IX2000在浅野水泥生产上的应用

台塑公司于1985年成立电子组，与日本富士电机技术合作，从事中大型分散式控制系统（DCS）软硬件设计与制造，目前台塑DCS（富士DCS）广泛应用于钢铁、化工、纸业、学校、医院、汽电共生、发电厂等过程。富士电机于1975年10月发布DCS系统，是世界上最早研发出DCS系统的厂家之一。AX-2000集散控制系统是富士的第五代产品系统，是开放的新一代综合控制系统，智能可靠的Process I／O 单元同时也被横河的CS3000系统所采用。AX-2000系统具有良好的控制性能、实时灵活的通讯能力、直观清晰的人机接口，系统扩展方便，获得用户较高评价。
　　秦皇岛市浅野水泥有限公司是由河北省建设投资公司、抚宁公有资产经营公司、秦皇岛港务集团有限公司、太平洋水泥株式会社、丸红株式会社、丸红（中国）有限公司中日双方六家公司兴建的现代化水泥生产企业。拥有一条NSP日产4000吨水泥熟料的生产线，年产高标号水泥138万吨。公司采用具有九十年代国际先进技术水平的带五级悬浮预热器（DD炉）的窑外分解干法生产工艺。原燃料及生料采用均化措施，主机设备全部由国外进口。生产线全部由中央控制室通过富士IX－2000 DCS系统进行控制，水泥质量（取得ISO-9002认证）、节能降耗及消烟除尘指标均达到了国际先进水平。
　　1、水泥生产概述
　　水泥生产的工艺过程，通常可以简要地概括为“两磨一烧”，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。
　　将石灰石、砂岩、钢渣、粉煤灰破碎均化后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粉磨机进行生料制备，制备好的生料进原料仓。原料仓里的生料通过定量给料机将生料送进五级悬浮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送入熟料仓。根据水泥品种的不同要求，在熟料内掺入适量石膏及混合材，经高精度计量秤配料后送入水泥粉磨设备，制造出符合要求质量优良的水泥。

　图1 水泥生产工艺流程图

2、控制系统介绍
　　秦皇岛市浅野水泥有限公司的水泥生产线DCS控制系统共1050点。共由ICS-2000控制站4对（冗余），用于对现场进行控制；IOS-PC2000共2台，用于对系统进行操作和控制；IDS-PC2000共1对（冗余），用于对数据进行存储和整理，IES-PC2000一台对系统进行编程和维护。

图2 控制系统示意图

3 控制系统功能
　　3.1 监控和数据采集功能( SCADA 功能)
　　DCS 控制系统采集现场所有实时数据和参数(如温度、水泥窑转速、窑头喂煤量、生料配比、风机风量、阀门及电机的运行状态等) , 并在上位机监控画面上显示, 监控画面全面直观地反映了水泥生产过程控制的全流程, 可对整个系统的运行状态进行实时监控。系统监控画面之间的切换操作简单方便, 界面友好。系统通过应用程序对采集到的实时数据进行处理和加工, 实现在线实时控制及生产管理。达到SCADA 功能, 并对报警进行及时处理。
　　3.2 参数设定和修改功能
　　将工艺人员提供的各种工艺参数值存放在计算机中, 操作人员可根据生产工艺要求进行设定, 包括温度、配料、喂料量和PID 调节参数等, 并可在线修改各种设定参数。具有抗积分饱和、积分分离、手动-自动切换无干扰、参数随时修改等功能。
　　3.3 系统报表及报警处理功能
　　操作人员可通过实时趋势图、历史趋势图和报表查询实时数据、历史数据及设备运行状态, 便于对故障进行分析或优化工艺参数的设定。当被控对象中的工艺参数(包括开关量和模拟量) 或设备发生异常时, 系统将通过画面和声音进行报警, 在报警图中还记录故障发生的时间。
　　3.4 安全功能
　　系统具有安全保护功能。操作员和管理员可根据各自的权限进行系统操作。
　　3.5 在线灵活性和可扩充性
　　控制系统的硬件和软件均采用标准化、模块化和开放化设计, 采用积木式结构, 具有灵活的画面显示和可扩充性。
　　4、结论
　　秦皇岛市浅野水泥有限公司的NSP日产4000吨水泥熟料的生产线年产高标号水泥138万吨。水泥质量（取得ISO-9002认证）、节能降耗及消烟除尘指标均达到了国际先进水平。
　　整个富士IX-2000DCS分散控制系统从1997年至今，仍正常运行。在使用当中充分体现了其技术先进、性能可靠、运行稳定的特点，受到了用户广泛的赞誉。