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新型干法水泥生產(chǎn)線電氣自動(dòng)化特點(diǎn)-水泥生產(chǎn)線自動(dòng)化家

環(huán)球重工為專業(yè)的生產(chǎn)水泥廠設(shè)備的廠家，多年來一直致力于水泥生產(chǎn)線建設(shè)，水泥廠設(shè)備研發(fā)，水泥廠機(jī)械設(shè)備改造工作，從地形考察，礦物質(zhì)分析，圖紙規(guī)程，方案校正，機(jī)械生產(chǎn)，場地土建，安裝調(diào)試，后期服務(wù)，最具專業(yè)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)隊(duì)伍鑄造了環(huán)球重工不朽的光輝。
近幾年來，我集團(tuán)大力發(fā)展新型干法水泥事業(yè)，新建熟料生產(chǎn)線和水泥粉磨站30余條。已投產(chǎn)和在建生產(chǎn)線，無論是電氣自動(dòng)化的裝備、自動(dòng)化系統(tǒng)的軟件功能，還是電氣管理技術(shù)，都緊緊跟蹤了當(dāng)今國際先進(jìn)水平，并結(jié)合實(shí)際，在技術(shù)創(chuàng)新、降低投資方面有所突破，收到了較好經(jīng)濟(jì)效益。

　　1 自動(dòng)化技術(shù)和水平不斷提高
　　 1.1 新建生產(chǎn)線全部采用新型DCS系統(tǒng)
　　 水泥工藝流程的特性，決定了其開關(guān)邏輯控制的主導(dǎo)地位，同時(shí)模擬量的處理多為簡單的顯示和給定，控制回路基本上也多為并不復(fù)雜的單回路調(diào)節(jié)，這些特點(diǎn)決定了傳統(tǒng)意義上DCS系統(tǒng)的逐漸淡出，如3號(hào)線使用的Bailey的INFl90系統(tǒng)等，這些早期的DCS系統(tǒng)同相對簡單的PLC加上位控制軟件所組成的控制系統(tǒng)相比較，并無明顯的優(yōu)勢，甚至某些方面還處于下風(fēng)。因此，隨著PLC技術(shù)和產(chǎn)品的不斷發(fā)展，PLC的處理開關(guān)量的能力和較快的速度在水泥行業(yè)的工藝控制中得到充分的表現(xiàn)，同時(shí)其靈活的結(jié)構(gòu)為系統(tǒng)的升級(jí)和擴(kuò)展留有很大的余地，加上價(jià)格優(yōu)勢更使其得到迅速的發(fā)展。與此同時(shí)，傳統(tǒng)DCS廠商紛紛推出其相應(yīng)的PLC產(chǎn)品，如ABB的Freelance 2000、Honeywell的Plantscape及Siemens的PCS7等，它們作為基于PLC的DCS系統(tǒng)在水泥行業(yè)推廣，并已取得不俗的業(yè)績。

　　目前我集團(tuán)在水泥生產(chǎn)線自動(dòng)化系統(tǒng)選型方面，從集團(tuán)一盤棋的角度考慮，兼顧了投資和生產(chǎn)控制的可靠性，以及維護(hù)上的方便，在所有熟料生產(chǎn)線全部采用ABB公司的Freelance 2000系統(tǒng)，幾乎所有粉磨站都采用了國產(chǎn)和利時(shí)公司的SmartPr0系統(tǒng)。這兩個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn)是投資低、可靠性高，并已基本為我集團(tuán)技術(shù)人員所掌握。

　　1.2 在總降壓變電站采用電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)
　　 我集團(tuán)的110kV和35kV總降壓變電站采用了變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，不僅可以滿足與電力部門通訊的要求，而且可以將整個(gè)企業(yè)的高中壓電力設(shè)備的保護(hù)、控制和監(jiān)測集為一體，可實(shí)時(shí)顯示電站各回路電量、開關(guān)狀態(tài)、信號(hào)狀態(tài)及動(dòng)作等，并完成數(shù)據(jù)累計(jì)；完成主接線圖、潮流負(fù)荷棒圖；可動(dòng)態(tài)顯示和修改各種保護(hù)裝置的保護(hù)定值，可在線投、退保護(hù)裝置。變電站綜合自動(dòng)化采集數(shù)據(jù)均為總降出線回路數(shù)據(jù)，與水泥生產(chǎn)線生產(chǎn)自動(dòng)化DCS系統(tǒng)具有相對獨(dú)立性。

　　這里需要提到的是，因總降壓站具有相對的獨(dú)立性，為減少對生產(chǎn)控制的誤操作，以免影響正常生產(chǎn)，有必要單獨(dú)設(shè)置綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。6kV(10kV)配電站只設(shè)置綜合保護(hù)器代替各種繼電器，通過生產(chǎn)線獨(dú)立的DCS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及控制，而不進(jìn)入變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，即變電站綜合自動(dòng)化采集數(shù)據(jù)、信息均為總降出線回路數(shù)據(jù)及信息。

　　2 操作更方便實(shí)用性增強(qiáng)
　　 2.1 DCS系統(tǒng)
　　 ABB的Freelance 2000系統(tǒng)與和利時(shí)的SmartPro系統(tǒng)，在國內(nèi)水泥行業(yè)市場占有率高，且隨著自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步，其投資較過去降低，如Freelance 2000系統(tǒng)較3號(hào)線的INFI90系統(tǒng)降低投資100萬元。同時(shí)，僅選擇2種DCS系統(tǒng)有利于技術(shù)人員的掌握，有利于生產(chǎn)控制和全集團(tuán)統(tǒng)一管理。

　　2.2 配電站
　　 6kV(10kV)配電站中，打破常規(guī)設(shè)計(jì)，取消兩段母線之間的聯(lián)絡(luò)。因?yàn)殡S著供電可靠性和工藝生產(chǎn)連續(xù)性的大大提高，以及熟料及水泥生產(chǎn)線的實(shí)際布局，一個(gè)工段的設(shè)備停機(jī)，將直接或馬上導(dǎo)致其他主機(jī)設(shè)備也要停機(jī)，沒有必要在6kV(10kV)母線處進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，只在低壓設(shè)置聯(lián)絡(luò)即可。世紀(jì)創(chuàng)新、昌樂、濰坊、嶺子二期熟料生產(chǎn)線以及所有粉磨站全部采用了這種布置。實(shí)踐證明，這種設(shè)計(jì)方案筒潔，操控方便。

　　2.3 操作界面方便簡潔
　　 水泥生產(chǎn)線利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，將電氣工程師分析處理問題的過程形象化，對重點(diǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行、設(shè)備報(bào)警、設(shè)備故障等狀態(tài)信息綜合處理，例如ABB系統(tǒng)畫面設(shè)置滾動(dòng)報(bào)警欄，滾動(dòng)顯示報(bào)警設(shè)備編號(hào)，提示操作員及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理故障；操作員還可以通過重要設(shè)備模擬量波形圖來判斷設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理。方使中控操作人員快速查找故障的原因，縮短故障處理時(shí)間。昌樂、濰坊、嶺子一期二期以及粉磨站都采用了這項(xiàng)措施，效果很好，嶺子二期設(shè)置了外置音響，效果更明顯。

　　3 可靠性提高
　　 3.1 控制系統(tǒng)
　　 隨著大型先進(jìn)水泥設(shè)備、進(jìn)口設(shè)備的不斷應(yīng)用，配套控制系統(tǒng)越來越多，一條生產(chǎn)線中就形成了多個(gè)局部控制子系統(tǒng)，這些控制子系統(tǒng)具有相對的獨(dú)立性和完整性，不但完成所配套設(shè)備的控制功能，而且保護(hù)功能做得非常好；子系統(tǒng)的存在，將控制風(fēng)險(xiǎn)分散，也增加了整個(gè)生產(chǎn)線控制的可靠性。如：生料立磨的控制系統(tǒng)(平陰)、煤磨控制系統(tǒng)(嶺子、平陰)、轉(zhuǎn)子秤控制系統(tǒng)(昌樂、濰坊、嶺子、平陰、安丘)、輥壓機(jī)控制系統(tǒng)(青島、聊城、故城、濱州、淄川、東營)、配料秤控制(3號(hào)線、世紀(jì)創(chuàng)新、嶺子一期)等。這些控制子系統(tǒng)在設(shè)備調(diào)試階段已經(jīng)將各種參數(shù)設(shè)置正常，除必要的定期校驗(yàn)外，一般不需要頻繁的日常設(shè)置，只要把握好上電、清灰及清楚現(xiàn)場控制箱、按鈕盒等的操作，就能解決大多數(shù)問題。水泥設(shè)備現(xiàn)場出現(xiàn)的問題，操作不當(dāng)(包括中控和現(xiàn)場)占大多數(shù)，真正技術(shù)方面的問題不多。這就要求應(yīng)不斷加強(qiáng)對現(xiàn)場和中控操作人員的培訓(xùn)，提高工作人員的技術(shù)水平，多從設(shè)備的工作原理、動(dòng)作過程和功能元件的分布人手來解決實(shí)際遇到的問題。

　　3.2 開關(guān)柜及執(zhí)行機(jī)構(gòu)
　　 與固定式低壓開關(guān)柜相比，抽屜式低壓開關(guān)柜的模塊分區(qū)結(jié)構(gòu)更具安全性，互換式的抽屜使故障處理時(shí)間大大縮短，操作維護(hù)非常方便。同時(shí)，電動(dòng)執(zhí)行器采用機(jī)電一體化式，取消伺服放大器等外圍元件，減少了電氣接線，控制簡單、維護(hù)方便。昌樂、濰坊、嶺子、平陰熟料線，以及所有粉磨站全部使用了該類設(shè)備。

　　4 故障的處理
　　 現(xiàn)代化水泥企業(yè)的自動(dòng)化水平較高，故障處理方面也是有據(jù)可依，據(jù)近幾年的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，故障處理思路及方法應(yīng)把握以下幾點(diǎn)：

　　1)中控室是生產(chǎn)控制的心臟，幾乎所有設(shè)備的狀態(tài)、運(yùn)行信息都有記錄，故障處理應(yīng)首先從中控取得第一手原始資料，充分利用與故障有關(guān)的大量信息。平時(shí)應(yīng)該多與操作員聯(lián)系，了解設(shè)備運(yùn)行狀況，對問題早發(fā)現(xiàn)，做到防微杜漸。

　　2)掌握設(shè)備的工作原理，至少應(yīng)熟悉設(shè)備現(xiàn)場操作箱、控制柜的物理位置、關(guān)聯(lián)關(guān)系以及操作順序。例如：某子公司的轉(zhuǎn)子秤曾出現(xiàn)既不能在中控也無法在現(xiàn)場開機(jī)情況，經(jīng)查，原因是現(xiàn)場按鈕盒上的急停按鈕被誤按下所致。

　　3)處理水泥設(shè)備故障時(shí)，要順藤摸瓜，逐項(xiàng)排除，不放過任何可能的原因。例如：生產(chǎn)正常運(yùn)行中，電纜中間斷線并不常見，一次平陰廠立磨的振動(dòng)信號(hào)丟失，經(jīng)檢查，上位機(jī)、I／O機(jī)柜、所有連接端子、振動(dòng)傳感器正常，確認(rèn)恰恰是信號(hào)電纜斷線所致。

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