1000t/d煅烧白云石生产线电气自动化控制系统
方案
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说明1.电气自动化控制系统描述 控制系统采用由PLC与上位机组成的DCS系统，该系统可有效的对全厂所有设备实施监控，整个电控系统构成如下：DCS系统白云石筛分及上料系统白云石烧成系统窑尾废气处理系统成品储存及装运系统煤粉制备系统1.1系统功能控制方式由中央控制室或车间现场进行控制的每台设备均设有集中控制和机旁控制两种控制方式。在机旁均设有按钮盒或控制箱（回转窑主电机和高温风机除外），并装有控制方式选择开关，设有中控、零位、机旁三种选择方式。1.1.1中控控制时，PC按预先编制的程序，将工艺
流程
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线上的设备按照工艺
要求
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顺序启动与停车。1.1.2机旁控制时，人工可在机旁单独开、停设备，以便于单机试车。零位控制时，中控及机旁均不能开车，以确保检修人员的安全。1.2显示功能中控室设有工程师站和操作员站，主要完成信号监测，状态指示，过程参数调整，报警、故障和重要参数的归档存储等。如温度、压力、流量、料位、电机电流及窑的转速以及预热器推杆之间间隔时间等，并具有报
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、历史趋势图功能。中控操作员可以通过这些实时的参数，对设备和生产能及时了解，随时对生产进行有效调整。1.3故障报警当设备出现故障或工艺参数不正常时，工程师站和操作员站上的报警系统会发出报警，提醒操作人员巡检并处理故障点，若故障继续并达到联锁停机条件时相应设备联锁停机。1.4电视监控现场分别在重要设备、关键的物料转运点等处安装有摄像头。各个检测点的图像通过视频线传送到主控室，在显示屏显示。便于主控室操作人员对生产线运行状况及关键部位的生产过程进行实景监控。2.控制2.1白云石上料系统该系统负责将白云石原料通过送料皮带输送到预热器的顶部。在手动状态下可以通过机旁按钮盒操作该设备，在自动状态下，DCS系统会根据工艺的要求按照相应的顺序启停上料系统及预热器内部料位的高低启停上料系统。2.2烧成系统预热器在预热器周围等距离分布了12个液压推杆，它要求12个液压推杆有规律地循环动作把预热好的物料推进回转窑中。这属于典型的顺序控制，若按一般控制要求设计程序，设备很难正常运行，这是由于推杆系统故障频繁的缘故。我们在程序设计时采用了容错技术，即PLC检测到故障现象后并不命令整个系统停止工作，而是通过程序来抑制它对整个系统的影响。例如在推杆运行中遇到某个推杆被卡住，则程序会通过定时延时而跳过该推杆继续循环运行，同时上位机画面对应该推杆报警信号灯发出报警信号，通知检修人员进行；检修人员检修该推杆时，只要把该推杆转换开关打到手动位置，就可将其从整个大循环中分离出来而不影响其他推杆的正常工作，该推杆就可以检修了。经维修后操作人员将该推杆转换开关打到自动位置，被分离出去的推杆将自动返回到循环中。调整推杆间隔时间就可以调整进料量，这个时间参数可以通过上位机修改。其中顺序控制程序由DCS组态。在推杆液压站中通过对油温、油压、油箱油位、滤油器的综合控制，可以给液压推杆提供合适的动力。根据预热器料仓料位信号控制顶部进料皮带工作，使预热器内料仓料位相对稳定。回转窑控制回转窑主传动采用西门子6RA70直流调速装置进行调速。根据产量变化调节推杆间隔时间、回转窑的速度、冷却器电振机下料量及燃煤和供风量，使整个系统达到热工平衡。冷却器控制冷却器底部采用4台卸料机卸料，根据冷却器内部料位高低和出料的温度可以调节卸料机下料量。2.3窑尾废气处理系统窑尾废气在高温风机的作用下，经袋式收尘器除尘后，经过尾排风机排出。收尘器收下的粉灰由链式输送机、斗提机送至粉尘库并由汽车运走？高温风机采用高压变频装置调整高温风机转速，以此保证整个系统的稳定负压。2.4成品储存与输送成品石灰从冷却器出来经链斗式输送机被送到石灰库储存。成品库中装有料位仪检测库中石灰的料位高低。2.5粉煤制备原煤由汽车运输进厂，储存于煤堆棚内，需要时原煤由振动给料机喂入后由胶带输送机、斗式提升机送到原煤仓。原煤仓内的原料经棒阀、定量给料机喂入煤磨内，在磨内进行烘干与粉磨。煤粉随同气流从磨尾排出，通过袋式收尘器进行粗细粉分离和收尘处理，气体经风机排入大气。收下的煤粉送到煤粉仓内。仓内煤粉经称重喂料系统进入燃烧器入窑燃烧。3.DCS控制系统配置3.1DCS控制系统主要完成功能a)利用数字量输入模块和模拟量输入模块将整个系统的工艺参数采集上来，通过CPU进行数据的转换和传送。b)经过PLC的运行，通过数字量输出模块和模拟量输出模块控制工艺设备顺序启、停。c)工艺线上的设备之间通过程序实现联锁，下一级设备故障时其上级设备自动停止。d)设备故障时自动发出故障报警，PLC出现故障时可转换为人工方式控制全厂设备。e)根据DCS系统采集的数据，实现报表功能。f)根据DCS系统采集的数据,实现历史趋势图功能。3.2DCS控制系统配置方案工程师站、操作员站和PLC控制主站之间通过工业以太网通讯方式进行数据通讯。上位监控软件选用西门子WinCC组态软件。PLC控制主站和远程I/O之间通过PROFIBUS-DP现场总线进行数据通讯。PLC控制柜完成生产线的自动控制，将设备运行情况通过PLC输入模块采集起来，通过程序控制设备的启停及联锁。PLC控制主站选用西门子公司S7-300系列CPU，远程I/O适配器选用西门子公司ＥＴ２００。S7-300功能不强，建议选用S7-400两台上位机配置CPU为双核2.8GHZ，1G内存，80G硬盘，显示器为19吋液晶显示器，上位机一台为工程师站、一台为操作员站。操作员站偏少，不利于监控，应设3台操作员站，即窑尾监控、煤磨监控、原料粉磨监控。中控室工程师站、操作员站配有UPS不间断电源，在突然断电时确保系统数据保存。电机控制柜为GGD(改)型，本控制系统的设计采用国际先进水平的元器件，保证外形美观大方、结实耐用。4.主要的工艺控制参数4.1一次风机的压力显示4.2二次风机压力显示4.3冷却器料位控制及显示4.4冷却器顶部温度显示4.5冷却器出料口温度显示4.6窑头罩压力、温度显示4.7窑尾预热器溜槽压力、温度显示4.8窑体转速给定及显示4.9预热器废气出口温度、压力显示4.10预热器推杆间隔时间给定及显示4.11预热器料位显示4.12除尘器出、入口管道压力、温度显示4.13高温风机转速给定及显示4.14立磨进料口压力、温度显示4.15立磨出料口压力、温度显示4.16立磨袋收尘入口压力、温度显示4.17立磨袋收尘出口压力、温度显示4.18煤粉仓称重显示4.19煤粉仓温度显示4.20电动调节门的调整及开度显示4.213KW以上电机电流显示主要工艺参数远远不止上述21条，请根据工艺设置再次确认。工程设计研究院
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