DCS系统在水泥生产中的应用

安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）-0-目录摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2关键词．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21、绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.1前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.2实习感言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32、DCS控制系统简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42.1概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42.1.1DCS系统简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42.1.2集散控制系统的硬件结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72.1.3集散控制系统的软件技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72.2DCS控制技术的发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72.3水泥厂控制系统的发展经历．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83、水泥生产工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．103.1水泥概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．103.2工艺流程简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．103.2.1破碎及预均化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．113.2.2生料制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．113.2.3生料均化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．113.2.4预热分解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．113.2.5水泥熟料的烧成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．123.2.6水泥粉磨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．133.3主要部分设备工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．154、DCS控制技术在工艺中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．164.1控制项目．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．164.1.1转速控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．164.1.2温度控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）-1-4.2生料粉磨中的过程控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．184.3水泥厂常见设备的控制方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．194.4各工段控制方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22附录：ATOX—50型水泥立磨示意图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24参考资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）-2-DCS控制技术在水泥生产工艺中的应用(XXXXXXXXXXXXXXX学院安徽合肥230051)[摘要]以往的水泥生产线是以现场控制为主的，主要通过继电器控制系统进行控制，无论在人力还是物力方面投资都是很大的，近年来由于自动化技术的快速发展，DCS控制技术在工业控制中得到广泛应用，DCS系统在水泥生产线上的使用，使得水泥厂在人力和物力方面的投资大大减少，增加了效率，另外也降低了危险系数，员工安全得到有力的保障。本文主要叙述DCS系统在铜陵上峰水泥股份有限公司5000t/d生产线上的应用。[关键词]水泥生产工艺，DCS，过程控制，PID安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）-3-1、绪论1.1前言随着社会的快速发展，水泥建材需求不断扩大，应用范围也越来越广泛，从高楼大厦到园林艺术，都需要水泥的浇筑。另外，微电子技术、计算机技术、自动控制理论和通信技术的发展，DCS技术在工业控制领域发挥巨大的作用，越来越深入。当然在水泥行业也不例外，DCS控制系统也得到了很大的应用。由于DCS的应用，在人员方面减少了需求，提高了效率；在安全方面，由于不需要人亲自到现场即可进行对整个生产流水线的控制，大大提高了安全系数。这篇实习报告就是我在铜陵上峰水泥股份有限公司实习所得。在论文中写到了DCS的相关理论，并提到了水泥的部分知识。结合实习的实际情况，将DCS控制技术与水泥生产工艺流程相结合，叙述了DCS控制技术在水泥生产工艺流程中的应用，其中涉及到温度控制、流量控制、压力控制、转速控制等。论文中写到了我的专业课所学，同时也联系了我实习时所学到的新知识，可谓是理论联系实际。在实习过程中，我所在的车间是生料车间，故而我所写内容大部分是围绕生料粉磨的流程而写的。由于我的知识水平有限以及专业知识的欠缺，论文中难免会有不妥或错误之处，希望老师批评指正并予以谅解。谢谢！XXXXXX2011年4月18日1.2实习感言电院的生活是我人生道路上的一个转折点，如若当初有一念之差，我将不知何去安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）-4-何从。走进电院之前，高考失败的阴霾还在心中，感觉自己很是一无是处；然而，事实并不是如此，不在沉默中爆发，就在沉默中死亡，我走进了电院，抛弃自卑，争取自信。2010年12月8日，我来到上峰水泥股份有限公司实习，起初主要的实习任务是熟悉现场。在和现场的老工人打交道的一段时间里我觉得，社会总不如学校，他们没有同学之间那种热情，那种友谊，取而代之的是独立、自我，所以，在社会上一定要谨慎，学聪明点，最重要的是作好自己的工作，让别人没有机会挖你的不是。当然，领导喜欢诚实肯干的人，所以不能再耍孩子脾气，要更学会服从。但不是盲目服从，否则会很累自己，要学会适当的坚硬。这段时间里，有汗水，有泪水，也有笑容，最重要的是学会了很多，不仅仅是知识，还有很多处世方面的。对于知识，我学到了关于水泥的很多知识，虽然这并不是我所学的的专业，也不知我以后是否会继续从事水泥行业，但学会了总会有点用的，毕竟存在的就是有价值的；另外，水泥厂巡检工的实习，让我了解了不少关于机械设备运转方面的常识，对于机械故障要做到及时处理解决；在实习中，体会到了实际的工作与书本上的知识是有一定距离的，需要进一步的再学习。在处世方面，为人要老实诚恳，做事要认真积极，尽量少说话多做事；对于别人的事，自己能帮得上忙的尽量帮一下，有时团队合作还是重要的，也是必要的；班组就是一个集体，如果不能很好的合作，那么工作是做不好的，有些事光靠一个人是完成不了的。实习期间，有累、有苦，水泥厂的环境可想而知，与身俱来的噪音和粉尘，也有高温、高空危险，还要做些体力活，但这些我认为都是值得的。像我们刚刚毕业走向社会的学生，涉世不深，了解不够，很容易因一时的冲动而犯下大的错误，因此更需要到一个艰苦的环境里磨练一下自己，不仅仅要坚定自己的意志，还要强化自己的体质，在做一些体力活的时候是一个很好的锻炼身体的机会。这一切都为以后从事固定工作打下了良好的基础。在这里，感谢上峰给了我这个锻炼自己的机会，更要感谢学校培养了我三年，教会了我许多的知识！安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）-5-2、DCS控制系统简介2.1概述计算机集散控制系统，又称计算机分布式控制系统（DistributedControlSystem），简称DCS系统。他是一种综合了计算机技术、控制技术、通信技术、CRT技术，即4C技术，实现对生产过程集中监测、操作、管理和分散控制的新型控制系统。集散控制系统既不同于分散的仪表控制，又不同于集中计算机控制系统，它克服了二者的缺陷而集中了二者的优势。与模拟仪表控制相比，它具有连接方便、采用软连接的方法连接、容易更改、显示方式灵活、显示内容多样、数据存储量大、占用空间少等优点；与计算机集中控制系统相比，它具有操作监督方便、危险分散、功能分散等优点。另外，集散控制系统不仅实现了分散控制、分而自治，而且实现了集中管理、整体优化，提高了生产自动化水平和管理水平，成为过程自动化和信息管理自动化相结合的管理与控制一体化的综合集成系统。这种系统组态灵活，通用性强，规模可大可小，既适用于中小型控制系统，也适用于大型控制系统。集散控制系统具有如下特点：自治性，协调性，在线性和实时性，适应性、灵活性和可扩充性，系统组态灵活方便。2.1.1DCS系统简介集散控制系统是采用标准化、规模化和系列化的设计，实现集中监视、操作、管理，分散控制。其体系结构从垂直方向可分为三级，第一级为分散过程控制级；第二级为集中控制管理级；第三级为综合信息管理级，各级相互独立又相互联系。从水平方向，每一级功能可分为若干子级（相当于在水平方向分成若干级）。各级之间有通信网络连接，级与各装置之间哟本级的通信网络进行通信联系。（1）分散过程控制级分散过程控制级直接面向生产过程，是集散控制系统的基础。它具有数据采集、数据处理、回路调节控制和顺序控制等功能，能独立完成对生产过程的直接数字控制。其过程输入信息是面向传感器的信号，如热电偶、热电阻、变送器（温度、压力、液位、电压、电流功率等）及开关量的信号，其输出是作用于驱动执行机构。同时，通安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）-6-信网络可实现与同级之间的其他控制单元、上层操作管理站相连和通信，实现更大规模的控制与管理。它可传送操作管理级所需的数据，也能接受操作管理级发来的各种操作指令，并根据操作指令进行相对的调整或控制。构成这一级的主要装置有：（a）现场控制站（工业控制机）；（b）可编程控制器PLC；（c）智能调节器；（d）其他测量装置。各控制器的核心部件是微处理器，且可以是单回路的，也可以是多回路的。（2）集中操作监控级这一级以操作监视为主要任务，兼有部分管理功能。它是面向操作员和系统工程师的，这一级配备有技术手段齐备，功能强的计算机系统及各类外部装置，特别是CRT显示器和键盘，还需要较大存储容量的存储设备及功能强大的软件支持，确保工程师和操作员对系统进行组态、监测和操作，对生产过程实现高级控制策略、故障诊断、质量评估等。这一级主要设备包括：（a）监控计算机：即上位机，综合监视全系统的各工作站，具有多输入多输出控制功能，用以实现系统的最优控制或最优管理。（b）工程师操作站：主要用于系统的组态、维护和操作。（c）操作员操作站：主要用于对生产过程