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一、前言
　　按目前的市場情況，新建一條1000 t／d水泥生產(chǎn)線約需投資2.5～3億人民幣，其中電氣自動化按總投資的8 考慮，即為2000～ 2400萬人民幣。九五“期問，國家還將興建一批新型干法水泥生產(chǎn)線。在資金籌措比較因難的形勢下·如何采取有效措施，依靠技術(shù)進步，充分調(diào)動科技人員的潛能，在保證水平和可靠性基礎(chǔ)上，把電氣自動化的投資降下來，已成為建設(shè)單位和設(shè)計承擔(dān)單位普遍關(guān)注的焦點問題。
　　本文參考我院及兄弟院近年來在水泥廠電氣自動化設(shè)計上的有益經(jīng)驗和存在問題，對新建6oo～lO00t／d新型于法生產(chǎn)線，實現(xiàn)電氣自動化低投資設(shè)計的可能途徑，提出粗淺看法。
　　
　　二、主要生產(chǎn)線集中操作、分散控爿除原料破碎、水泥包裝及一些非主要車間采用常規(guī)控制方式外，將主要生產(chǎn)線劃分為四片相對集中的控制系統(tǒng)，并相應(yīng)設(shè)置四個馬達控制中心和四個現(xiàn)場控制室，即；原料粉磨系統(tǒng)—— 由原料配料庫底，經(jīng)原料磨至均化庫頂。
　　窯尾系統(tǒng)—— 由生料均化庫底出料，含廢氣處理、生料均化、生料喂料及窯尾各環(huán)節(jié)。
　　窯頭及煤粉系統(tǒng)—— 由窯中、窯頭、冷卻機、熟料輸送及儲存、煤粉制備組成。
　　水泥粉磨系統(tǒng)—— 由熟料庫底出料·經(jīng)水泥磨、水泥輸送至水泥庫頂止。
　　上述各生產(chǎn)控制系統(tǒng)，應(yīng)將馬達順序控制與工藝過程自動控制溶為一體。
　　馬達控制中心放置該片各配電回路和電機主回路用的抽屜式配電柜或各種電氣啟動及調(diào)速裝置�，F(xiàn)場控制室放置為實現(xiàn)該岢馬達順序控制和工藝過程自動化的現(xiàn)場控制站。操作站則集中放在中央控制室內(nèi)。工程師工作站和生料質(zhì)量控制系統(tǒng)也放在中控室。
　　通過廠環(huán)電纜，將各現(xiàn)場控制站、操作站、工程師站、生料質(zhì)量控錨系統(tǒng)等聯(lián)成同絡(luò)。實現(xiàn)集中操作、分散控制。
　　集中操作、分散控制是工業(yè)自動化的發(fā)展方向（與集中控制相比），其主要優(yōu)點是使控制系統(tǒng)的危險分散。這是由于控制是分片分散實施的，因而局部故障不影響全局。且可大量減少現(xiàn)場與中控室問的電纜和橋架投資。它與分散控制、分散操作比較。由于操作站集中放置。適應(yīng)了新型干法生產(chǎn)連續(xù)性強的特點，有利于操作員前后兼顧，過程透明度高；集中操作的優(yōu)點還體現(xiàn)在操作站的互為， 備用，任一操作站故障，可用其它操作站臨時代用而不影響生產(chǎn)。有助于減少操作站數(shù)目。
　　從而降低系統(tǒng)投資。
　　總之，集中操作與分散控制，技術(shù)較高可靠性高-而電氣自動化投資并無明顯增加，在60o一1o0o t／d水泥廠建設(shè)中應(yīng)當(dāng)提倡和采用。
　　
　　三、優(yōu)化I／O參斂，不搞玻套設(shè)計實踐表明，納入控制系統(tǒng)的I／O參數(shù)并非越多越好，而應(yīng)根據(jù)工藝薷要，把主要且足夠的馬達順序控制開關(guān)量（DI／Do）和工藝自動化模擬量（AI／AO），經(jīng)過優(yōu)選納入系統(tǒng)，這不僅有助于降低控制系統(tǒng)投資，也有利于提高系統(tǒng)的可靠性和運轉(zhuǎn)率。以600~1000t／d生產(chǎn)線為例，前述生料、窯尾、窯頭（含煤磨）、水泥四片的I／O點數(shù)約為1250~1400點主右，其中模擬量I／O約為25o～300點（AI：AO約為9：1），開關(guān)量I／O約為1000~ii00點（DI：DO約為2：1）。通常，開關(guān)量點數(shù)占總數(shù)的80 左右，可見，水泥生產(chǎn)過程既有模擬量又有開關(guān)量，且是以開關(guān)量為主的生產(chǎn)過程。
　　一些水泥廠的電氣自動化設(shè)計中，存在著既追求高水平又不放心較高技術(shù)可靠性的矛盾心理，因而采用互為備用的雙套設(shè)計方案。比較常見的是同時用計算機巡檢和模擬儀表實現(xiàn)工藝過程參數(shù)采集、監(jiān)視、記錄及操作，或在中控室集中操作之外，仍配置大量的現(xiàn)場控制室后備手操措施，企圖在中控或現(xiàn)場均可對生產(chǎn)過程施行操作和干預(yù)。其實，自動化裝置發(fā)展到今天，已經(jīng)比較成熟與可靠，這種互為備用的雙套設(shè)計實屬浪費投資，而且由于”令出多門“，反而不利于操作的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。甚至對生產(chǎn)過程的正常穩(wěn)定運行帶來負(fù)作用四、充分立足國內(nèi)，避免盲目引進自八十年代初起，我國陸續(xù)引進冀東、寧國等一批大型水泥生產(chǎn)成套技術(shù)和單項制造技術(shù)，這對促進我國新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展無疑起了積極作用 通過消化引進技術(shù)和”六五“、”七五“、八五”攻關(guān)，目前我國的水泥工業(yè)自動化，無論在專用檢監(jiān)測儀表、計量設(shè)備、喂料、喂煤及優(yōu)化控制技術(shù)等科研成果及其產(chǎn)品化方面，還是水泥自動化科技人員的技術(shù)實力和業(yè)務(wù)水平方面，鄱有了明顯的進步和提高，已與國外的差距越來越小。
　　以合肥院為例，在專用檢測儀表方面，有HFS型窯胴體溫度計算機測系統(tǒng)、DCT—l型光導(dǎo)比色高溫計、GAPH—o2型預(yù)熱器出口煙氣成份分析系統(tǒng)、sHz—I型磨音測量儀等I在計量方面，有TDG—JK系列微機集控秤、TDG-SK系列調(diào)速定量給料機、TDG- SL系列喂料計量控制系統(tǒng)、MDK系列喂煤定量給料系統(tǒng)等}在優(yōu)化控制方面一有QCS系列生料配料控制系統(tǒng)、KES系列預(yù)分解窯異常工況診斷及優(yōu)化控制專家系統(tǒng)等。
　　可以認(rèn)為，除生料多元素分析儀和DCS／PLC控制系統(tǒng)外。其余國內(nèi)現(xiàn)有的技術(shù)和產(chǎn)品，已能滿足水泥廠電氣自動化的需要。
　　當(dāng)前，避免盲目引進的時機已經(jīng)成熟，它不僅是降低電氣自動化投資的有效途徑，而且在售后服務(wù)和備品備件供應(yīng)方面，也有極大的優(yōu)越性成五、加大人才技術(shù)投入，強化控制系統(tǒng)集為實現(xiàn)主要生產(chǎn)過程的集中操作和分散控制。從控制系統(tǒng)選型上，有兩種方案可供考慮；即DCS系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)DCS和PLC是工業(yè)過程控制中使用最廣泛的兩種計算機控制系統(tǒng)，DCS是由回路儀表控制發(fā)展而來，它在回路調(diào)節(jié)、模擬量控制方面具有優(yōu)勢；PLC則是由繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來，它在開關(guān)量處理、順序控制方面具有優(yōu)勢。它們互相滲透，取長補短，互相補充，不斷發(fā)展 今天的PLC加強了監(jiān)視控制、效據(jù)收集、模擬量控制及聯(lián)網(wǎng)功能，而DCS則加強了開關(guān)量順控功能，二者越來越接近，都已成為三電（儀表、電氣、計算機）一體化系統(tǒng)，都能滿足任何生產(chǎn)過程的控制需要。
　　在選擇DC3和PLC時，很重要的比較因素是費用問題，包括硬費（含系統(tǒng)軟件）和應(yīng)用軟件費。一般來說，PLC硬件較DCS便宜，PLC通常比DCS可節(jié)省投資三分之一。
　　但PLC編制應(yīng)用軟件多用梯形圖這種比較麻煩的落后方法一或者說，應(yīng)用程序的費用較高。目前，各行業(yè)所用的DCS或PLC多從國外進口。其應(yīng)用軟件可由外商一并考慮，也可由國內(nèi)自己干。如果由外商統(tǒng)一承包應(yīng)用軟件。則DCS與PLC總價差不多；反之，若由設(shè)計院自己摘PLC應(yīng)用軟件甚至PLC系統(tǒng)集成，則節(jié)省系統(tǒng)投資的潛力較大。所謂系統(tǒng)集成，即由設(shè)計院根據(jù)現(xiàn)行PLC系統(tǒng)產(chǎn)品情況，白行選定配置系統(tǒng)硬件和軟件，設(shè)備訂貸后，將設(shè)備運至設(shè)計院編制應(yīng)用軟件和冷調(diào)試，再將設(shè)備重新包裝運至現(xiàn)場安裝、熱調(diào)和保投產(chǎn)。
　　可見，加大人才與技術(shù)投入，準(zhǔn)確選擇當(dāng)今國內(nèi)外的優(yōu)秀硬件及系統(tǒng)軟件，走以PLC為主的控制系統(tǒng)集成之路，是實現(xiàn)水泥廠電氣自動化低投資的有效途徑。
　　
　　六、慎重選型生料分析儀器，構(gòu)成水平適中、經(jīng)濟實用的生料質(zhì)量控制系統(tǒng)。
　　生料質(zhì)量控制是新型干法生產(chǎn)線必不可少的控制內(nèi)容，但多數(shù)600-1000 t／d生產(chǎn)線，因投資所限，通常都不設(shè)預(yù)均化堆場，這為生料質(zhì)量帶來很大難度。
　　眾所周知，生料均化鏈由礦山搭配開采、原料預(yù)均化、生料磨配料控制和人窯生料均化四個環(huán)節(jié)組成，基中預(yù)均化堆場起著十分重要的作用，它可消除進廠石灰石成分以天計的長周期波動，降低石灰石成分波動的振幅·使入磨石灰石成分具有周期短、振幅低的波動特性，為生料磨配料控制刨造了良好的條件。
　　在設(shè)置預(yù)均化堆場情況下。通過生料磨配料控制，使入窯生料三率值標(biāo)準(zhǔn)偏差的月統(tǒng)計達到KH≤0.o2、n≤0、P≤0.1并不困難。在不設(shè)預(yù)均化堆場時，則應(yīng)根據(jù)具體廠人磨原料成分的波動情況，適當(dāng)放寬人窯生料質(zhì)量的指標(biāo)要求，以不影響窯的熱工制度穩(wěn)定和熟料質(zhì)量為原則。不設(shè)預(yù)均化堆場的生料磨配料控制系統(tǒng)，應(yīng)以水平適中、經(jīng)濟實用、適應(yīng)能力強、在線投運率高為設(shè)計原則，為實現(xiàn)這些目標(biāo)，必須慎重選型生料分析儀器，并精心設(shè)計生料配料控制軟件。
　　生料分析儀價格昂貴，能譜儀雖較便宜，但國內(nèi)幾個廠的應(yīng)用都不成功�？磥恚�比較適合6腫～1000t／d生產(chǎn)線使用的生料分析儀是廉價的小型多道（或單道）X熒光光譜儀。
　　在配料軟件設(shè)計上，應(yīng)注意使其兼有率值控制和成分控制兩種功能，一旦多元素分析儀故障，可隨時切換成利用國產(chǎn)鈣鐵儀實現(xiàn)成分控制，從而提高系統(tǒng)的適應(yīng)能力和在線投運率
　　
　　七、結(jié)論
　　1.低投資電氣自動化設(shè)計，必須以水平適中、系統(tǒng)可靠為前提。如果單純追求低投資，還沒等工程達標(biāo)達產(chǎn)，電氣自動化改造已提劐日程上，造成這種后果的低投資設(shè)計顯然并不可取，它將會給用戶帶來經(jīng)濟損失。
　　2.對60O～1000t／d這類中小規(guī)模的新型干法生產(chǎn)線，由于總投資較低，解決好電氣自動化的低投資設(shè)計。難度大。但實用價值也大。
　　3.用于集中操作分散控制的DCS／PLC系統(tǒng)和生料質(zhì)量控制系統(tǒng)，對水泥廠電氣自動化投資影響較大，加大人才與技術(shù)投入。解決好這兩個系統(tǒng)的設(shè)計、選型和投產(chǎn)應(yīng)用一是實現(xiàn)電氣自動化低投資設(shè)計的有救途徑4、采取有效措施，精心設(shè)計。預(yù)計可使電氣自動化投資降低15 左右。