IX2000在淺野水泥生產上的應用

臺塑公司于1985年成立電子組，與日本富士電機技術合作，從事中大型分散式控制系統（DCS）軟硬件設計與制造，目前臺塑DCS（富士DCS）廣泛應用于鋼鐵、化工、紙業、學校、醫院、汽電共生、發電廠等過程。富士電機于1975年10月發布DCS系統，是世界上最早研發出DCS系統的廠家之一。AX-2000集散控制系統是富士的第五代產品系統，是開放的新一代綜合控制系統，智能可靠的Process I／O 單元同時也被橫河的CS3000系統所采用。AX-2000系統具有良好的控制性能、實時靈活的通訊能力、直觀清晰的人機接口，系統擴展方便，獲得用戶較高評價。
　　秦皇島市淺野水泥有限公司是由河北省建設投資公司、撫寧公有資產經營公司、秦皇島港務集團有限公司、太平洋水泥株式會社、丸紅株式會社、丸紅（中國）有限公司中日雙方六家公司興建的現代化水泥生產企業。擁有一條NSP日產4000噸水泥熟料的生產線，年產高標號水泥138萬噸。公司采用具有九十年代國際先進技術水平的帶五級懸浮預熱器（DD爐）的窯外分解干法生產工藝。原燃料及生料采用均化措施，主機設備全部由國外進口。生產線全部由中央控制室通過富士IX－2000 DCS系統進行控制，水泥質量（取得ISO-9002認證）、節能降耗及消煙除塵指標均達到了國際先進水平。
　　1、水泥生產概述
　　水泥生產的工藝過程，通常可以簡要地概括為“兩磨一燒”，即首先將原料粉磨成生料，然后經過煅燒形成熟料，再將熟料粉磨成水泥。
　　將石灰石、砂巖、鋼渣、粉煤灰破碎均化后經過定比配料系統混合成原料粉，傳送系統將原料粉傳送進粉磨機進行生料制備，制備好的生料進原料倉。原料倉里的生料通過定量給料機將生料送進五級懸浮預熱器預熱后進回轉窯系統煅燒成熟料。煅燒后的熟料經過冷卻破碎后送入熟料倉。根據水泥品種的不同要求，在熟料內摻入適量石膏及混合材，經高精度計量秤配料后送入水泥粉磨設備，制造出符合要求質量優良的水泥。

　圖1 水泥生產工藝流程圖

2、控制系統介紹
　　秦皇島市淺野水泥有限公司的水泥生產線DCS控制系統共1050點。共由ICS-2000控制站4對（冗余），用于對現場進行控制；IOS-PC2000共2臺，用于對系統進行操作和控制；IDS-PC2000共1對（冗余），用于對數據進行存儲和整理，IES-PC2000一臺對系統進行編程和維護。

圖2 控制系統示意圖

3 控制系統功能
　　3.1 監控和數據采集功能( SCADA 功能)
　　DCS 控制系統采集現場所有實時數據和參數(如溫度、水泥窯轉速、窯頭喂煤量、生料配比、風機風量、閥門及電機的運行狀態等) , 并在上位機監控畫面上顯示, 監控畫面全面直觀地反映了水泥生產過程控制的全流程, 可對整個系統的運行狀態進行實時監控。系統監控畫面之間的切換操作簡單方便, 界面友好。系統通過應用程序對采集到的實時數據進行處理和加工, 實現在線實時控制及生產管理。達到SCADA 功能, 并對報警進行及時處理。
　　3.2 參數設定和修改功能
　　將工藝人員提供的各種工藝參數值存放在計算機中, 操作人員可根據生產工藝要求進行設定, 包括溫度、配料、喂料量和PID 調節參數等, 并可在線修改各種設定參數。具有抗積分飽和、積分分離、手動-自動切換無干擾、參數隨時修改等功能。
　　3.3 系統報表及報警處理功能
　　操作人員可通過實時趨勢圖、歷史趨勢圖和報表查詢實時數據、歷史數據及設備運行狀態, 便于對故障進行分析或優化工藝參數的設定。當被控對象中的工藝參數(包括開關量和模擬量) 或設備發生異常時, 系統將通過畫面和聲音進行報警, 在報警圖中還記錄故障發生的時間。
　　3.4 安全功能
　　系統具有安全保護功能。操作員和管理員可根據各自的權限進行系統操作。
　　3.5 在線靈活性和可擴充性
　　控制系統的硬件和軟件均采用標準化、模塊化和開放化設計, 采用積木式結構, 具有靈活的畫面顯示和可擴充性。
　　4、結論
　　秦皇島市淺野水泥有限公司的NSP日產4000噸水泥熟料的生產線年產高標號水泥138萬噸。水泥質量（取得ISO-9002認證）、節能降耗及消煙除塵指標均達到了國際先進水平。
　　整個富士IX-2000DCS分散控制系統從1997年至今，仍正常運行。在使用當中充分體現了其技術先進、性能可靠、運行穩定的特點，受到了用戶廣泛的贊譽。