我公司集多年来自动化系统项目实施经验开发的水泥厂Weith-DCS01集散控制系统采用施耐德、ABB、西门子等公司功能先进的 PLC作为核心控制器，上位机采用功能丰富的Vijeo Citect、Wincc、PPA等人机界面软件，Weith-DCS01型集散控制系统系统按照“分散控制、分散操作、集中调度管理”的要求进行设计，系统具有全自动逻辑控制、在线工艺状态显示及参数记录、运行故障诊断记录、生产报表显示记录等功能。

水泥生产的工艺过程，可以简要地概括为“三磨一烧”，即首先将原料粉磨成生料，然后经过煅烧形成熟料，再将熟料粉磨成水泥。从砂岩库、石灰石库、钢渣库、粉煤灰库经过定比配料系统混合成原料粉，传送系统将原料粉传送进生料磨机进行生料制备，制备好的生料进均化库。均化库里的生料通过定量给料机将生料送进预热器预热后进回转窑系统煅烧成熟料。煅烧后的熟料经过冷却破碎后即可以送入成品站的成品磨机磨成成品水泥。水泥生产工艺设备单机容量大，生产连续性强、对快速性和协调性要求高。为了提高企业生产效率和竞争力，自动控制的实施至关重要。我公司研制开发的Weith-DCS集散控制系统能够很好的满足水泥行业以开关量为主，模拟量为辅且伴有少量回路调节的控制要求。

原料破碎及储存系统  入料刮板输送机采用变频调速调节破碎机的喂料量，喂料量的自动控制，以破碎机功率的变化来自动调节板喂机的速度，使其速度保持在满足要求的范围内运行，不至于由于板喂机的速度过高使石灰石料仓的料卸空，来料直接落在板喂机上，对设备起到一定的保护作用。原料输送采用“逆流程启动，顺流程停车”原则对设备进行控制。

图1 原料破碎及储存系统流程

原料配料系统   生料质量控制（QCS）系统由在线钙铁荧光分析仪、计算机、调速电子皮带秤等组成。智能在线钙铁荧光分析仪可进行自动取样、制样，并进行连续测定，由QCS系统进行配料计算，并通过DCS对电子调速皮带秤下料量进行比例调节和成分控制，使生料三率值保持在目标值附近波动。Weith-DCS01集散控制系统通过确认磨机启动→过桥皮带→提升机→皮带输送机→核子称实行自动定比下料，设定总下料量通过各种物料的配比实行均匀下料。

图2 原料配料系统流程

原料粉磨及废气处理系统    生料粉磨负荷通过设置一个入磨量常数，稳态下的选粉机回粉入磨量加新喂料量与之相等的方式进行控制，磨机负荷监测部分有轴温显示报警、磨音和细度反馈；磨音采用电耳检测，细度通过化验室反馈后输入计算机。废气处理系统的关键在于对增湿塔的喷水量的控制，根据增湿塔出口温度控制喷嘴个数，以增湿降温提高电收尘器的收尘效率，增湿塔出口温度一般控制在130 左右。

3 原料粉磨及废气处理系统流程

生料均化及生料入窑系统   生料均化是靠具有一定压力的空气对生料进行吹射均化，采用称重仓最小需保持一定重量的物料控制策略，依次开停库底充气电磁阀，使物料流态化并翻腾搅拌，生料混和达到均化目的。当称重仓的重量小于最小重量时，启动第一组下料，当称重仓的重量大于2.5倍重量（根据要求可调整）时，关闭第一组下料。称重仓的重量再次小于设定重量时，启动第二组下料，当称重仓的重量大于2.5倍重量（根据要求可调整）时，关闭第二组下料。称重仓的重量第三次小于最小设定值时，启动第三组下料，当称重仓的重量大于2.5倍重量（根据要求可调整）时，关闭第三组下料。称重仓的重量第四次小于最小设定值时，启动第一组下料，依次循环下料。进料联锁：进料联锁是一个顺序控制，依次启动旋转锁气阀、通风机、提升机、鼓风机和定量给料机。当前面的设备启动失败或者运行信号消失后，后面的设备需要故障停止。

图4 生料均化及生料入窑系统流程

烧成系统   主要是将预热后的生料经过高温煅烧成熟料再快速冷却后破碎后送进成品磨；主要检测参数有：烧成带温度、煤气温度、熟料温度、煤气压力入窑风压、入窑风量、入窑生料量、窑转速等；主要联锁有破碎机出料联锁、锁风阀联锁。

图5 烧成系统流程

煤粉制备及输送系统   包括冷、热风风量的测控、煤磨排风机循环风风量的测控、煤磨料库料位的监控、模拟量的采集和开关量的采集等功能。出磨气体温度直接关系到出磨成品水分和系统安全运转问题，通过改变磨机进口冷风阀门开度控制磨机出口气体温度稳定。

图6  煤粉制备及输送系统流程

   水泥粉磨及储存系统  出磨气体的温度通过对磨机通风量的调节来控制出磨气体温度，存储设备之间存在工艺联锁关系，采用“逆流程启动,顺流程停车”原则对设备进行顺序控制。

图7  水泥储存流程