硕士论文答辩 水泥粉磨站DCS系统设计与实现课件

济南大学硕士论文答辩指导教师：学生姓名：水泥粉磨站DCS系统设计与实现

济南大学硕士论文答辩指导教师：学生姓名：水泥粉磨站DCS系统论文提纲前言1234课题研究背景主要设计DCS控制系统的工程实现56安装、调试及改进主要研究内容论文提纲前言1234课题研究背景主要设计DCS控制系统的工前言水泥生产线分散程度较大、工艺流程复杂、实时控制性强及逻辑要求高，因此一套合适的自动化操作系统在提高产品质量、生产效率、节能降耗、控制污染、改善劳动条件、保证生产安全等方面可以起到重要的作用。“DCS”即集散控制系统，是利用计算机技术对生产过程进行集中管理、分散控制的一种新型自动控制系统。前言水泥生产线分散程度较大、工艺流程复杂、实时控前言DCS系统计算机控制系统人机接口测量系统信号处理系统通信网络系统显示技术前言DCS系统计算机控制系统人机接口测量系统信号处理系统通信前言豫龙同力信阳粉磨生产线是年产100万吨的水泥粉磨生产线,该项目的控制系统采用法国施耐德DCS系统软件和设备，该粉磨生产线核心生产设备是洛阳中信重机公司提供的ø4.2*13管磨机。结合水泥粉磨生产流程，着重论述DCS集散控制系统在水泥粉磨自动化控制系统中的设计与实现。前言豫龙同力信阳粉磨生产线是年产100万吨的水泥粉磨生产线,前言设备及设备之间连锁控制，实现对全厂的生产情况进行监控电流检测设备压力检测设备温度检测设备频率检测设备流量检测设备前言设备及设备之间连锁控制，实现对全厂的生产情况进行监控电流前言从生产效率、节能降耗、控制污染、改善劳动条件、保证生产安全等方面对DCS控制系统的优点进行分析；本项目采用DCS集中控制系统，对生产进行集中管理，分散控制，局部采用计算机现场总线的配置方式，作为计算机集散系统的一部分，以便于监控和维修的方便。本文依托水泥粉磨生产线与DCS系统，结合施耐德基于Quantum和momentum之间的系统方案，对水泥粉磨生产线DCS设计与实现进行针对性的研究。设计完成时将在电脑上实行模拟实验的方法，进行逐个试验，实现控制的准确性。前言从生产效率、节能降耗、控制污染、改善劳动条件、保证生产安前言最后通过安装、试验和投运，实现了DCS系统在水泥粉磨生产线的自动控制，展现了集中管理，分散控制的优点，在运行中针对设计不足及时进行了弥补，完善了设计缺陷，取得了良好的控制效果。前言最后通过安装、试验和投运，实现了DCS系统在课题研究背景“DCS”控制系统，在提高生产过程自动化水平，提高产品质量、提高劳动效率等方面有重要的意义。随着各种新控制技术在工业领域中的涌现，新的控制方案和思想对传统DCS发展提供了更多挑战，DCS系统只有紧跟时代潮流，不断采用最新的技术和思想来扩展、完善自己。现在的DCS正在朝着检测和控制完全分散化状态发展，DCS与FCS的有机结合、标准网络软件、共享通信协议、Internet应用等都是当今DCS系统发展的趋势。课题研究背景“DCS”控制系统，在提高生产过程自DCS控制的意义集中控制操作员根据按工艺流程预先编制的程序，将设备起动与停车机旁控制人员在机旁手动开、停设备，以便单机调试检修方式集中遥控和机旁均不能启动设备，确保检修时人员的安全。故障停车时，中控操作室和机旁均能紧急停车。DCS控制的意义集中控制操作员根据按工艺流程预先编制的程序，DCS控制的意义

DCS系统在水泥粉磨生产线系统设计和实现后，改变了以往“傻、大、笨、粗”的形象，中控室一人控制和监护全厂设备的开停和运行情况，为公司的集中管理分散控制创造了条件，提高了劳动效率，提高了设备安全运行，创造了良好的经济效益，积极响应了国家节能降耗的政策。DCS控制的意义DCS系统在水泥粉磨生产线系统设DCS控制的意义主要实现功能一所有进入DCS系统设备的启停控制、故障报警和设备之间的连锁运行等；主要实现功能二调节各种工艺参数，如配料计量给定、频率设定、风门刻度调整等；主要实现功能三主要工艺参数的归档记录和显示，如电流、磨音、压力、温度、辊缝值等主要实现功能四改善生产环境，降低工人劳动强度。DCS控制的意义主要实现所有进入DCS系统设备的启停控制、故水泥粉磨系统DCS控制的发展状况常规控制PID比例积分微分其他简单的控制算法

使工业生产过程的被控变量，如温度、电流、压力、风量等，在遭受到外来扰动情况下，稳定地维持在预先的给定值上。水泥粉磨系统DCS控制的发展状况常规控制PID比例积分微分其水泥粉磨系统DCS控制的发展状况起步于70年代初期市场基本被国外产品垄断进入90年代后国产DCS系统取得了较大进步，国产系统的市场占有率逐渐攀升近年来国产DCS系统逐步成熟其中北京和利时公司和浙大中控公司凭借自身雄厚的实力，成为国产DCS厂家中的佼佼者水泥粉磨系统DCS控制的发展状况起步于70年代初期市场基本被主要研究的内容主要研究的内容主要研究的内容设备名称规格型号主要技术性能辊压机RP140-110入磨料度≤60mm，电机功率2×800KW(电压10KV)，能力460-510t/h，最高入料湿度5%球磨机（双滑履）φ4.2×13m主电机功率3150KW(电压10KV)，转速15.6r/min，装球量209t，生产能力120-150t/h，出磨比表面积3600-3800Cm2/kg选粉机O-SepaN-3000电机功率110KW，能力110-180t/h，最大给料量500t/h，转子转速135-170r/min循环风机M4-73NO.18F电机功率250KW(电压10KV)，风量180000m3/h主排风机6-2X29NO.23.5F电机功率630KW(电压10KV)，风量210000m3/h主要研究的内容设备规格型号主要技术性能辊压机RP140-11主要设计中央控制定设工程师站1台，操作员站机3台操作员站设有摄像装置及“电视监控墙”进行监测。现场控制站测量和控制电缆通过电缆桥架进入电力控制室和集中控制室。实现磨机等设备和电力控制的统一运行管理现场设备磨机等现场设备以DCS的操作员站的液晶显示器为中心对设备的运行进行监视和控制。主要设计中央控制定设工程师站1台，操作员站机3台操作员站设有主要设计中央控制室工程师站操作员站通讯服务器光电转换设备现场设备及现场控制站CPU主机电源I/O模块通讯模块光纤收发器以太网通讯卡选型时我们考虑到与驻马店确山豫龙同力总公司整体控制系统一致，以便维护和备件配备，因此，确定使用性价比高的施耐德公司的Quantum、Momentum模块，编程软件采用CONCEPT。主要设计中央控制室工程师站操作员站通讯服务器光电转换设备现场主要设计熟料输送与储存部分设有冗余的Modbus网络接口，171CCC96030是控制熟料输送与储存主机、辅机等设备的远程I/O站，完成熟料输送与储存各设备的信号采集与传递。水泥粉磨部分冗余的控制器CPU41412A、上位机、工业交换机以及水泥粉磨系统的远程I/O站分布在这里，完成水泥粉磨系统各设备的信号采集、运算处理及设备控制等功能。水泥包装部分设有冗余的Modbus网络接口，171CCC96030是控制包装主机、辅机等设备的远程I/O站，完成包装各设备的信号采集与传递。主要设计熟料输送与储存部分设有冗余的Modbus网络接口，1主要设计整个系统主干网为树形拓扑结构，采用光缆作为介质，通讯速率达100M/s。中央控制室内采用ModbusTCP/IP通讯协议通过交换机和光电转换设备实现与现场水泥粉磨主站系统的通讯，水泥粉磨主站采用MB+通讯实现与分站熟料输送与储存、水泥包装站系统之间通讯。主要设计整个系统主干网为树形拓扑结构，采用光缆作为介质，通讯主要设计水泥磨主站系统选用Schneider公司ModiconTSXQuantumPLC熟料输送与储存、水泥包装站系统采用MomentumPLC组成Quantum+Momentum的MB+主从系统熟料输送与储存170PNT11020MB+通讯适配器水泥磨主站通过140NOE77100模块实现Ethernet网络通讯，通过140XBE10000背板扩展模块实现模块间扩展，采用远程电缆TAP接头水泥包装站系统的MB+电缆主要设计水泥磨主站系统选用Schneider公司Modico主要设计名称单位数量压力变送器台9差压变送器台2一体化温度计支50流量计套1料位计台13摄像监控系统套1接线箱400×250×6008UPS电源4GCK低压控制柜800×1000×22006按钮盒30DELL工业机4显示器DELL214打印机HP10201主要设计名称单位数量压力变送器台9差压变送器台2一体化温度计主要设计控制功能(1).采集和处理功能数据采集系统通过液晶显示器屏幕的显示，为中控操作员提供运行设备的各种信息，具有开关和模拟量输出、报警显示和输出、生产操作指导、打印报表、画面复制等功能。(2).模拟量控制系统模拟量控制系统为DCS的一部分，能全面采集各类模拟量，协调磨机、辊压机及辅机的运行。主要控制回路有：磨机负荷、配料、辊压机压力、排风机风量、循环风机风量、高效选粉机风量等的自动控制。控制系统的输出信号是4～20mA连续信号，设上下限，确保控制系统出线故障时磨系统设备的运行安全。主要设计控制功能主要设计(3).磨机紧急跳闸保护系统。能在下列等情况下实现紧急停机：1）润滑系统油压下降低于跳闸值（磨头、磨尾、主电机、主减速机四个油站的任何一个油压低于0.15MP）；2）磨机滑履温度超过跳闸值（设定为68℃，报警值为63℃）；3）电机轴承温度超过跳闸值（设定为80℃，报警值为75℃）；4）电机绕组温度超过跳闸值（设定为115℃，报警值为110℃）；主要设计(3).磨机紧急跳闸保护系统。主要设计系统点数设计根据现场设备数量和安全等需要，对设备开停的开关量和电流、磨音、压力、温度、辊缝值等模拟量进行设计，汇总现场控制I/O点数共1584个。这样现场控制站的I/O点数共1584个，其中开关量1344个，输入量（DI）960个，输出量(DO)384个；模拟量240个，输入量(AI)176个，输出量(AO)64个（现场控制站I/O点数布局见下表）。主要设计系统点数设计主要设计名称DIDOAIAO备注1#现场控制站28812888熟料、石膏2#现场控制站3841609616水泥磨3#现场控制站288967240包装合计960384176641584主要设计名称DIDOAIAO备注1#现场控制站2881288主要设计工业电视监控系统设计根据生产现场的重要性，初步设计了12个监控点，由12台34电视机组成显示屏幕，在中控操作室内制作成电视监控墙进行显示，以便中控操作员随时监控到现场设备的运行状态。12个监控点分别是水泥磨机、入磨皮带机、调配后混合料皮带、4台计量称各一台，上熟料皮带、破碎机皮带、2台包装机各一台和水泥散装机1台。主要设计工业电视监控系统设计主要设计主要设计DCS控制系统的工程实现熟料、石膏、沸石、粉煤灰等原材料按一定比例配料混合经水泥磨粉磨制成不同标号的水泥成品（粉煤灰从球磨机尾部加入）最后水泥成品经袋装和散装向外发售，完成整个生产工艺流程DCS控制系统的工程实现熟料、石膏、沸石、粉煤灰等原材料按一DCS控制系统的工程实现上位机组态该流程通过DCS系统组态在中央控制室中分为熟料库水泥粉磨、水泥库、水泥包装四个画面来完成，操作员通过鼠标切换不同的画面进行操作如图所示。

DCS控制系统的工程实现上位机组态DCS控制系统的工程实现DCS控制系统的工程实现DCS控制系统的工程实现MonitorPro7.0（MP7）上位机图形监控软件，利用MonitorPro分布式数据库结构

的SQL/ODBC/OPC关系数据库连接功能，并在Ethernet网络上实现数据库共享，数据交换能力强，实时性好，能较好地实现控制功能。MP72的Server中的Tag通过,DBLOG任务定义一张张表格,从而形成一个历史数据库,并通过另一个任务Historian与ODBC中的数据源名(DataSourceName)相连接,最后存储到SQL2000中特定的数据中;形成报表本历史查询趋势图。历史记录的原理:DCS控制系统的工程实现MonitorPro7.0（MP7DCS控制系统的工程实现即MP72的Server中的Tag通过DBLOG任务定义一张张表格,从而形成一个历史数据库,并通过另一个任务Historian与ODBC中的数据源名(DataSourceName)相连接,最后存储到SQL2000中特定的数据中即,MP72的Server中的Tag通过,DBLOG任务定义一张张表格,从而形成一个历史数据库,并通过另一个任务Historian与ODBC中的数据源名(DataSourceName)相连接,最后存储到SQL2000中特定的数据中。DCS控制系统的工程实现即MP72的Server中的Tag通DCS控制系统的工程实现根据生产工艺需要，我们的趋势图主要有磨机电流温度变化趋势图、循环风机电流、高效选粉机电流、辊压机辊缝和压力值、磨机温度、入磨斗提机电流等如图所示。DCS控制系统的工程实现根据生产工艺需要，我们的趋势图主要有DCS控制系统的工程实现下位机组态水泥粉磨DCS控制系统的各项功能，必须围绕着水泥粉磨工艺来进行。这些功能利用Concept

2.5软件来编程实现。下图是水泥磨主电机启停及连锁运行的LD编程实现。DCS控制系统的工程实现下位机组态安装、调试及改进由于DCS控制系统设备大部分属于弱电元件，在安装中要做好接地、加强环境通风、避免碰撞等，同时在安装过程中针对现场实际情况对设计不合理的进行了及时改进，优化设计，满足生产要求。按照规范依照设计的接线图接线，如图安装、调试及改进由于DCS控制系统设备大部分属于弱电元件，在安装、调试及改进(1)检查硬件设备的安装和线路的连接：现场的设备是在设备供应商先安装到控制柜上后，再运送到我公司的。控制柜在安装过程中的错误，以及设备在运输和吊装过程中的震动等造的松动等检查是和供应商、监理三方前期共同进行检查的重点工作。(2)网络通信的调试：上位机、Quantum+Momentum主站和从站之间要进行通讯，所以，在正式调试前，先要保证上述设备间的通信连接成功。(3)电气设备的工作情况检查：即在空载情况下，检查设备的工作是否正常，重点是检查二次回路对一次回路的控制正确与否。(4)手动调试控制程序：即手动进行设备的启动/停止操作，在上位机的在线监控环境下，检测PLC程序中的每个变量是否正确，验证程序运行的结果是否达到预期目的。(5)自动联动调试：按照功能块的先后顺序关系，逐次将模块植入进行调试。在这个过程中，需要根据实际要求和现场情况对一些功能、参数和流程作适当的修改。安装、调试及改进(1)检查硬件设备的安装和线路的连接：现场的安装、调试及改进DCS调试结合现场人员及实际情况制定科学的调试计划和方案，系统调试从试验室模拟和现场设备调试两方面实施。(1)模拟调试模拟调试中上位机只和QuantumPLC主机在线联络，不和现场各种信号进行直接连接，所以测试之前应先设计一些用于调试的模拟信号程序，强制输入输出变量的值，模拟现场设备的的输入输出，观察结果，以检验程序的逻辑。安装、调试及改进DCS调试安装、调试及改进(2)现场设备的线路连接及测试在现场调试过程中应遵循先调现场设备再调DCS、先调单台设备再系统联调、先调局部程序再调系统程序的原则进行。此阶段按如下顺序进行：A.接地系统检查，接地一般分两种：系统接地：系统接地主要作用是为系统提供工作基准地；保护接地：保护接地主要作用是提供系统的安全地。DCS系统接地要求小于4欧。B.现场仪表的调试，主要包括现场测量仪表的标定、现场测量仪表量程与DCS系统内仪表量程统一和调节阀的调校等。C.回路调试，按照控制回路对每一控制回路进行联调。D.顺序控制调试，水泥库顶、水泥磨磨后、水泥磨磨前工艺应用了顺序控制，检验现场设备的情况是否与工艺要求一致。E.联锁条件调试，在水泥粉磨、辊压机、水泥包装出料等系统中，工序的相关性强，在工艺控制设计时采用了大量联锁条件来保证设备和生产的安全性。安装、调试及改进(2)现场设备的线路连接及测试A.接地系统检安装、调试及改进(3)I/O信号测试这个过程的调试运行可以与现场设备的线路连接及测试过程互相交叉进行的。包括以下几个方面：(A)模拟量输入、输出信号测试(B)开关量输入、输出信号测试安装、调试及改进(3)I/O信号测试(A)模拟量输入、输出安装、调试及改进(4)现场程序调试调试过程中要遵循先部分后整体、由小到大的原则。在调试过程中，不仅要求调试人员对程序的整个流程非常清楚，还要清楚在系统运行过程中，控制系统对系统的控制是怎样具体实现的。需要对系统中各种设备的工作方式、控制方法非常熟悉，以便调试。安装、调试及改进(4)现场程序调试调试注意问题环境温度问题DCS模块的电子原器件对温度的变化比较敏感，因此DCS对环境温度都有一定的要求,按电力行业标准，控制室的温度应控制在18℃-24℃。模拟量和开关量转换问题粉磨站水泥库底流量阀设计为4-20mA模拟量信号，但厂家提供的是开关量信号，只需增加开关量模块和中间继电器便能把开关量信号转换成模拟量信号以满足生产需要。信号问题模拟量信号进入隔离器时上、下限值应调试好，避免中控室出现反信号。如磨音电耳大小值与磨机噪音成反比，与磨内物料填充率成正比；饱磨时中控室应接收4mA信号，空磨时应接收20mA信号接线排端子紧固问题DCS系统要定期进行清灰和紧固端子接线排防止不必要的设备跳闸等事故。信号干扰问题现场电磁干扰及粉尘污染等易造成信号干挠系统可靠性问题为了提高系统的可靠性，所有AI/AO信号在进入DCS系统的PLC之前均转换为4～20mA信号，DI/DO信号均要采用220VAC电压等级，现场控制站所带24V直流电源不能超负荷.使用隔离元件问题由于部分通道烧坏会造成中控室信号不稳定现象。调试注意问题环境温度问题DCS模块的电子原器件对温度的变化比典型问题处理及设计弥补举例根据现场生产实际需要应该将1#泵断路器保护、2#泵断路器保护、加热器断路器保护串联改为并联，大大提高了安全性。更改如图：典型问题处理及设计弥补举例根据现场生产实际需要应该将1#泵断结束语所有进入DCS系统设备的启停控制、故障报警和设备之间的连锁运行等；1调节各种工艺参数，如配料计量给定、频率设定、风门刻度调整等；2主要工艺参数的归档记录、显示和上传，如电流、磨音、温度、辊缝值等；3改善生产环境，降低工人劳动强度；4设计完成后首先在电脑上实行模拟实验的方法，确认设计成功，在现场安装好的DCS设备中进行逐个打点试验，实行设备调试实现了DCS控制的准确性。由于时间和能力的限制，本文在水泥粉磨DCS系统的许多方面只进行了初步的研究工作；通过该设计，实现了DCS系统控制的目的，也就是通过DCS在水泥粉磨系统的设计，实现“集中管理、分散控制”的功能，主要表现在以下方面：结束语所有进入DCS系统设备的启停控制、故障报警和设备之间的结束语未来建议：通过豫龙同力信阳粉磨站DCS的设计与实现，可以看出现场接线繁琐问题，对通讯稳定和安全控制有较大影响，待拿出解决方案；DCS系统进一步优化和开发，在其实现控制的基础上发挥更大的作用，如DCS与ERP有机对接等，给管理和生产带来更大便利，有待我们进一步研究和学习。结束语未来建议：ThankYou!欢迎各位专家提出宝贵意见ThankYou!欢迎各位专家提出宝贵意见济南大学硕士论文答辩指导教师：学生姓名：水泥粉磨站DCS系统设计与实现

济南大学硕士论文答辩指导教师：学生姓名：水泥粉磨站DCS系统论文提纲前言1234课题研究背景主要设计DCS控制系统的工程实现56安装、调试及改进主要研究内容论文提纲前言1234课题研究背景主要设计DCS控制系统的工前言水泥生产线分散程度较大、工艺流程复杂、实时控制性强及逻辑要求高，因此一套合适的自动化操作系统在提高产品质量、生产效率、节能降耗、控制污染、改善劳动条件、保证生产安全等方面可以起到重要的作用。“DCS”即集散控制系统，是利用计算机技术对生产过程进行集中管理、分散控制的一种新型自动控制系统。前言水泥生产线分散程度较大、工艺流程复杂、实时控前言DCS系统计算机控制系统人机接口测量系统信号处理系统通信网络系统显示技术前言DCS系统计算机控制系统人机接口测量系统信号处理系统通信前言豫龙同力信阳粉磨生产线是年产100万吨的水泥粉磨生产线,该项目的控制系统采用法国施耐德DCS系统软件和设备，该粉磨生产线核心生产设备是洛阳中信重机公司提供的ø4.2*13管磨机。结合水泥粉磨生产流程，着重论述DCS集散控制系统在水泥粉磨自动化控制系统中的设计与实现。前言豫龙同力信阳粉磨生产线是年产100万吨的水泥粉磨生产线,前言设备及设备之间连锁控制，实现对全厂的生产情况进行监控电流检测设备压力检测设备温度检测设备频率检测设备流量检测设备前言设备及设备之间连锁控制，实现对全厂的生产情况进行监控电流前言从生产效率、节能降耗、控制污染、改善劳动条件、保证生产安全等方面对DCS控制系统的优点进行分析；本项目采用DCS集中控制系统，对生产进行集中管理，分散控制，局部采用计算机现场总线的配置方式，作为计算机集散系统的一部分，以便于监控和维修的方便。本文依托水泥粉磨生产线与DCS系统，结合施耐德基于Quantum和momentum之间的系统方案，对水泥粉磨生产线DCS设计与实现进行针对性的研究。设计完成时将在电脑上实行模拟实验的方法，进行逐个试验，实现控制的准确性。前言从生产效率、节能降耗、控制污染、改善劳动条件、保证生产安前言最后通过安装、试验和投运，实现了DCS系统在水泥粉磨生产线的自动控制，展现了集中管理，分散控制的优点，在运行中针对设计不足及时进行了弥补，完善了设计缺陷，取得了良好的控制效果。前言最后通过安装、试验和投运，实现了DCS系统在课题研究背景“DCS”控制系统，在提高生产过程自动化水平，提高产品质量、提高劳动效率等方面有重要的意义。随着各种新控制技术在工业领域中的涌现，新的控制方案和思想对传统DCS发展提供了更多挑战，DCS系统只有紧跟时代潮流，不断采用最新的技术和思想来扩展、完善自己。现在的DCS正在朝着检测和控制完全分散化状态发展，DCS与FCS的有机结合、标准网络软件、共享通信协议、Internet应用等都是当今DCS系统发展的趋势。课题研究背景“DCS”控制系统，在提高生产过程自DCS控制的意义集中控制操作员根据按工艺流程预先编制的程序，将设备起动与停车机旁控制人员在机旁手动开、停设备，以便单机调试检修方式集中遥控和机旁均不能启动设备，确保检修时人员的安全。故障停车时，中控操作室和机旁均能紧急停车。DCS控制的意义集中控制操作员根据按工艺流程预先编制的程序，DCS控制的意义

DCS系统在水泥粉磨生产线系统设计和实现后，改变了以往“傻、大、笨、粗”的形象，中控室一人控制和监护全厂设备的开停和运行情况，为公司的集中管理分散控制创造了条件，提高了劳动效率，提高了设备安全运行，创造了良好的经济效益，积极响应了国家节能降耗的政策。DCS控制的意义DCS系统在水泥粉磨生产线系统设DCS控制的意义主要实现功能一所有进入DCS系统设备的启停控制、故障报警和设备之间的连锁运行等；主要实现功能二调节各种工艺参数，如配料计量给定、频率设定、风门刻度调整等；主要实现功能三主要工艺参数的归档记录和显示，如电流、磨音、压力、温度、辊缝值等主要实现功能四改善生产环境，降低工人劳动强度。DCS控制的意义主要实现所有进入DCS系统设备的启停控制、故水泥粉磨系统DCS控制的发展状况常规控制PID比例积分微分其他简单的控制算法

使工业生产过程的被控变量，如温度、电流、压力、风量等，在遭受到外来扰动情况下，稳定地维持在预先的给定值上。水泥粉磨系统DCS控制的发展状况常规控制PID比例积分微分其水泥粉磨系统DCS控制的发展状况起步于70年代初期市场基本被国外产品垄断进入90年代后国产DCS系统取得了较大进步，国产系统的市场占有率逐渐攀升近年来国产DCS系统逐步成熟其中北京和利时公司和浙大中控公司凭借自身雄厚的实力，成为国产DCS厂家中的佼佼者水泥粉磨系统DCS控制的发展状况起步于70年代初期市场基本被主要研究的内容主要研究的内容主要研究的内容设备名称规格型号主要技术性能辊压机RP140-110入磨料度≤60mm，电机功率2×800KW(电压10KV)，能力460-510t/h，最高入料湿度5%球磨机（双滑履）φ4.2×13m主电机功率3150KW(电压10KV)，转速15.6r/min，装球量209t，生产能力120-150t/h，出磨比表面积3600-3800Cm2/kg选粉机O-SepaN-3000电机功率110KW，能力110-180t/h，最大给料量500t/h，转子转速135-170r/min循环风机M4-73NO.18F电机功率250KW(电压10KV)，风量180000m3/h主排风机6-2X29NO.23.5F电机功率630KW(电压10KV)，风量210000m3/h主要研究的内容设备规格型号主要技术性能辊压机RP140-11主要设计中央控制定设工程师站1台，操作员站机3台操作员站设有摄像装置及“电视监控墙”进行监测。现场控制站测量和控制电缆通过电缆桥架进入电力控制室和集中控制室。实现磨机等设备和电力控制的统一运行管理现场设备磨机等现场设备以DCS的操作员站的液晶显示器为中心对设备的运行进行监视和控制。主要设计中央控制定设工程师站1台，操作员站机3台操作员站设有主要设计中央控制室工程师站操作员站通讯服务器光电转换设备现场设备及现场控制站CPU主机电源I/O模块通讯模块光纤收发器以太网通讯卡选型时我们考虑到与驻马店确山豫龙同力总公司整体控制系统一致，以便维护和备件配备，因此，确定使用性价比高的施耐德公司的Quantum、Momentum模块，编程软件采用CONCEPT。主要设计中央控制室工程师站操作员站通讯服务器光电转换设备现场主要设计熟料输送与储存部分设有冗余的Modbus网络接口，171CCC96030是控制熟料输送与储存主机、辅机等设备的远程I/O站，完成熟料输送与储存各设备的信号采集与传递。水泥粉磨部分冗余的控制器CPU41412A、上位机、工业交换机以及水泥粉磨系统的远程I/O站分布在这里，完成水泥粉磨系统各设备的信号采集、运算处理及设备控制等功能。水泥包装部分设有冗余的Modbus网络接口，171CCC96030是控制包装主机、辅机等设备的远程I/O站，完成包装各设备的信号采集与传递。主要设计熟料输送与储存部分设有冗余的Modbus网络接口，1主要设计整个系统主干网为树形拓扑结构，采用光缆作为介质，通讯速率达100M/s。中央控制室内采用ModbusTCP/IP通讯协议通过交换机和光电转换设备实现与现场水泥粉磨主站系统的通讯，水泥粉磨主站采用MB+通讯实现与分站熟料输送与储存、水泥包装站系统之间通讯。主要设计整个系统主干网为树形拓扑结构，采用光缆作为介质，通讯主要设计水泥磨主站系统选用Schneider公司ModiconTSXQuantumPLC熟料输送与储存、水泥包装站系统采用MomentumPLC组成Quantum+Momentum的MB+主从系统熟料输送与储存170PNT11020MB+通讯适配器水泥磨主站通过140NOE77100模块实现Ethernet网络通讯，通过140XBE10000背板扩展模块实现模块间扩展，采用远程电缆TAP接头水泥包装站系统的MB+电缆主要设计水泥磨主站系统选用Schneider公司Modico主要设计名称单位数量压力变送器台9差压变送器台2一体化温度计支50流量计套1料位计台13摄像监控系统套1接线箱400×250×6008UPS电源4GCK低压控制柜800×1000×22006按钮盒30DELL工业机4显示器DELL214打印机HP10201主要设计名称单位数量压力变送器台9差压变送器台2一体化温度计主要设计控制功能(1).采集和处理功能数据采集系统通过液晶显示器屏幕的显示，为中控操作员提供运行设备的各种信息，具有开关和模拟量输出、报警显示和输出、生产操作指导、打印报表、画面复制等功能。(2).模拟量控制系统模拟量控制系统为DCS的一部分，能全面采集各类模拟量，协调磨机、辊压机及辅机的运行。主要控制回路有：磨机负荷、配料、辊压机压力、排风机风量、循环风机风量、高效选粉机风量等的自动控制。控制系统的输出信号是4～20mA连续信号，设上下限，确保控制系统出线故障时磨系统设备的运行安全。主要设计控制功能主要设计(3).磨机紧急跳闸保护系统。能在下列等情况下实现紧急停机：1）润滑系统油压下降低于跳闸值（磨头、磨尾、主电机、主减速机四个油站的任何一个油压低于0.15MP）；2）磨机滑履温度超过跳闸值（设定为68℃，报警值为63℃）；3）电机轴承温度超过跳闸值（设定为80℃，报警值为75℃）；4）电机绕组温度超过跳闸值（设定为115℃，报警值为110℃）；主要设计(3).磨机紧急跳闸保护系统。主要设计系统点数设计根据现场设备数量和安全等需要，对设备开停的开关量和电流、磨音、压力、温度、辊缝值等模拟量进行设计，汇总现场控制I/O点数共1584个。这样现场控制站的I/O点数共1584个，其中开关量1344个，输入量（DI）960个，输出量(DO)384个；模拟量240个，输入量(AI)176个，输出量(AO)64个（现场控制站I/O点数布局见下表）。主要设计系统点数设计主要设计名称DIDOAIAO备注1#现场控制站28812888熟料、石膏2#现场控制站3841609616水泥磨3#现场控制站288967240包装合计960384176641584主要设计名称DIDOAIAO备注1#现场控制站2881288主要设计工业电视监控系统设计根据生产现场的重要性，初步设计了12个监控点，由12台34电视机组成显示屏幕，在中控操作室内制作成电视监控墙进行显示，以便中控操作员随时监控到现场设备的运行状态。12个监控点分别是水泥磨机、入磨皮带机、调配后混合料皮带、4台计量称各一台，上熟料皮带、破碎机皮带、2台包装机各一台和水泥散装机1台。主要设计工业电视监控系统设计主要设计主要设计DCS控制系统的工程实现熟料、石膏、沸石、粉煤灰等原材料按一定比例配料混合经水泥磨粉磨制成不同标号的水泥成品（粉煤灰从球磨机尾部加入）最后水泥成品经袋装和散装向外发售，完成整个生产工艺流程DCS控制系统的工程实现熟料、石膏、沸石、粉煤灰等原材料按一DCS控制系统的工程实现上位机组态该流程通过DCS系统组态在中央控制室中分为熟料库水泥粉磨、水泥库、水泥包装四个画面来完成，操作员通过鼠标切换不同的画面进行操作如图所示。

DCS控制系统的工程实现上位机组态DCS控制系统的工程实现DCS控制系统的工程实现DCS控制系统的工程实现MonitorPro7.0（MP7）上位机图形监控软件，利用MonitorPro分布式数据库结构

的SQL/ODBC/OPC关系数据库连接功能，并在Ethernet网络上实现数据库共享，数据交换能力强，实时性好，能较好地实现控制功能。MP72的Server中的Tag通过,DBLOG任务定义一张张表格,从而形成一个历史数据库,并通过另一个任务Historian与ODBC中的数据源名(DataSourceName)相连接,最后存储到SQL2000中特定的数据中;形成报表本历史查询趋势图。历史记录的原理:DCS控制系统的工程实现MonitorPro7.0（MP7DCS控制系统的工程实现即MP72的Server中的Tag通过DBLOG任务定义一张张表格,从而形成一个历史数据库,并通过另一个任务Historian与ODBC中的数据源名(DataSourceName)相连接,最后存储到SQL2000中特定的数据中即,MP72的Server中的Tag通过,DBLOG任务定义一张张表格,从而形成一个历史数据库,并通过另一个任务Historian与ODBC中的数据源名(DataSourceName)相连接,最后存储到SQL2000中特定的数据中。DCS控制系统的工程实现即MP72的Server中的Tag通DCS控制系统的工程实现根据生产工艺需要，我们的趋势图主要有磨机电流温度变化趋势图、循环风机电流、高效选粉机电流、辊压机辊缝和压力值、磨机温度、入磨斗提机电流等如图所示。DCS控制系统的工程实现根据生产工艺需要，我们的趋势图主要有DCS控制系统的工程实现下位机组态水泥粉磨DCS控制系统的各项功能，必须围绕着水泥粉磨工艺来进行。这些功能利用Concept

2.5软件来编程实现。下图是水泥磨主电机启停及连锁运行的LD编程实现。DCS控制系统的工程实现下位机组态安装、调试及改进由于DCS控制系统设备大部分属于弱电元件，在安装中要做好接地、加强环境通风、避免碰撞等，同时在安装过程中针对现场实际情况对设计不合理的进行了及时改进，优化设计，满足生产要求。按照规范依照设计的接线图接线，如图安装、调试及改进由于DCS控制系统设备大部分属于弱电元件，在安装、调试及改进(1)检查硬件设备的安装和线路的连接：现场的设备是在设备供应商先安装到控制柜上后，再运送到我公司的。控制柜在安装过程中的错误，以及设备在运输和吊装过程中的震动等造的松动等检查是和供应商、监理三方前期共同进行检查的重点工作。(2)网络通信的调试：上位机、Quantum+Momentum主站和从站之间要进行通讯，所以，在正式调试前，先要保证上述设备间的通信连接成功。(3)电气设备的工作情况检查：即在空载情况下，检查设备的工作是否正常，重点是检查二次回路对一次回路的控制正确与否。(4)手动调试控制程序：即手动进行设备的启动/停止操作，在上位机的在线监控环境下，检测PLC程序中的每个变量是否正确，验证程序运行的结果是否达到预期目的。(5)自动联动调试：按照功能块的先后顺序关系，逐次将模块植入进行调试。在这个过程中，需要根据实际要求和现场情况对一些功能、参数和流程作适当的修改。安装、调试及改进(1)检查硬件设备的安装和线路的连接：现场的安装、调试及改进DCS调试结合现场人员及实际情况制定科学的调试计划和方案，系统调试从试验室模拟和现场设备调试两方面实施。(1)模拟调试模拟调试中上位机只和QuantumPLC主机在线联络，不和现场各种信号进行直接连接，所以测试之前应先设计一些用于调试的模拟信号程序，强制输入输出变量的值，模拟现场设备的的输入输出，观察结果，以检验程序的逻辑。安装、调试及改进DCS调试安装、调试及改进(2)现场设备的线路连接及测试在现场调试过程中应遵循先调现场设备再调DCS、先调单台设备再系统联调、先调局部程序再调系统程序的原则进行。此阶段按如下顺序进行：A.接地系统检查