水泥磨粉dcs控制系统包装系统设计

水泥磨粉des控制系统包装系统设计 摘要 3 ABSTRACT 4 1概述 5 1.1水泥包装国内外进展概况5 1.2水泥生产的自动化操纵概况 7 1.3选题的目的、意义及指导思想9 2方案论证 10 2.1集散操纵系统的简介11 2.2 IndustiallT操纵系统简介 11 2.3设计方案13 2.3.1水泥包装操纵系统工艺流程简介 13 2.3.2要紧被控设备及I/O点数统计14 2.3.3系统设计方案15 3系统的硬件设计17 3.1项目治理器与项目树 17 3.1.1治理器简述 17 3.1.2生成项目树 17 3.2硬件结构21 3.2.1配置过程站21 3.2.2配置操作员站21 3.2.3资源分配21 3.2.4插入过程站AC800F 22 3.2.5定义操纵器参数22 3.2.7插入AC800F的模件23 3.2.8 Profibus 组态 24 4过程站组态26 4.1 IEC61131-3 编程26 4.2 FBD 编程26 4.2.1建立FBD编程项目树26 4.2.2编写FBD程序27 4.2.3差不多操作 31 4.3编写LD程序 32 4.3用户功能块的编写34 5操作员站组态37 5.1概述37 5.2操作员站组态监控画面的设计37 5.3系统的仿真与调试42 5.3.2连接现场站和操作员站42 5.3.2仿真与调试 43 6结论与展望44 7总结与体会45 致谢47 参考文献49 附录50 水泥粉磨DCS操纵系统 ——包装操纵系统的设计与实现 摘要 水泥生产的自动化水平成为水泥行业竞争的关键所在。本课题就水泥 粉磨生产的包装部分进行研究，实现水泥包装自动化，从而实现水泥生产 的优质、高产和低耗。 本课题选用ABB公司的IndustiallT操纵系统，来对水泥包装生产线环 节中的生产情形进行实时监控。在文中系统介绍了该课题的进展概况、对 方案进行了认真论证，详细讲明了系统的工艺流程、选型，硬件配置到具 体操纵策略、操纵算法以及系统监控界面的组态。完成后的水泥包装系统 能够实现对现场站各环节数据采集、操纵功能，操作员站可对所有现场设 备进行监控，实现故障报警、设备运行状态显示，图形显示现场检测参数 的状态趋势，达到了设计的目的。 关键词：水泥包装；DCS 操纵;AC800F； Control Build F； DigiVis ABSTRACT The automation level of cement production is becoming the key of t he success of the competition in the cement. This topic is on the researc h of the cement package. Its goal is for realizing the cement production high quality, the high production and the low consumption. The topic selected ABB' s IndustiallT control system to conduct realtime monitoring of the packaging of cement production lines in the produ ction areas. In the text I have introduced f the development of the topic, demonstrated the programme carefully, explained the process of my topic and the selection of model in detail, as well as specific hardware control strategy, control algorithms and system control interface configuration. Th e cement packaging control system can realize data acquisition and real control to all sectors. And the station operators can monitor all the equip ment at the scene, the fault alarming, the display of the equipments? run ning, as well as the display of the state trend of the scene detection par ameters in graphic, as a result, the design have reached the purpose. Key word： Cement packing； DCS control； AC800F； Control Build F； DigiVis 1概述 1.1水泥包装国内外进展概况 水泥是国民经济建设的重要原材料，目前国内外尚无一种材料能够替 代它的地位。随着我国经济高速进展，水泥在国民经济中的作用越来越大。 通过几年的快速增长，2005年我国水泥产量达9.7亿吨，占世界水泥产量 的42.73%o在高速进展的同时，我国水泥行业的供求矛盾持续加剧。2005 年国内水泥市场需求不到10.5亿吨，而水泥生产能力已达13亿吨，产能过 剩2.5亿吨。专门是落后生产能力比重仍占60%左右。作为国民经济的重 要基础产业，水泥工业差不多成为国民经济社会进展水平和综合实力的重 要标志。改革开放以来，国内经济建设规模持续扩大，推动国内水泥行业 快速进展。据统计，1978年我国水泥产量为6524万吨，2005年的水泥产 量达到10.60亿吨，我国水泥年产量净增9.95亿吨。自1985年起我国水泥 产量已连续21年位居世界第一位，现现在已占世界水泥总产量的48%左右。 水泥产量的迅速增长，从数量上差不多差不多满足我国大规模经济建设的 需要。 包装系统是水泥生产工艺线上的最后一个重要环节。现时期的水泥包 装可分为水泥散装和水泥袋装，我国散装水泥通过30多年进展，有了一定 进展，但与世界发达国家相比较，不仅散装量上存在专门大差距，且进展 速度也相对退缓。进展散装水泥具有节约资源，爱护环境，促进水泥工业 结构调整，提升水泥使用效率，改善劳动条件等方面的综合经济效益。大 力进展散装水泥是我国水泥工业实施可连续进展的重要计策之一。散装水 泥在我国尽管起步较晚，但属于一项新的工业，是随着人类社会进步，资 源、能源、环境的要求和工作效率的提升而产生的一种新的生产方式，专 门是环境咨询题日益成为当今人类极为关注的敏锐咨询题，更是全球的热 门话题。世界上发达国家通过20多年的努力，到上世纪的60年代末完成 了水泥的从袋装到散装的改革，实现了水泥散装，散装水泥占水泥总产量 的比例（散装率）一样达到并坚持在90%以上。美国、日本、法国等散装率更 高且大于95%,按目前国际散装率来看，超过70%是国际水平，90%以上 是国际先进水平。我国水泥在包装上要紧采纳落后的纸袋包装，水泥散装 率仅在20%左右，与国际水平比较相差甚远。袋装水泥的纸袋全部用木材 制成，不仅需要采伐大量的树木，耗费宝贵的森林资源，而且在制袋过程 中消耗大量的淡水，产生大量的造纸污水。另外纸袋破旧，每年有近600 万吨的水泥排放到大气中，既白费资源又污染环境。散装水泥不管是储存、 运输、使用、质量保证等方面，依旧在减轻工人劳动强度、提升水泥使用 效率、环保等方面都体现了强大的生命力。总而言之，进展散装水泥，实 现散装化，是我国现代化建设、经济进展、水泥工业可连续进展的既定目 标之一 ［1］。 由于技术装备落后，综合设施配套能力低，国内的散装水泥的进展还 有一定的欠缺，袋装仍旧占有专门大的比例，同时对水泥包装进行运算机 操纵的厂家为数甚少，大多数生产的水泥包装微机操纵系统与机械部分常 常是集中于一体的模式，专门是袋装部分甚至专门多水泥厂依旧进行人工 包装，如此不仅费时又费劲而且对人体的损害专门大，即使是使用微机操 纵的水泥包装机，其所处的环境太恶劣，一台新安装的包装机，工作不到 两个小时，整个包装机，电控部分，差不多上灰尘满面，时刻一长，该机 的灵敏度、计量精度就有所下降故障率就会增高，专门电脑称的电子元件, 粉尘对它的威逼是最大的，大多水泥厂使用的电脑包装机，电脑都安装在 包装机上，受震动灰尘的阻碍，故障频繁，有时还需要天天修理微机，计 量还不准确，袋重不稳，造成缺失专门大，这一直差不多上我国目前水泥 行业的一个大咨询题。一样水泥厂对包装机系统的要求是：能习惯恶劣环 境，运行稳固，故障率少，计量准确，抗干扰能力强，有数据治理功能， 易于为修理，同时具有良好的经济性能。因此，将运算机操纵系统运用到 水泥包装上，对水泥包装机进行远程监控，提升水泥包装自动化水平，一 方面可使水泥使用质量和效率提升，另一方面也能使水泥对环境的污染大 大减少，也为我国的散装水泥的进展奠定基础［2］。 1.2水泥生产的自动化操纵概况 目前，在新型干法水泥生产线中常用的操纵手段有：可编程逻辑操纵 器(PLC)、集散操纵系统(DCS)和现场总线操纵系统(FCS)o (1) 可编程操纵器PLC 可编程操纵器PLC是运算机家族中的一员，是为工业操纵应用而设计 的。早期的可编程操纵器称可编程逻辑操纵器(programmable logic controll er),简称PLC,用它来代替继电器实现逻辑操纵。随着技术的进展，可编 程操纵器的功能已大大超过了逻辑操纵的范畴，因此目前人们都把这种装 置称作可编程操纵器，简称PC[3]O PLC具有以下特点： ① PLC最初确实是为了进行逻辑操纵而设计，因此在逻辑操纵方面拥 有运算机无法比拟的优势。 ② PLC在操纵装置一级实现三电一体化，配置灵活，结构紧凑。 ③ PLC在硬件上采取了 一系列抗干扰措施，在软件上采纳了故障诊断 技术及在系统一级的冗余配置工作方式采纳周期循环扫描，对输入输出集 中进行，因而具有专门高可靠性。 ④ PLC仅在关键部位选用冗余结构，在价格上大大低于DCS系统， 性能价格比高。然而由于PLC功能及其有关技术的限制，其操纵的对象都 较为简单，一样只用一个PLC站进行操纵，专门少有通过联网或其它途径 对有关的设备进行操纵[3〕。综上所述，PLC操纵的优势要紧是适合于现场 局部操纵，弱点要紧表现在网络和复杂操纵方面，因而仅使用PLC不适宜 操纵新型干法水泥生产。 (2) 集散操纵系统DCS 集散操纵系统又名分布式运算机操纵系统，事实上质是利用运算机技 术对生产过程进行集中监视、操作、治理和分散操纵的一种新型操纵技术。 它是由运算机技术、信号处理技术、测量操纵技术、通信网络技术和人机 接口技术相互渗透进展而产生的，既不同于分散的外表操纵系统，又不同 于集中式运算机操纵系统，它是吸取了两者的优点，在它们的基础上进展 起来的一门系统工程技术，具有专门强的生命力和明显的优越性。其要紧 特点是：集中治理，分散操纵。DCS是采纳标准化、模块化和系列化的设 计，由过程操纵级、操纵治理级和生产治理级组成的一个以通讯网络为纽 带的集中显示而操作治理、操纵相对分散、配置灵活、组态方便、具有高 可靠性的有用系统，拥有自主性、和谐性、在线性与实时性、高可靠性、 习惯性、灵活性、可扩充性和友好性等优越性。但集散操纵系统大多采纳 封闭式的网络通信体系结构，采纳本公司专用的标准和协议，加之受到现 场外表在数字化、智能化方面的限制，它没能将操纵功能“完全地"分散 到现场。