活性石灰生产线自动化系统专项方案说明.doc

1000t/d煅烧白云石生产线电气自动化
控制系统方案说明
1.电气自动化控制系统描述
　　控制系统采取由PLC和上位机组成DCS系统，该系统可有效对全厂全部设备实施监控，整个电控系统组成以下：
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 系统功效
控制方法由中央控制室或车间现场进行控制每台设备均设有集中控制和机旁控制两种控制方法。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），并装有控制方法选择开关，设有中控、零位、机旁三种选择方法。
1.1.1中控控制时，PC按预先编制程序，将工艺步骤线上设备根据工艺要求次序开启和停车。
1.1.2机旁控制时，人工可在机旁单独开、停设备，方便于单机试车。
1.1.3零位控制时，中控及机旁均不能开车，以确保检修人员安全。

1.2 显示功效
中控室设有工程师站和操作员站，关键完成信号监测，状态指示，过程参数调整，报警、故障和关键参数归档存放等。如温度、压力、流量、料位、电机电流及窑转速和预热器推杆之间间隔时间等，并含有报表、历史趋势图功效。中控操作员能够经过这些实时参数，对设备和生产能立即了解，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，若故障继续并达成联锁停机条件时对应设备联锁停机。
1.4 电视监控
现场分别在关键设备、关键物料转运点等处安装有摄像头。各个检测点图像经过视频线传送到主控室，在显示器显示。便于主控室操作人员对生产线运行情况及关键部位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经过送料皮带输送到预热器顶部。在手动状态下能够经过机旁按钮盒操作该设备，在自动状态下，DCS系统会依据工艺要求按摄影应次序启停上料系统及预热器内部料位高低启停上料系统。
2.2 烧成系统
2.2.1 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物料推进回转窑中。这属于经典次序控制，若按通常控制要求设计程序，设备极难正常运行，这是因为
推杆系统故障频繁缘故。我们在程序设计时采取了容错技术，即PLC检测到故障现象后并不命令整个系统停止工作，而是经过程序来抑制它对整个系统影响。比如在推杆运行中碰到某个推杆被卡住，则程序会经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它推杆正常工作，该推杆就能够检修了。经维修后操作人员将该推杆转换开关打到自动位置，被分离出去推杆将自动返回到循环中。调整推杆间隔时间就能够调整进料量，这个时间参数能够经过上位机修改。其中次序控制程序由DCS组态。
在推杆液压站中经过对油温、油压、油箱油位、滤油器综合控制，能够给液压推杆提供适宜动力。依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。
2.2.2 回转窑控制
回转窑主传动采取西门子6RA70直流调速装置进行调速。依据产量改变调整推杆间隔时间、回转窑速度、冷却器电振机下料量及燃煤和供风量，使整个系统达成热工平衡。
2.2.3 冷却器控制
冷却器底部采取4台卸料机卸料，依据冷却器内部料位高低和出料温度能够调整卸料机下料量。
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？高温风机采取高压变频装置调整高温风机转速，以此确保整个系统稳定负压。
2.4 成品储存和输送
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。原煤仓内原料经棒阀、定量给料机喂入煤磨内，在磨内进行烘干和粉磨。煤粉随同气流从磨尾排出 ，经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
3.1 DCS控制系统关键完成功效
a) 利用数字量输入模块和模拟量输入模块将整个系统工艺参数采集上来，经过CPU进行数据转换和传送。
b)经过PLC运行，经过数字量输出模块和模拟量输出模块控制工艺设备次序启、停。
c)工艺线上设备之间经过程序实现联锁，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法控制全厂设备。
e)依据DCS系统采集数据，实现报表功效。
f)依据DCS系统采集数据,实现历史趋势图功效。
3.2 DCS控制系统配置方案
工程师站、操作员站和PLC控制主站之间经过工业以太网通讯方法进行数据通讯。上位监控软件选择西门子WinCC组态软件。
PLC控制主站和远程I/O之间经过PROFIBUS-DP现场总线进行数据通讯。
PLC控制柜完成生产线自动控制，将设备运行情况经过PLC输入模块采集起来，经过程序控制设备启停及联锁。
PLC控制主站选择西门子企业S7-300系列CPU，远程I/O适配器选择西门子企业ＥＴ２００。S7-300功效不强，提议选择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，在忽然断电时确保系统数据保留。
电机控制柜为GGD(改)型，本控制系统设计采取国际优异水平元器件，确保外形美观大方、坚固耐用。
4.关键工艺控制参数
4.1 一次风机压力显示
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电动调整门调整及开度显示
4.21 3KW以上电机电流显示
关键工艺参数远远不止上述21条，请依据工艺设置再次确定。
工程设计研究院