磚廠生產(chǎn)過程自動(dòng)化

設(shè)計(jì)原則及控制方案

為使工藝生產(chǎn)線處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，本工程采用技術(shù)性能可靠且先進(jìn)的集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，對(duì)主要工藝流程的各車間進(jìn)行集中監(jiān)控管理，分散控制。

該系統(tǒng)由操作站、現(xiàn)場(chǎng)控制站、系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)組成。操作站設(shè)置于中央控制室，除完成對(duì)電氣設(shè)備的監(jiān)控外，還完成生產(chǎn)過程參數(shù)的顯示、設(shè)定、報(bào)警、記錄和自動(dòng)控制，故障報(bào)警及各工藝參數(shù)亦定期或隨時(shí)可打印報(bào)表。

現(xiàn)場(chǎng)控制站設(shè)置于各電力室，完成順序邏輯控制，開關(guān)量和模擬量的數(shù)據(jù)采集、處理，PID回路的控制等。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的配置

（1）系統(tǒng)特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)選用集散型控制系統(tǒng)。它是由過程控制級(jí)、控制管理級(jí)和通訊網(wǎng)絡(luò)等部分組成，具有通用性強(qiáng)，控制功能完善，安裝簡(jiǎn)單規(guī)范，調(diào)試方便，運(yùn)行可靠等特點(diǎn)。根據(jù)在國(guó)內(nèi)外大中型水泥廠多年運(yùn)行情況表明，采用該系統(tǒng)可提高自動(dòng)化和管理水平，改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證安全，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

（2）系統(tǒng)配置

根據(jù)工藝生產(chǎn)流程，生產(chǎn)車間在總圖上的布置，以及實(shí)際操作的需要，系統(tǒng)配置如下：

1）過程控制級(jí)：根據(jù)不同的生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)置控制站，控制各系統(tǒng)的生產(chǎn)過程。

2）控制管理級(jí)：控制管理級(jí)由中央控制室的多臺(tái)操作站、工程師站等組成，以完成對(duì)其所控制范圍生產(chǎn)流程的監(jiān)控。

3）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)是將過程控制站、操作站以及工程師站等相連接，達(dá)到實(shí)現(xiàn)集散控制系統(tǒng)的分散控制，集中操作管理及監(jiān)視的目的。

（3）系統(tǒng)功能

如前所述，控制系統(tǒng)的功能由以下三部分組成：

過程控制級(jí)由各控制站組成，分別設(shè)置在其相應(yīng)的電力室中。主要是完成數(shù)據(jù)采集、過程控制、設(shè)備監(jiān)控、系統(tǒng)測(cè)試和診斷等功能。

控制管理級(jí)設(shè)于中控室內(nèi)，完成對(duì)其所控制范圍生產(chǎn)流程的監(jiān)控。操作站之間可以相互備份，并可完成如下控制功能：

l數(shù)據(jù)、圖形和狀態(tài)的顯示；

l歷史數(shù)據(jù)的存檔；

l故障聲響報(bào)警、記錄打印、狀態(tài)顯示；

l定時(shí)報(bào)表打?。?/span>

l實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整回路參數(shù)；

l優(yōu)化控制參數(shù)等。

由于集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)所完成的是工業(yè)控制，它具有快速實(shí)時(shí)響應(yīng)能力、很高的可靠性和適應(yīng)惡劣工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的特點(diǎn)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)——所有的控制站及設(shè)在控制室中的操作站，均作為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

自動(dòng)化裝置

隨著建材裝備水平的不斷提高，自動(dòng)化與控制在生產(chǎn)工藝中起著越來越重要的作用。尤其是在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)及熱工測(cè)控系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)及PLC的應(yīng)用不僅提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量，而且降低了設(shè)備電耗、工藝能耗，消除了許多不安全因素，促進(jìn)了工廠的文明生產(chǎn)，縮小了磚瓦工業(yè)與其他工業(yè)的差距，是現(xiàn)代磚瓦工業(yè)最顯著的標(biāo)志之一。

本生產(chǎn)線是在消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)之上，結(jié)合我國(guó)國(guó)情設(shè)計(jì)。根據(jù)工藝將自動(dòng)化與控制劃分為原料處理、成型及切、編、碼、窯車運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)、熱工測(cè)控。原料車間采用兩地電器控制，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)起動(dòng)、停止按鈕，停止按鈕需用自鎖按鈕。成型車間用自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)操作臺(tái)集中控制。干燥、焙燒由中控室集中控制。

（1）原料處理

原料粗碎車間設(shè)備的啟動(dòng)與控制采用PLC自動(dòng)化控制。其核心控制設(shè)備為siemens PLC（西門子可編程控制器）或omronPLC（歐姆龍可編程控制器），另外可選配觸摸屏（LG或富士），操作人員可以通過操作臺(tái)上的按鈕或觸摸屏上的虛擬按鈕，對(duì)車間內(nèi)的所有的設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)/自動(dòng)控制、單獨(dú)設(shè)備啟動(dòng)停止控制。

（2）成型自動(dòng)控制系統(tǒng)

本系統(tǒng)用于對(duì)制磚生產(chǎn)線成型車間設(shè)備（箱式給料機(jī)、膠帶輸送機(jī)、雙軸攪拌機(jī)、真空擠出機(jī)、自動(dòng)切條機(jī)、自動(dòng)切坯機(jī)、編組機(jī)、回坯皮帶機(jī)等）進(jìn)行全程自動(dòng)化控制，主要根據(jù)工藝要求，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的上料、泥條擠出、泥條切割、坯體切割成型、坯體分組、為坯體上架做準(zhǔn)備?？蓪?shí)現(xiàn)無人值守全自動(dòng)操作和故障自動(dòng)診斷。其核心控制設(shè)備為siemens PLC（西門子可編程控制器）或omronPLC（歐姆龍可編程控制器），另外可選配觸摸屏（LG或富士），操作人員可以通過操作臺(tái)上的按鈕或觸摸屏上的虛擬按鈕，對(duì)車間內(nèi)的所有的設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)/自動(dòng)控制、單獨(dú)設(shè)備啟動(dòng)停止控制，設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)可由操作臺(tái)上的指示燈或觸摸屏上的虛擬指示燈顯示。

（3）窯車運(yùn)轉(zhuǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)

本系統(tǒng)用于對(duì)制磚生產(chǎn)線窯車運(yùn)轉(zhuǎn)車間設(shè)備（回車牽引機(jī)、液壓頂車機(jī)、出口拉引機(jī)、窯門、擺渡車、液壓步進(jìn)機(jī)等）進(jìn)行全程自動(dòng)化控制，主要根據(jù)工藝及窯爐焙燒要求，配合窯溫監(jiān)控系統(tǒng)將碼放好坯體的窯車及時(shí)準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)車、出車、頂車、拉車、擺渡、窯門開關(guān)等操作，保證坯體焙燒。其核心控制設(shè)備為siemens PLC（西門子可編程控制器）或omronPLC（歐姆龍可編程控制器），另外可選配觸摸屏（LG或富士），操作人員通過操作臺(tái)上的按鈕或觸摸屏上的虛擬按鈕，對(duì)窯車運(yùn)轉(zhuǎn)車間內(nèi)的所有的設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)/自動(dòng)控制、單獨(dú)設(shè)備啟動(dòng)停止控制，設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)可由操作臺(tái)上的指示燈或觸摸屏上的虛擬指示燈顯示。

（4）窯溫檢測(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)

本系統(tǒng)用于對(duì)制磚生產(chǎn)線干燥和焙燒系統(tǒng)的溫度、壓力、濕度進(jìn)行全自動(dòng)檢測(cè)，然后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果和工藝及焙燒要求，控制排煙風(fēng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)、送熱風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)的開關(guān)及進(jìn)出風(fēng)量（變頻控制），控制其他風(fēng)機(jī)（排潮風(fēng)機(jī)、窯底余熱風(fēng)機(jī)、窯底平壓風(fēng)機(jī)等）的開關(guān)。窯溫檢測(cè)系統(tǒng)必須配合窯車運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)才能保證坯體干燥和焙燒。窯溫檢測(cè)系統(tǒng)的核心控制設(shè)備為研華工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（含組態(tài)軟件），操作人員通過工業(yè)控制計(jì)算機(jī)可以對(duì)干燥和焙燒系統(tǒng)的溫度、壓力、濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，可打印和存儲(chǔ)實(shí)時(shí)報(bào)表，也可以對(duì)所有風(fēng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行開關(guān)操作，可對(duì)變頻風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速操作（調(diào)節(jié)變頻器頻率）。系統(tǒng)可以自動(dòng)采集分析溫度、壓力、濕度等數(shù)據(jù)，自動(dòng)繪制溫度、壓力、濕度曲線和報(bào)表，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、智能報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)查詢等操作。