基于現(xiàn)場總線技術(shù)的DCS在水泥熟料生產(chǎn)線中的應用
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該項目在現(xiàn)場控制站程序的開發(fā)過程中采用基于C語法的sT語言和FBD相結(jié)合地形式進行聯(lián)合編程。現(xiàn)場控制站程序主要完成設(shè)備的邏輯控制以及各種熱工參數(shù)的采集。因此現(xiàn)場控制軟件由I／0模塊的初始化程序、系統(tǒng)的邏輯控制程序、模擬量處理程序、回路控制程序和各控制站之間及控制站與遠程I／0 站之間的通訊程序組成。
邏輯控制部分主要完成設(shè)備的啟停以及相關(guān)的故障處理。
生產(chǎn)線上所有設(shè)備的運行方式可分為本地控制和集中控制兩種方式。本地控制是為現(xiàn)場設(shè)備安裝、調(diào)試和維修方便而設(shè)計。集中控制又分為連鎖控制和單機控制。在正常生產(chǎn)過程中。設(shè)備處在集中控制的連鎖模式下，電機和各種閥按程序進行啟?？刂啤．敵霈F(xiàn)緊急事故時可以全線停車，以保證人身和設(shè)備的安全。單機控制方式是指非連鎖方式下，各設(shè)備可以單獨啟動和停止。不需要嚴格的啟停順序。這種方式適用于DCS系統(tǒng)對設(shè)備的單機試車、設(shè)備安裝和調(diào)試。
模擬量處理程序主要是對現(xiàn)場采集過來的模擬信號進行工程值轉(zhuǎn)換、報警處理和趨勢記錄等。
在本系統(tǒng)中回路控制較多。主要有原料配料控制、窯尾喂料量控制、窯頭喂煤量控制、分解爐溫度控制、增濕塔回水控制、篦冷機風機閥門控制等。其中原料配料采取基于模糊PID的前饋控制，原料配料系統(tǒng)由四臺定量給料機（石灰石、硫酸渣、砂巖和粉砂巖）及相應的板式給料機組成，單個控制回路的控制框圖如圖1所示。
其中總喂料量和各原料的配比來自質(zhì)量控制系統(tǒng)（QCX），根據(jù)工藝要求，在設(shè)計配料程序時，通過總喂料量和配比先計算出石灰石的給定值，為了減少擾動對控制系統(tǒng)的影響，將石灰石的實時反饋值乘以其余各原料的比例系數(shù)，從而得出其余三種原料的給定值。
在運行過程中，程序根據(jù)模糊推理機對給定的分析結(jié)果，及時的調(diào)整控制對象（定量給料機或板式給料機），實時的調(diào)整相應的PlD參數(shù)。當給定較大時，為了加快響應，選用板式給料機為控制對象，定量給料機全速，此時為控制料層厚度的前饋控制；當給定較小時，為了減少波動，選用定量給料機為控制對象，板式給料機低速；當給料量居中時，采取同時對定量給料機和板式給料機進行PID控制的策略，從而大大提高了配料系統(tǒng)的相應時間、控制精度和穩(wěn)定性。
該項目采用德國CP公司的篦冷機系統(tǒng)，根據(jù)外方專家的要求和現(xiàn)場的實際情況將窯頭篦床速度的過程控制設(shè)計如下：在自動狀態(tài)，設(shè)定值W 正常情況下為來自料層控制器的輸出，當料位傳感器出現(xiàn)故障或信號出現(xiàn)干擾的情況下，利用模式切換器將控制信號切換為壓力控制器的輸出，W 經(jīng)設(shè)定值計算器乘以相應的比例系數(shù)后送給各段篦床的速度控制器，從而控制整個篦床的速度。其中壓力控制器、料層控制器和速度控制器均為帶閾值判斷的PID控制器。
4 結(jié)束語
本系統(tǒng)投入運行以來，結(jié)果令人滿意，各項指標均滿足技術(shù)要求。系統(tǒng)功能強大，友好的人機界面，在線組態(tài)，形象直觀，易于操作，保證了現(xiàn)場運行的安全可靠性。
參考文獻
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