影響水泥的質(zhì)量，降低溫度可以通過向球磨機噴水的方式解決，也可以采用通風(fēng)系統(tǒng)對磨機內(nèi)物料進行冷卻。除了上述發(fā)展外，水泥粉磨系統(tǒng)大都采用自動化喂料、儀表和計算機集散控制系統(tǒng)(Distribute Control System，簡稱DCS)控制生產(chǎn)過程，采用DCS進行系統(tǒng)的控制，整個生產(chǎn)過程參數(shù)，比如：風(fēng)機轉(zhuǎn)速、料位、喂料量、提升機電流、風(fēng)壓等參數(shù)以及設(shè)備運行情況均能在中控室實時的反應(yīng)，操作員能夠在中央控制室通過計算機實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備進行調(diào)節(jié)，一定程度上保證了粉磨系統(tǒng)的穩(wěn)定運行 AD

7、DIN NE.Ref.2D4B5EA5-2211-41E9-8D11-69605C177718。對水泥廠粉磨系統(tǒng)進行自動化方向的改造，不斷減少操作員的手動操作，提高粉磨系統(tǒng)的自動化程度，提升了企業(yè)競爭力的同時能夠降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，具有廣闊的應(yīng)用前景。二、粉磨系統(tǒng)工藝流程及控制方法1、工藝流程本控制系統(tǒng)研究的對象為山東水泥廠平陰線的粉磨系統(tǒng)，平陰水泥生產(chǎn)線采取的粉磨工藝為帶輥壓機的圈流式聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，系統(tǒng)采用了ABB公司的Control Builder F 軟件進行底層的編程，現(xiàn)場的操作員通過上位機顯示的現(xiàn)場設(shè)備示意圖對各個粉磨系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)進行操作，包括各個設(shè)備的啟動停止、改變各個風(fēng)機的轉(zhuǎn)速、

8、改變閥門的開度等?，F(xiàn)場的DCS控制界面如圖2所示。 圖2 水泥粉磨系統(tǒng)上位機界面從圖2可見，整個聯(lián)合粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)線是非常復(fù)雜的，使用的設(shè)備和需要考慮的變量都是很多的，現(xiàn)場采用的傳感器也很多，每一個傳感器都能實時的將現(xiàn)場設(shè)備的情況反映到上位機的界面上，中控制的粉磨系統(tǒng)的操作員就能實時的了解到各個設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀況，對需要進行調(diào)整的設(shè)備采取遠程的控制。為了便于分析粉磨系統(tǒng)的工藝流程，將工藝流程圖簡化如圖3所示，圖3工藝流程簡圖水泥生產(chǎn)常用的原材料主要有：熟料、石膏、礦渣、粉煤灰、石灰石等，這些原材料按照一定的配比混合后在入磨提升機的帶動下進入到V型選粉機，V型選粉機對物料進行粗選粉，細顆粒的物料被循環(huán)

9、風(fēng)機產(chǎn)生的風(fēng)力帶入到旋風(fēng)筒中，較粗的物料落入到稱重倉中，稱重倉也叫緩沖倉，主要用來對物料進行緩沖，使進入輥壓機的物料能夠平穩(wěn)沒有很大的沖擊力，并且使物料在稱重倉中能夠充分的混合，緩沖之后物料從稱重倉出來進入輥壓機兩輥間進行擠壓，經(jīng)過擠壓大顆粒的物料被破碎成細小的顆粒，再次經(jīng)過入磨提升機的帶動進行循環(huán)。旋風(fēng)筒也起到緩沖的作用，使細顆粒物料能夠平穩(wěn)的進入磨機中粉磨，經(jīng)過磨機粉磨后物料由磨尾卸下，再通過出磨提升機帶動下送至選粉機，合格的水泥直接在入庫提升機的帶動下進入水泥庫保存，不合格的水泥則再次回到磨機內(nèi)粉磨，形成了一個圈流粉磨系統(tǒng)。根據(jù)以上的工藝分析，可以將粉磨系統(tǒng)分為兩個相互聯(lián)系的回路，第一個

10、回路由喂料、入磨提升機、V型選粉機、稱重倉、輥壓機和循環(huán)風(fēng)機組成的，主要就是通過輥壓機的作用對物料進行一次預(yù)粉磨。第二個回路是由循環(huán)風(fēng)機、旋風(fēng)筒、尾卸式管球磨機、出磨提升機、選粉機組成的，通過磨機的粉磨，能夠得到合格的水泥。下面根據(jù)現(xiàn)場的實際生產(chǎn)情況，說明一下粉磨系統(tǒng)的控制難點。(1)粉磨系統(tǒng)球磨機的工況經(jīng)常發(fā)生變化，會出現(xiàn)飽磨、空磨等極端的磨況，而理想的狀態(tài)是磨機處于最佳出力的正常工況，磨機的工作特性曲線如圖4所示。圖4 磨機的工作特性曲線水泥球磨機運行特性曲線如圖4所示，圖中包括磨機的功率特性、出力特性、音頻特性等。將圖劃分為三個區(qū)域，當(dāng)磨機工作在 = 1 * ROMAN I區(qū)域時，磨機粉

11、磨功率會根據(jù)磨內(nèi)物料的增多而增大，效率逐漸增大，但此時磨機內(nèi)的物料過少，磨機內(nèi)鋼球之間的無效碰撞增加，浪費了能量和電能，磨機內(nèi)的物料容易產(chǎn)生過粉磨現(xiàn)象，磨機易出現(xiàn)空磨，應(yīng)該避免這種工況。磨機工作在 = 2 * ROMAN II區(qū)域時，磨機處于正常工況，磨內(nèi)負荷較理想，磨機工作在此區(qū)域時效率最高，粉磨效果最好，操作員應(yīng)該將磨機的工況控制在此區(qū)域。磨機處在 = 3 * ROMAN III區(qū)域時，磨機內(nèi)物料量過多，物料得不到充分的粉磨，導(dǎo)致選粉機的回料量增大，進而導(dǎo)致磨機內(nèi)的物料繼續(xù)增多，磨機極易出現(xiàn)飽磨狀況，影響了水泥的質(zhì)量與粒度，操作人員應(yīng)該避免磨機出現(xiàn)這種工況。通過對磨機工況的分析可見磨機的工

12、況較多，對磨機進行有效的控制就要考慮到磨機可能處于的各種工況，并且避免極端工況的發(fā)生，這是進行自動控制的難點之一。(2)現(xiàn)場生產(chǎn)的水泥經(jīng)常需要轉(zhuǎn)產(chǎn)，平陰粉磨線共生產(chǎn)五種型號的水泥：復(fù)合32.5水泥(PC32.5)、普通32.5水泥(PO32.5)、普通42.5水泥(PO42.5)、低堿42.5水泥、普通52.5水泥(PO525)，其中PO32.5的水泥發(fā)貨量最大，其次為PC42.5水泥，發(fā)貨量最少的為PC52.5，所以根據(jù)發(fā)貨量的不同，調(diào)度需要根據(jù)水泥庫中的庫存安排中控室操作員進行轉(zhuǎn)產(chǎn)操作，現(xiàn)場經(jīng)常轉(zhuǎn)產(chǎn)，尤其在是發(fā)貨旺季，水泥庫中水泥庫存較少，水泥需要通過轉(zhuǎn)產(chǎn)來調(diào)節(jié)發(fā)貨，以達到一定的供需平衡。

13、 轉(zhuǎn)產(chǎn)主要包括：32.5轉(zhuǎn)普通42.5，普通42.5轉(zhuǎn)32.5，普通42.5轉(zhuǎn)低堿42.5。水泥轉(zhuǎn)產(chǎn)的時候，要調(diào)節(jié)各種原材料的配比，改變喂料量，調(diào)節(jié)收塵風(fēng)機，調(diào)節(jié)選粉機，這一系列的改動需要在1-2分鐘之內(nèi)完成，短時間內(nèi)粉磨系統(tǒng)產(chǎn)生了大波動，稱重倉倉重開始迅速變化，出磨提升機電流也大幅度波動，所以如何對轉(zhuǎn)產(chǎn)進行有效的控制是實現(xiàn)粉磨系統(tǒng)自動控制的難點之一。(3)天氣以及環(huán)境的變化，相對于其他月份，7、8月份處于雨季，雨季空氣濕度較大，會對原材料的含水量產(chǎn)生較大影響，導(dǎo)致原材料的易磨性改變，此時工況變化較劇烈，對水泥的質(zhì)量和產(chǎn)量都有較大影響。除了空氣濕度的影響外，溫度的變化也對磨機的控制有著重要的影

14、響，環(huán)境溫度較高的時候，磨機內(nèi)物料溫度高，物料水分揮發(fā)的快，易磨性好，但是如果溫度超過95以上，會導(dǎo)致部分物料的遇熱分解，對水泥成品的質(zhì)量產(chǎn)生影響，所以磨機內(nèi)溫度不能過高，相反如果環(huán)境溫度過低，則會導(dǎo)致物料易磨性變差，影響磨機的工況。這個因素在進行控制器的設(shè)計中也要考慮到。2、控制方法本控制系統(tǒng)以山東水泥廠平陰線的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)為研究對象，經(jīng)過在水泥生產(chǎn)現(xiàn)場的長時間的實地考察同時與現(xiàn)場的操作人員長期的討論研究后，總結(jié)該條水泥生產(chǎn)線控制的難點與需要解決的問題，得出了整個粉磨系統(tǒng)的建模與控制方案。由于獲得系統(tǒng)相對準確的模型是對系統(tǒng)進行有效控制的關(guān)鍵，所以要采取不同的方法計算系統(tǒng)的模型，比較分析后才能

15、得出最佳的獲取模型的方法。根據(jù)從現(xiàn)場獲取的大量的設(shè)備運行數(shù)據(jù)，從這些數(shù)據(jù)中找到最能體現(xiàn)系統(tǒng)運行狀況的相關(guān)變量，再根據(jù)不斷的仿真比較，采取加權(quán)最小二乘方法獲取系統(tǒng)模型，此模型精度較高，可以作為控制用模型。將獲取到的系統(tǒng)較精確的模型用于預(yù)測控制，預(yù)測控制器采用動態(tài)矩陣控制(Dynamic Matrix Control，即DMC)算法，控制器的輸入為出磨提升機電流，輸出為循環(huán)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，預(yù)測控制是一個不斷滾動優(yōu)化的過程，每過一個控制周期都會計算出一個風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，經(jīng)過現(xiàn)場的不斷試驗，發(fā)現(xiàn)隨著時間的延長，粉磨系統(tǒng)的模型精度會降低，這與現(xiàn)場的干擾有關(guān)，為了彌補模型的精度避免出現(xiàn)模型失配的情況，采用模型的在

16、線計算與模型在線更新，確保每個控制周期的模型精度。所有的模型計算以及預(yù)測控制算法都采用C+語言編程，部分算法用到了Matlab混編技術(shù)，調(diào)試封裝好的程序通過OPC接口技術(shù)與現(xiàn)場的DCS控制系統(tǒng)連接，實現(xiàn)了對設(shè)備的自動控制。經(jīng)過現(xiàn)場的運行發(fā)現(xiàn)，只采用預(yù)測控制器不能很好的控制稱重倉-輥壓機回路，稱重倉料位大幅度的波動不利于磨機內(nèi)負荷的穩(wěn)定，經(jīng)過分析與實驗，采用模糊控制器實現(xiàn)對稱重倉料位的控制，稱重倉料位及料位的變化率為模糊控制器的輸入，循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速為模糊控制器的輸出，將計算出來的轉(zhuǎn)速結(jié)合即為最終的實際控制輸出。三、優(yōu)化控制系統(tǒng)采用的OPC接口控制系統(tǒng)通過OPC接口實現(xiàn)與DCS控制系統(tǒng)的連接，實現(xiàn)軟

17、件對現(xiàn)場變量的讀寫操作，使現(xiàn)場設(shè)備實現(xiàn)自動控制，并且取得了一定的控制效果。OPC采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法，將應(yīng)用程序封裝成一個一個的對象，只是將接口公開，Client通過同一種方法調(diào)用接口，保證了軟件的通用性，使其他系統(tǒng)可以很方便的連接到OPC接口上，易于在工業(yè)控制系統(tǒng)中推廣使用，具有較強的通用性。使用OPC接口一方面可以實現(xiàn)遠程的控制，這在工業(yè)現(xiàn)場是十分實用的技術(shù)，另一方面便于系統(tǒng)的組態(tài)化，大大簡化了系統(tǒng)的復(fù)雜性，便于系統(tǒng)的升級，同時提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。圖5 OPC服務(wù)器結(jié)構(gòu)經(jīng)過前面的編程分析與接口的配置，編寫出將預(yù)測控制與模糊控制結(jié)合起來的軟件，如圖6所示，圖6為軟件在山水平陰粉磨線

18、運行時的截圖，軟件中顯示出了幾個關(guān)鍵參數(shù)，比如循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速的寫入值、稱重倉料位、出磨提升機電流等參數(shù)，從圖中可見，在DCS上位機界面能夠設(shè)置稱重倉料位的設(shè)定值，同時也能夠設(shè)置出磨提升機電流的設(shè)定值，操作人員可以根據(jù)具體的情況調(diào)節(jié)料位和電流的設(shè)定值，而軟件則會將稱重倉料位和出磨提升機電流控制在設(shè)定值附近，還可看出，操作員還可以設(shè)定循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速的上下限，即轉(zhuǎn)速不能高于上限同時轉(zhuǎn)速也不能低于下限，這樣就對轉(zhuǎn)速起到了一定程度的保護，不至于轉(zhuǎn)速過高、過低而導(dǎo)致跳停，同樣的操作員還可以設(shè)定稱重倉料位的上限、下限，這樣就防止了稱重倉彭倉現(xiàn)象的發(fā)生。從圖6軟件的界面可見，軟件的控制周期是可以改變的，一共分成了

19、6個控制周期，這主要是根據(jù)粉磨現(xiàn)場的特殊情況考慮的，在第一章中分析了粉磨過程控制的幾個難點，比如轉(zhuǎn)產(chǎn)、入熟料、飽磨、空磨等極端情況。當(dāng)轉(zhuǎn)產(chǎn)的時候，水泥配料發(fā)生較大的改變，粉磨系統(tǒng)開始波動，并且波動較為劇烈，如果仍然采用2分鐘的控制周期則調(diào)節(jié)設(shè)備頻率過慢，不能對設(shè)備得到有效的控制，這時需要將軟件調(diào)到30秒控制周期，即每過30秒就進行一次預(yù)測控制與模糊控制的計算，這樣調(diào)節(jié)頻率增快了4倍，轉(zhuǎn)產(chǎn)過程就能得到較好的控制，當(dāng)發(fā)生飽磨與空磨的極端情況時也采用30秒的控制周期，使這種極端的粉磨工況盡快恢復(fù)到穩(wěn)定的磨況。圖6 軟件在山水平陰粉磨線運行時的截圖由于熟料庫較小，熟料庫中熟料每4-6小時就基本用完，此

20、時現(xiàn)場需要向熟料庫中加入新的熟料，每次入熟料的時間為2小時左右，這時就會產(chǎn)生較大的波動，主要是由前面介紹的“離析”現(xiàn)象造成的，離析現(xiàn)象產(chǎn)生的時候，就采用1分鐘的控制周期，這樣就能有效的抑制波動。當(dāng)然，大多數(shù)情況下，粉磨工況都是比較穩(wěn)定的，可以采用2分鐘或3分鐘的控制周期，這樣能降低對現(xiàn)場設(shè)備變頻器的調(diào)節(jié)頻率，保護了現(xiàn)場設(shè)備，延長了設(shè)備的使用壽命。 四、軟件投產(chǎn)應(yīng)用效果分析軟件已經(jīng)在山東水泥廠平陰粉磨線投產(chǎn)使用，經(jīng)過對軟件的長時間的試驗與測試，可知軟件主要具有如下的優(yōu)點：(1)軟件能夠穩(wěn)定磨機內(nèi)負荷，使磨機內(nèi)的物料長期處于較穩(wěn)定的狀態(tài)，穩(wěn)定了粉磨過程，提升了磨機的粉磨效率。如圖7所示。圖7 出磨

21、提升機電流手自動控制對比曲線圖5.6表示生產(chǎn)過程中出磨提升機電流手自動控制對比曲線，圖中圓圈曲線表示手動控制出磨提升機電流變化曲線，黑色實線表示自動控制時出磨提升機電流的變化曲線，縱坐標(biāo)為出磨提升機電流，單位為安培(A)，使用自動控制系統(tǒng)后，電流明前變得平穩(wěn)，沒有了劇烈的波動，電流在設(shè)定值附近波動，波動范圍由原來的30A減小到了15A，效果較明顯。(2)軟件能夠穩(wěn)定稱重倉料位，稱重倉料位穩(wěn)定，就會使輥壓機波動減小，穩(wěn)定了預(yù)粉磨回路，稱重倉手自動對比曲線如圖8所示。自動控制下倉位可以穩(wěn)定在設(shè)定值1噸上下，而手動控制稱重倉的波動范圍大于2噸，避免了彭倉等極端情況的發(fā)生。圖8 稱重倉料位手自動控制對

22、比曲線(3)自動控制能夠在保證水泥質(zhì)量的前提下，降低水泥的噸電耗。穩(wěn)定了預(yù)粉磨回路和粉磨回路就能使粉磨系統(tǒng)穩(wěn)定，磨機的出力較大，提高了粉磨的效率，能夠達到節(jié)約電能的效果。采用自動控制的時期與去年同期的手動、自動控制電耗對比曲線如圖9所示，圖中黑色的曲線表示自動控制水泥噸電耗曲線，圓圈曲線表示操作員控制時的水泥噸電耗，每一個點表示每一天的均電耗統(tǒng)計數(shù)值，可見黑色曲線大多時間都處于圓圈曲線的下方，即自動控制能夠節(jié)省電能，通過求取均值得到：自動控制噸電耗總均值為22.36噸/度，手動控制噸電耗總均值為22.95噸/度，每噸省電0.59度。圖9 手自動控制電耗對比曲線山東水泥廠平陰粉磨線的產(chǎn)能為每年1

23、00萬噸，即每年能省59萬度電，水泥企業(yè)能夠節(jié)省下一筆較大的開銷，同時為節(jié)能減排做出了貢獻。(4)軟件使用后明顯減輕了操作員的勞動強度，減少了操作員的誤操作，操作員手動控制時需要經(jīng)常調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速以使系統(tǒng)保證穩(wěn)定，調(diào)節(jié)較頻繁，勞動強度較大，很容易就會產(chǎn)生疲勞，疲勞后就容易產(chǎn)生誤操作，而采用自動控制就不會出現(xiàn)這種問題。(5)軟件通過OPC連接，適用于使用OPC接口的各種水泥廠和粉磨站，通用性強，方便推廣使用。 五、系統(tǒng)的推廣使用軟件在山東水泥廠平陰粉磨線成功投產(chǎn)運行后，由于控制效果較為理想，成功推廣到了日照中聯(lián)港口粉磨站。 1、 日照中聯(lián)粉磨站項目背景日照中聯(lián)港口200萬噸/年粉磨站位于日照港

24、內(nèi)，由兩條100萬噸/年的生產(chǎn)線構(gòu)成，具有較強的生產(chǎn)能力。粉磨站中控室采用西門子公司PLC400的集散控制系統(tǒng)（DCS），下位機采用STEP7編制程序，上位機采用WINCC6.0作為顯示界面，西門子系統(tǒng)也有標(biāo)準的OPC接口，操作員通過操作員站對現(xiàn)場設(shè)備進行調(diào)整。 經(jīng)過對現(xiàn)場的實際考察，知道了現(xiàn)場的工藝流程，一號線的如圖10所示，二號線的同一號線。圖10 軟件現(xiàn)場運行界面截圖 為了便于對工藝流程進行分析給出日照中聯(lián)粉磨站聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝簡圖如圖11所示。圖 11 一號線工藝流程簡圖日照中聯(lián)港口粉磨站采用的工藝同山水平陰粉磨線基本相同，區(qū)別之處在于中聯(lián)水泥預(yù)粉磨系統(tǒng)中采用的是打散分級機，而山水的預(yù)

25、粉磨系統(tǒng)采用的是循環(huán)風(fēng)機，打散分級機增加了將物料打散的功能，設(shè)備內(nèi)部有很多錘頭，不斷的將大物料塊打散成小物料快，而且內(nèi)部也有一個風(fēng)機，風(fēng)機轉(zhuǎn)速可調(diào)?，F(xiàn)場采用的管球磨機如圖12所示，兩條生產(chǎn)線采用的都是同樣的磨機，磨機內(nèi)填充有一定直徑的鋼球，磨機運轉(zhuǎn)時，通過鋼球之間的互相碰撞來破碎物料，出磨后的成品水泥經(jīng)過化驗室的檢驗后合格的水泥直接進入水泥庫，現(xiàn)場一共有六個水泥庫，PO52.5型號的水泥入1、3、5水泥庫，PO42.5型號的水泥入2、4、6水泥庫。這個粉磨站主要是發(fā)散裝的水泥，不發(fā)袋裝的水泥，所以沒有包裝機。圖12 現(xiàn)場采用的管磨機現(xiàn)場的工業(yè)控制計算機采用的是Windows XP的操作系統(tǒng)，有

26、一臺工程師站和兩個操作員站，一號線和二號線同時在每一臺電腦上顯示，即每個操作員同時操作兩條生產(chǎn)線，操作員采用的是三班倒的班制，上12小時休息24小時，操作員的勞動強度是很大的，尤其是要同時看好兩條生產(chǎn)線。2、 兩套自動控制系統(tǒng)的對比山水平陰工程師站采用的是Windows 2000 professional 系統(tǒng)，使用的工業(yè)控制軟件是ABB公司的Industrial IT Freelance Control Build F(CBF)，日照中聯(lián)粉磨站工程師站采用的是Windows XP系統(tǒng)，使用的工業(yè)控制軟件是西門子公司的PLC400系統(tǒng)，雖然操作系統(tǒng)不同并且工藝和設(shè)備也略有區(qū)別，但由于這兩套系統(tǒng)都采用OPC通用接口技術(shù)，所以自動控制軟件能夠很好的移植，只需要將軟件中的變量名修改即可，將控制器的幾個參數(shù)略微調(diào)整，使得控制器能夠適用于新的粉磨系統(tǒng)。參數(shù)調(diào)整后需要進