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    水泥粉磨站是將水泥生產(chǎn)中的最后成品階段單獨獨立出來而形成的水泥成品生產(chǎn)單位。該階段將水泥熟料加入適量的混合材料進行粉磨，產(chǎn)出成品水泥。水泥的生產(chǎn)，一般可分生料制備、熟料煅燒和水泥制成等三個工序。硅酸鹽類水泥的生產(chǎn)工藝在水泥生產(chǎn)中具有代表性，是以石灰石和粘土為主要原料，經(jīng)破碎、配料、磨細制成生料，然后喂入水泥窯中煅燒成熟料，再將熟料加適量石膏（有時還摻加混合材料或外加劑）磨細而成。

粉末基礎(chǔ)知識

    粉磨的基本概念：用外力克服固體物料分子之間的內(nèi)聚力，使之分裂，并使物料顆粒的粒徑減小的過程，稱之為粉碎或磨碎，簡稱粉磨。     
    粉磨的分類：物料的粉碎一般是在破碎機和粉磨機內(nèi)分別進行的，所以按其粉碎物料的粗細程度又分為破碎和粉磨兩個機械操作過程。
    粉磨的目的：在于使物料獲得必要的分散度，成為一定組成的產(chǎn)品，以滿足各工藝過程的要求。

粉磨加工的分類：

    普通粉磨：粒度＜80μm  比表面積250～350/m2kg
    高細粉磨：粒度＜50μm  比表面積350～600/m2kg
    超細粉磨：粒度＜10μm  比表面積600～800/m2kg

水泥粉磨的意義：

    水泥熟料的粉磨主要任務(wù)是提供一定顆粒組成的成品，水泥的分散度可以用細度和比表面積來表示，在相同的礦物組成條件下，分散度越高，水泥磨的越細，水泥的水化速度越快強度越高，特別是早期強度高，但是當(dāng)比表面積超過一定限度，強度增長不明顯，電耗反而會急劇增加。粉磨方式不同，即使比表面積相同，強度也會有所差別。

粉磨方式：
    閉路粉磨系統(tǒng)：出磨水泥經(jīng)選粉設(shè)備選粉后合格品作為成品入庫，而不合格品回磨繼續(xù)粉磨。
    開路粉磨系統(tǒng)：出磨物料即為成品。
    閉路粉磨優(yōu)點：可以消除過粉磨現(xiàn)象，同時出磨物料經(jīng)過輸送和分級設(shè)備時可散失一部分熱量，粗粉再回磨重磨可降低磨內(nèi)溫度，因而粉磨效率高，產(chǎn)量高，一般產(chǎn)量可提高15～25％；可用調(diào)節(jié)分級設(shè)備的方法來控制產(chǎn)品的細度，因而能夠保證產(chǎn)品的細度，適用于生產(chǎn)多品種水泥。
    缺點：流程復(fù)雜，設(shè)備多，操作管理技術(shù)要求也高，基建投資大。

水泥粉末站控制要點

基礎(chǔ)自動化控制系統(tǒng)建設(shè)
    調(diào)配輸送控制站
    粉磨控制站
    成品包裝控制站

先進過程控制軟件
    調(diào)配，粉磨站系統(tǒng)的優(yōu)化控制系統(tǒng)
    輥壓機控制系統(tǒng)

實施信息集荷成與共享
    實時數(shù)據(jù)庫
    歷史數(shù)據(jù)庫

系統(tǒng)配置及工藝

粉磨工藝
    水泥廠的工藝系統(tǒng)包括（原料破碎、輸送、調(diào)配、水泥粉磨、水泥輸送入庫、成品及包裝）。

控制系統(tǒng)介紹及配置

1)  輔助原料及水泥粉磨部分
    配置一臺NCS4000冗余控制站，采用以太網(wǎng)方式擴展I/O，I/O模塊均采用本地擴展方式，對水泥粉磨及原料配料部分所有模擬量和數(shù)字量進行控制。其中，水泥粉磨輥壓機系統(tǒng)通過以太網(wǎng) 與NCS4000冗余控制站進行數(shù)據(jù)通訊。
2)  水泥粉磨及水泥庫頂部分
    配置兩套NCS4000冗余控制站，采用以太網(wǎng)方式擴展I/O，I/O模塊均采用本地擴展方式，水泥粉磨及水泥儲存（庫頂）部分所有模擬量和數(shù)字量進行控制
3)  水泥庫底及包、散裝部分
    配置兩套NCS4000冗余控制站，采用以太網(wǎng)方式擴展I/O，I/O模塊均采用本地擴展方式，對水泥庫底及包、散裝部分所有模擬量及數(shù)字量進行控制。主要采用觸摸屏TP270方式操作。TP270通過MODBUS 與NCS4000控制站進行數(shù)據(jù)通訊。
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)概述
    本系統(tǒng)為過程自動化控制系統(tǒng)，過程級網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工程師站，上位操作站、工程師站與下位之間及DCS主站之間的通訊為工業(yè)以太網(wǎng)，下位采用以太網(wǎng)總線，MODBUS總線，傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線，通訊速度為100M/S。
    本系統(tǒng)不僅連入總廠MIS 網(wǎng)，而且又和基礎(chǔ)級的以太網(wǎng)、MODBUS 網(wǎng)通訊，另外各過程（管理）機間又要相互通訊。故此，服務(wù)器既連入工業(yè)以太網(wǎng)便于和粉磨系統(tǒng)通訊,又連入基礎(chǔ)級以太網(wǎng)，MODBUS總線網(wǎng)收集各DCS 控制器信息，過程級又由網(wǎng)橋通過光線掛在總廠MIS 網(wǎng)絡(luò)上，便于實現(xiàn)總廠級管理，既共享廠級網(wǎng)提供的產(chǎn)，供，銷等市場信息，又和總公司計劃策略步調(diào)一致，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理。

系統(tǒng)的抗干擾措施

    內(nèi)蒙古宏基水泥粉磨自控系統(tǒng)主要設(shè)備為高速精密的弱電設(shè)備，各種控制電纜和信號電纜數(shù)量非常多，系統(tǒng)極易受到各種干擾。若不采取措施，消除其干擾，會嚴重影響系統(tǒng)的正常運行。
    因此，本自控系統(tǒng)采用了如下幾方面的抗干擾措施：
    系統(tǒng)現(xiàn)場NCS4000控制站的所有數(shù)字量輸入/輸出模塊、模擬量輸入/輸出模塊模塊均采用光電隔離，將現(xiàn)場各種信號與系統(tǒng)背板總線隔離。
    系統(tǒng)現(xiàn)場NCS4000控制站的所有數(shù)字量輸出信號均采用繼電器隔離，實現(xiàn)每個數(shù)字量輸出通道之間的隔離，消除了數(shù)字量輸出信號之間的相互干擾。
    系統(tǒng)現(xiàn)場NCS4000控制站的所有模擬量輸入/輸出信號電纜均采用屏蔽電纜，其屏蔽層在控制柜側(cè)一點接地，消除了空間干擾。
    系統(tǒng)現(xiàn)場NCS4000控制站的控制電纜、信號電纜與系統(tǒng)動力電纜應(yīng)分開布線，保持一定的間距。特別是大功率變頻器的動力電纜能產(chǎn)生較強的空間高頻干擾，應(yīng)使用金屬管穿線，并將金屬管良好接地。
    系統(tǒng)的供電電源采用UPS電源，可防止來自電網(wǎng)上的超高壓、欠壓、浪涌、尖峰脈沖干擾、停電干擾甚至雷電襲擊。
    系統(tǒng)現(xiàn)場控制站的標(biāo)準(zhǔn)機柜及相連接的其它電氣設(shè)備應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求做好接地連接。

系統(tǒng)功能
    順控啟、停機控制
    原料儲存及輸送工藝順控
    水泥磨機工藝順控
    水泥出庫及包裝工藝順控

自動控制調(diào)節(jié)
    粉磨喂料調(diào)節(jié)控制
    粉煤灰流量調(diào)節(jié)控制
    輥壓機輥縫壓力調(diào)節(jié)控制
    選粉調(diào)節(jié)控制
    水泥標(biāo)準(zhǔn)小倉倉重控制

設(shè)備控制管理
    設(shè)備控制管理是設(shè)備管理的重要環(huán)節(jié)，DCS采集設(shè)備的溫度、壓力、電流、振動等參數(shù)的瞬時數(shù)據(jù)和并分的輕、重故障判別信號送達上位機。

控制方案
水泥原料輸送與調(diào)配：
    1、包括原料的破碎及輸送。
    2、石膏、混合材、熟料的配比調(diào)配。
    3、給料機的單回路PID調(diào)節(jié)控制，給料量的日累計，月累計。
    4、空壓機、提升機、除塵器的聯(lián)鎖控制。

水泥粉磨系統(tǒng)：
水泥磨潤滑裝置系統(tǒng)準(zhǔn)備
潤滑系統(tǒng)啟動
    1、磨機主軸承稀油站啟動
    2、磨減速機潤滑油站啟動
    3、磨主電機稀油站啟動

選粉機組啟動
    1、注意選粉機的啟動電流
    2、慢慢調(diào)整選粉機轉(zhuǎn)速至合適的速度

磨機組啟動
    1、注意啟動電流
    2、注意磨音信號
    3、磨機通風(fēng)機收塵組啟動
輥壓機組啟動

水泥存儲：
    1、包括水泥成品的入庫選擇。
    2、水泥庫頂收塵機組控制，庫頂選庫的節(jié)流閥控制。
    3、庫底的羅茨風(fēng)機控制及1#、2#提升泵控制。

水泥成品庫底控制：
    1、包括4個成品庫的庫底充氣閥控制箱的循環(huán)控制。
    2、包括兩條下料皮帶的斜槽風(fēng)機控制。
    3、4個水泥成品庫的下料氣動調(diào)節(jié)閥的聯(lián)鎖選擇控制。

水泥包裝控制：
    1、包括水泥包裝的兩條生產(chǎn)線的分選包裝機的控制及監(jiān)視、報警。
    2、包括四條水泥包裝皮帶的電動推桿控制。
    3、水泥包裝的整個收塵機組的控制。

控制優(yōu)化方案
      生產(chǎn)過程控制，包括生產(chǎn)任務(wù)的制定，水泥質(zhì)量的判定，故障識別，工藝參數(shù)和水泥的數(shù)據(jù)跟蹤，數(shù)學(xué)模型的實現(xiàn)。并對生產(chǎn)進行優(yōu)化處理，對必要數(shù)據(jù)信息進行在線顯示和歸檔處理。
生產(chǎn)命令及管理模塊
      本模塊接受主控室工作站的命令信息，啟動數(shù)據(jù)跟蹤，并發(fā)送命令控制字給PLC 控制器。本模塊是生產(chǎn)的開始，并貫穿于整個生產(chǎn)的全過程，它一般由水泥粉磨主控室的操作人員管理，同時在也可發(fā)命令請求信號，由水泥粉磨主控室的操作人員確認后，即可有效。命令是有級別的，有權(quán)限的，并帶有加密機制，記錄機制。
異常控制管理模塊
       自動異常是程序自動識別的異常情況，它通過對現(xiàn)場信號的分析作出判斷的。手動異常是操作人員在經(jīng)驗輸入的調(diào)節(jié)信息，一般用于緊急情況。在異常發(fā)生時，程序向相關(guān)控制器和管理機發(fā)送異常信息，僅僅當(dāng)主控室管理人員通過畫面用鍵盤或鼠標(biāo)輸入異常解除信息，異常信號才消失。
質(zhì)量管理模塊
       質(zhì)量數(shù)據(jù)跟蹤完成生產(chǎn)計劃顯示，原輔物料質(zhì)量信息傳送和故障信息跟蹤，質(zhì)量跟蹤由入磨頭倉配料開始直到水泥送至水泥庫為止。配料數(shù)據(jù)文件和實時數(shù)據(jù)庫的信息形成配料跟蹤文件并回送實時數(shù)據(jù)庫。由數(shù)據(jù)庫送往工程師站，并形成報表。
過程數(shù)據(jù)輸入輸出模塊
       本模塊將負責(zé)過程工藝參數(shù)文件，供其他模塊使用，并將粉磨系統(tǒng)傳來的數(shù)據(jù)信息進行處理。同時和工作站HMI 交換數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)送往PLC 控制器和其他模塊。同時形成各種不同類型工作報表，和數(shù)據(jù)歸檔文件存儲于上位機，供后續(xù)的檢索查詢，同時打開控參數(shù)文件讀取參數(shù)信息供其他模塊使用。
水泥質(zhì)量數(shù)學(xué)模型
       水泥質(zhì)量的控制思路根據(jù)現(xiàn)場實際工藝要求（包括品種，質(zhì)量等要求），理論上根據(jù)入磨料流量、磨音控制混合料配比流量。根據(jù)風(fēng)門開度、主收塵器差壓、選粉機轉(zhuǎn)速控制水泥比表面積。
計算模塊的任務(wù)是根據(jù)數(shù)據(jù)輸入模塊的實時數(shù)據(jù)和各種工藝參數(shù)，及水泥物理化學(xué)參數(shù)，由數(shù)學(xué)計算子程序計算出水泥細度，水泥強度，凝固時間等參數(shù)供控制模塊使用并送往信息輸出模塊。
NCS4000在水泥粉末站項目應(yīng)用
       沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司推出的NCS4000網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)是分布式現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，提供FF H1、PROFIBUS DP、HART標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線接入模塊，提供過程控制、邏輯控制和批處理控制功能，滿足工業(yè)和制造過程的自動化控制需求。

現(xiàn)場總線（Fieldbus）技術(shù)與傳統(tǒng)控制
系統(tǒng)相比具有的顯著特點：
開放性、互操作性和互用性；
具有現(xiàn)場設(shè)備智能化和功能自治化；
功能高度分散化；
高準(zhǔn)確性和高可靠性；
節(jié)省安裝材料和減少調(diào)試工作量；節(jié)省維護費用，降低非計劃停車時間。

系統(tǒng)高度穩(wěn)定性
不僅廣泛應(yīng)用于冶金、石化、電力、市政、建材等傳統(tǒng)行業(yè)，更在國家科技項目，軍工項目中發(fā)揮了重要作用。
    良好的開放性
    符合高速以太網(wǎng)（FF HSE）和EPA標(biāo)準(zhǔn)
    支持FF、HART、Modbus等多種現(xiàn)場總線協(xié)議
    符合IEC61131-3編程語言標(biāo)準(zhǔn)
    開放的數(shù)據(jù)訪問接口，支持OPC標(biāo)準(zhǔn)
    強大的系統(tǒng)規(guī)模和能力
    支持中、大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，
    物理連接能力16000點
    支持現(xiàn)場總線接口模塊可以連接
    更多的物理I/O點數(shù)
    應(yīng)用進程最小掃描周期20 ms
    高度的安全性
    雙CPU結(jié)構(gòu)，支持熱插拔，支持控制器冗余
    支持網(wǎng)絡(luò)冗余；1+1冗余電源結(jié)構(gòu)，
    無源結(jié)構(gòu)背板和端子，避免電氣損壞
    嚴格的環(huán)境實驗和電磁兼容測試

典型業(yè)績
    內(nèi)蒙古宏基水泥粉磨站自2010年9月建成投產(chǎn)至今，NCS4000系統(tǒng)運行情況良好，能夠可靠、準(zhǔn)確地完成控制操作，實時監(jiān)測和記錄水泥生產(chǎn)過程的運行狀況，并且能對現(xiàn)場出現(xiàn)的各種突發(fā)事件及時做出及時響應(yīng)。
    NCS4000系統(tǒng)在內(nèi)蒙古宏基水泥粉磨站的應(yīng)用，已經(jīng)取得了良好的效果，擴大了NCS4000系統(tǒng)在水泥行業(yè)的影響力。

結(jié)束語
    實施“精品”戰(zhàn)略,明確“創(chuàng)優(yōu)工程”的質(zhì)量目標(biāo),并在施工過程中實施對工程質(zhì)量進行全方位、全過程的有效控制,即:從材料采購、施工與驗收、實施各專業(yè)、各工序、各階段質(zhì)量控制，直到調(diào)試投運和竣工驗收。
    認真貫徹ISO9001的質(zhì)量方針和質(zhì)量文件，有效實施質(zhì)量控制；嚴格按各工程階段的停止點實施有效控制，對各部門的工程質(zhì)量負責(zé)。
    認真貫徹執(zhí)行設(shè)計工作的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，認真執(zhí)行圖樣和設(shè)計文件的審簽程序，保證提供的設(shè)計圖樣和技術(shù)文件完整、正確、協(xié)調(diào)、統(tǒng)一、清晰。
    博微公司具有強大的技術(shù)團隊和經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員，一流的技術(shù)服務(wù)，能為用戶提供最先進最優(yōu)化的行業(yè)解決方案。