隨著大數(shù)據(jù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用程度的不斷加深和現(xiàn)代化水泥的智能化水平的逐步提升,水泥工廠對水泥工程DCS系統(tǒng)建設(shè)的要求也越來越高。昌都二期DCS系統(tǒng),從圖紙設(shè)計到調(diào)試運行,均由我院自主完成。系統(tǒng)采用的是ABB最新型的AC900F系列CPU,該項目的DCS軟件采用最新的freelance 2019版本,ABB freelance系統(tǒng)是一款成熟的分布式控制系統(tǒng),具有強大的分析處理能力和極高的穩(wěn)定性,大大提高了工廠的生產(chǎn)效率和經(jīng)營管理水平。
1.系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
1.1操作員站和工程師站
昌都二期DCS系統(tǒng)的中央控制室中配置了四套獨立的操作員站(OS站)和一個工程師站(ES站)。其中,有三個操作站帶有兩個液晶顯示器,可同時觀察兩個畫面。
ES站主要完成以下功能:1.實時數(shù)據(jù)庫、控制塊、圖形、趨勢、報表等系統(tǒng)數(shù)據(jù)的生成和下裝。2.完成對系統(tǒng)的詳細自診斷和系統(tǒng)數(shù)據(jù)的列表和后備。 DCS工程師可通過工程師站對自動化系統(tǒng)進行組態(tài)、維護。專業(yè)工程師可以在現(xiàn)場對系統(tǒng)所有運行情況和控制邏輯進行查看,也可以在線或離線修改程序。這樣增加了系統(tǒng)軟件、硬件的透明度,使得用戶對系統(tǒng)掌握的程度有所提高。當(dāng)自動化系統(tǒng)不需組態(tài)時,工程師站可運行與操作員站完全相同的軟件,方便DCS工程師監(jiān)控、調(diào)試系統(tǒng)。 1.2 I/O站
昌都二期的系統(tǒng)配置了生料磨控制站、窯尾控制站、窯頭控制站、水泥控制站及石灰石中轉(zhuǎn)堆場、煤磨、水泥包裝三個遠程站。系統(tǒng)由ABB CPU和S800系列的I/O站配合組成,通過CI801通信接口模件和AC 900F進行PROFIBUS-DP通信。其中有S800系列的DI810(16通道)、DO810(16通道)、AI810(8通道)、AO810(8通道)等,既節(jié)省了成本,又降低了能耗。

2.DCS配置特點
水泥生產(chǎn)的工藝特點使得系統(tǒng)內(nèi)各個控制站極為分散,此時控制網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性對于系統(tǒng)的安全就起到了很大的影響作用。昌都二期采用冗余光纖環(huán)網(wǎng)技術(shù),使得系統(tǒng)的過程控制網(wǎng)絡(luò)極為可靠,整個系統(tǒng)的安全系數(shù)大大提高。

DCS系統(tǒng)的控制柜集中擺放,現(xiàn)場不放置任何IO從站,從而杜絕生產(chǎn)環(huán)境中因素的干擾系統(tǒng);
針對高原較為干燥、容易產(chǎn)生靜電,中央控制室及配電室均鋪設(shè)靜電地板;
在供電方面,自動化系統(tǒng)采用UPS供電,由電氣配電系統(tǒng)引出回路對UPS供電,提高系統(tǒng)的供電可靠性。
水泥生產(chǎn)工藝設(shè)備單機容量大、生產(chǎn)連續(xù)性強、對快速性和協(xié)調(diào)性要求高。為了提高企業(yè)的生產(chǎn)效率與競爭力,自動控制的實施至關(guān)重要。采用ABB的CPU和遠程I/O站配合組成,能夠很好的滿足水泥行業(yè)以開關(guān)量為主、模擬量為輔且伴有少量調(diào)節(jié)回路的控制要求。
考慮到項目所在地理位置海拔較高,空氣密度會有所降低,電氣控制設(shè)備的使用也會受到影響。同時,在缺氧條件下,人員的勞動強度也會受到影響,所以對于系統(tǒng)內(nèi)較大的單機系統(tǒng),如輥壓機、篦冷機等,采用了DP通訊的方式,這樣既節(jié)省了大量的點位,也減少了高原機電安裝的工程量,同樣使設(shè)備的運行狀況在中控室一目了然,如輥壓機,中控操作員可以根據(jù)各參數(shù)的運行情況,找到左、右側(cè)壓力,左、右側(cè)間隙,輥縫之間的平衡關(guān)系,為提高產(chǎn)量、質(zhì)量打下了良好的基礎(chǔ)。



在這個項目中,還設(shè)計了DCS實時數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)、水泥廠業(yè)務(wù)短信管理系統(tǒng)、智能手機移動辦公系統(tǒng)、倉庫管理系統(tǒng)、水泥聯(lián)網(wǎng)銷售管理系統(tǒng)、智能物流系統(tǒng)等等。這些系統(tǒng)的投入使用,配合DCS系統(tǒng),對于節(jié)能降耗、管理提升、設(shè)備保障等方面產(chǎn)生更大助力。