西门子PCS7在水泥厂控制系统上的应用

发布时间：2019-06-25 06:52:17

西门子PCS7在水泥厂控制系统上的应用

一、引言

　　随着水泥厂生产规模的扩大，设备水平的提高以及对于生产效率的高要求，能耗降低的需求，控制污染等新的要求，水泥厂对自动化控制系统的要求达到了一个新的高度。与此同时，各水泥厂生产速度要求较高，要保证生产质量，因此需要一套稳定运行，性能优异，又带有良好扩展功能的自动化控制系统。基于这些需求，西门子为用户带来了一套完整的水泥厂自动化控制解决方案。在国内水泥厂的自动化控制系统生产线中，采用了西门子PCS7控制系统，该系统集成化程度高，同时具有分布式控制系统的特点，即集中操作管理，分散监测控制的结构特点，它的功能完备，使用方便，实用可靠。正因为有这些优点，西门子PCS7控制系统在水泥厂生产线中发挥了重要作用，使得自动化控制系统稳定运行，维护方便，并提供扩展接口，为将来实现新的功能提供方便。

　　二、控制系统组成

　　水泥厂自动化控制系统的硬件部分核心是西门子S7-400系列PLC，采用CPU414-4H，带有冗余功能的CPU，由于CPU414-4H带有2个CPU，因此在实际使用中，一旦其中一个CPU出现故障，系统会自动切换到另一个CPU，保证系统的连续运行，从而***大限度的保证了水泥厂生产线的稳定运行。同时在系统中，配置有西门子分布式I/O模块ET200M，实现对分散的各个设备进行控制，通过PROFIBUS总线与S7-400系列CPU进行通讯。在西门子PLC与上位机之间，采用工业以太网进行通讯，保证了通讯的速度和通讯的质量。自动化控制系统配置图如图1所示：

图1 水泥厂生产线控制系统配置图

　　三、控制系统工作流程

　　在水泥厂生产线自动化控制系统中，我们采用模块化的程序设计思想，将生产线上的各个工艺过程和需要控制的对象分类进行控制。这样软件逻辑的设计思路清晰，便于程序的修改和维护。整条生产线有多个控制回路，例如：原料配料控制，分解炉温度控制，皮带机卸灰控制，物料流量控制等。在整条生产线中采用多个顺序逻辑控制程序设计，便于操作工使用，并提高生产效率。其中原料配料控制采用PID控制方法，将熟料，石膏，混合材料等按照比例配置，控制原料的流量。对于不同的生产工况，水泥厂生产线自动化控制系统，可以实现各部分的优化控制，使系统运行稳定可靠，满足生产要求，为企业节约了能源，提高了生产效率。

　　四、结束语

由西门子PCS7组成的水泥厂生产线自动化控制系统设计严谨，性能优良，在试运行阶段进行了部分调整和程序逻辑的优化，调试过程圆满成功。投入实际运行期间，通过一断时间的磨合期，系统运行良好，在生产线中发挥了重要作用。业主对于整套自动化控制系统非常满意，为企业带来了经济效益和社会效益，也为其他水泥厂的自动化控制系统提供了可以借鉴的方法。

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