| 石灰窯生產線中央控制系統采用SIEMENS（西門子）PLC、工業控制計算機、電子稱量設備及測溫裝置，其主要組成部分包括動力部分、自動控制部分、喂排料輸送部分、稱量部分及溫度測量和顯示部分等，實現石灰窯生產線全自動控制。 該系統分為下位機和上位機兩部分。下位機主要由PLC、二次儀表和強電部分構成，下位機完成保護、測量和自動控制任務；上位機主要是由工業控制計算機和人機界面組態軟件組成，上位機完成系統的監視、操作指令的發布、故障的報警和對數據的管理等任務。
分布式計算機系統結構具有良好的可靠性，它是集現場數據采集、實時和歷史數據處理、報警和安全機制、流程控制、動畫顯示和報表輸出等功能于一體，使整個生產線控制過程實現集中控制、集中操作、實時監控和集中管理。采用該系統可以有效的提高生產線控制系統的自動化程度，減輕工人的勞動強度，大大地降低生產成本，提高生產效率。系統充分考慮節能降耗, 減少電磁干擾, 提高系統的穩定性。
二、系統工作原理
石灰窯控制系統是包括上料系統、原料配料系統、窯頭系統、窯尾煙氣處理系統、窯預熱器系統、成品系統、監測系統等系統的自動化控制。
2.1 電氣系統
電氣部分包括上料系統、原料配料系統、窯頭系統、窯尾煙氣處理系統、窯預熱器系統、成品系統的供配電, 主要電氣元件選用知名品牌產品。
其中, 上料用的升降提升機采用變頻器控制, 實現升降機兩端速度慢，中間速度快的功能要求。
為了使石料和煤有效均化，煤喂料用的皮帶機采用變頻調速控制，通過煤喂料用的皮帶機跟蹤石料用的電振機的下料速度，調節煤喂料用的皮帶機速度，從而實現石料和煤的有效均化。
鼓風機也采用變頻控制，根據窯內溫度的波動，可以無級調節鼓風機的速度，從而調節窯內進風量的大小，達到窯內溫度等溫控制的要求。
2.2 自動化儀表系統
由于系統復雜, 要求反應速度快, 因此配置的監測儀表具有高精度、性能穩定的特點, 并且具有完善的控制手段。
儀表部分的溫度檢測儀表將輸入的熱電偶信號轉換為4 ~ 20 mA 的直流信號輸出進入PLC 系統, 儀表和上位機都可以顯示出各個點的溫度值。
2.3 計算機系統
計算機控制系統面向生產過程, 完成生產參數的在線檢測、數據處理運算、顯示、存儲、管理、控制輸出、報表打印等功能。操作人員可通過人機對話修改、設定過程參量并控制設備運行狀態。
系統可分為儀表手動控制、上位機的手動控制、上位機的單周期控制和上位機的全自動控制。
由于系統采用的是全數字化控制裝置, 使其控制精度從原來的±0.5%提高到現在的±0.1%。
三、系統主要特點
3.1 石灰窯控制系統的自動化特點
1) 全自動操作方式
在全自動操作方式中，操作員只需用鼠標在上位機監視畫面上一次點動【自動】運行按鈕，系統會按照事先設定的程序，進行連續運行，再無須進行人工干預。操作工只需要巡視各種設備運行情況。在自動方式下，由于在系統運行程序中，嵌入了大循環和小循環控制，每次大循環完成后，小循環已經處在工作完成后的等待狀態，大循環程序只需要從小循環等待狀態這一步向下進行工作，這樣就大大縮短了大循環時間。
2) 單周期操作方式
在單周期操作方式中，操作員首先需要在監視畫面上選擇周期方式，然后再點動【自動】運行按鈕，系統會按照單周期方式運行。即系統只進行一個循環操作。
3) 上位機手動操作方式
在上位機手動操作方式中，系統中的所有的控制對象，都由上位機監視畫面上的操作按鈕來操作。
當上位機的參數值下載到下位機PLC后，操作員只需要在上位機監視畫面中點擊起動按鈕，當實際值達到參數設定值時，系統會自動停止設備運行，這樣，就減少了操作工的操作次數，同時可使上位機手動操作方式中也能計量準確。
為了避免操作工失誤，監視畫面中的操作畫面都采用了按鈕操作的二次確認方式，即在監視畫面中點擊設備操作按鈕時，不是直接起動設備，而是出現一個按鈕操作界面，按鈕操作界面上有起動按鈕和停止按鈕。操作工要根據按鈕操作界面上的起動或停止按鈕來起動或停止設備運行。
4) 現場手動操作方式
在現場手動操作方式中，所有的手動操作都脫離上位機和PLC獨立進行控制，操作工可根據控制柜上稱重儀表顯示，通過操作控制柜上的各種按鈕也能完成所有的操作。
3.2 石灰窯控制系統互鎖裝置特點
由于原料輸送需要嚴格按照開機和停機順序進行操作，假如操作工沒有按照順序操作設備，系統就有可能產生憋料情況，嚴重時會產生設備的損壞。所以說，原料輸送設備的互鎖裝置是設備正常使用的關鍵。
本系統采用解鎖和互鎖兩種控制方式，在解鎖控制方式下，每臺設備都可以單獨運行，此方式是供設備維修時使用，嚴禁在生產中使用。正常生產中使用的是互鎖控制方式，即開機時，當后級設備沒有啟動時，前級設備是起動不起來的。關機時，當前級設備沒有停止時，后級設備也禁止停止。此操作也可在自動方式下運行。
四、上位機監視畫面的特點
系統監視畫面中的每個控制對象在運行時，都有對應的動態畫面與之對應，操作工可根據動態顯示知道其對象正在運行。同時也使界面看上去更加真實可靠。
4.1 控制對象故障顯示及查詢
系統對每個控制對象都有故障監督功能，當任何一臺設備發生故障時，系統都不能工作，并同時記錄下系統不能工作的故障，并在故障查詢畫面中通過指示燈告知操作工是什么故障發生，可幫助用戶快速查詢故障。
4.2 配方管理
系統的配方管理，采用單獨畫面實現。進入配方界面，需要授權后才可進入，授權不夠的操作員無權進入配方界面，同時也無權修改配方，只有工藝員以上的授權，才可修改配方。
系統可以存儲200多個配方，每個配方都以配方名存儲，查詢配方需要根據配方名查詢。不同的配方名代表著不同的配方，以備查詢配方。
配方的生成，也需要通過授權來生成。同時對選中的配方要通過配方下載按鈕，把配方下載到下位機PLC中。
4.3 生成報表
系統不論是自動運行方式還是手動運行方式，都生成報表記錄，系統可真實地記錄下原料的消耗情況。
; 生成班報表首先要操作工輸入班次信息，操作員姓名信息。以上信息也要通過授權才可輸入，無授權的其他人無權進入。
班報表的查詢和刪除也非常方便，但查詢和刪除班報表也需要授權。
本石灰窯自動控制系統，其上位機的人機界面友好，操作性能好， 操作人員可方便、靈活的根據現場情況進行控制，充分滿足石灰窯生產工藝的各項技術要求，性能穩定可靠， 操作維護方便， 減少了不安全因素對人和設備的危害，提高了生產率，減輕了工作人員的勞動強度，在節能降耗、高產穩產、安全生產等方面均發揮了重要的作用。 |
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