我公司章貢分廠是一個(gè)年產(chǎn)水泥達(dá)200萬噸的粉磨生產(chǎn)基地，共有3條粉磨生產(chǎn)線，1號(hào)、2號(hào)線分別是2003和2006年建成，自動(dòng)化程度不高，采用原始的機(jī)旁控制方式，即采用開關(guān)柜上按鈕啟停方式。3號(hào)線在2011年9月建成投產(chǎn)，在確定3號(hào)線的DCS系統(tǒng)控制范圍時(shí)，兼顧考慮了l號(hào)和2號(hào)線的自動(dòng)化改造，除3號(hào)線設(shè)一個(gè)過程站，在舊生產(chǎn)線的電力室增加2個(gè)過程控制站，這3個(gè)過程站及中控室間以光纖聯(lián)通，將整個(gè)工廠3條生產(chǎn)線一并納人DCS系統(tǒng)。本文介紹改造的步驟及方案。

1 確定進(jìn)入DCS控制系統(tǒng)的設(shè)備范圍

經(jīng)過充分討論，從水泥調(diào)配庫底到水泥成品庫頂入庫所有的設(shè)備納入DCS系統(tǒng)。包括：所有配料皮帶秤、皮帶輸送機(jī)、進(jìn)料提升機(jī)、輥壓機(jī)、打散機(jī)、循環(huán)提升機(jī)、磨機(jī)系統(tǒng)、出磨入庫的提升機(jī)及斜槽、流程中所有的除塵器及收塵風(fēng)機(jī)。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，過程控制總點(diǎn)數(shù)在1300點(diǎn)即可滿足控制要求。

2 方案的確定

對(duì)于該技改工程，最大的工作量在于高、低壓開關(guān)柜及磨機(jī)控制設(shè)備的改造。由于以前的高、低壓開關(guān)柜、儀表設(shè)備、計(jì)量設(shè)備(皮帶秤)大都不具備中控接口的功能，而且建成時(shí)間不同，開關(guān)柜來自不同的廠家，接線原理接線方式也是五花八門，需要逐個(gè)通過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改造，使其具備滿足DES接入的功能，讓設(shè)備既可以由中控來控制也可以由機(jī)旁控制。因此，對(duì)資料圖紙的收集是很重要的前期工作。

2.1 磨機(jī)控制設(shè)備的改造

1號(hào)和2號(hào)線磨機(jī)系統(tǒng)的控制以磨機(jī)控制操作臺(tái)為中心，通過操作臺(tái)內(nèi)的PLC來實(shí)現(xiàn)對(duì)磨機(jī)高壓柜、4個(gè)稀油站、水電阻和進(jìn)相器的啟?？刂啤⑦B鎖與保護(hù)，磨機(jī)軸瓦、電動(dòng)機(jī)軸瓦、電動(dòng)機(jī)定子溫度的監(jiān)控與保護(hù)通過屏上溫度顯示儀表輸出開關(guān)量到PLC來實(shí)現(xiàn)。

改造思路：保留磨機(jī)系統(tǒng)原有PLC實(shí)現(xiàn)的連鎖保護(hù)功能，高壓開關(guān)柜的啟停仍由PLC輸出繼電器來控制，進(jìn)相器、各稀油站的啟停改由中控控制，各油站、水電阻及溫度的運(yùn)行信號(hào)、故障信號(hào)仍然接入PLC，做為PLC對(duì)磨機(jī)進(jìn)行保護(hù)的條件。但各油站、水電阻、進(jìn)相器等的運(yùn)行信號(hào)擴(kuò)展一路出來，接人DCS系統(tǒng)用于顯示和程序控制。

在操作臺(tái)內(nèi)增加一個(gè)可選擇中控／現(xiàn)場(chǎng)及分合閘控制的回路(見圖1)，將繼電器K1～K5觸點(diǎn)按控制原理與PLC進(jìn)行連接。這樣，操作臺(tái)即可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)SA的切換來選擇由中控還是機(jī)旁來啟停，而且兩種開機(jī)方式均可實(shí)現(xiàn)主機(jī)設(shè)備的連鎖與安全保護(hù)。

2.2 低壓開關(guān)柜的改造

原低壓開關(guān)柜不具備與DCS系統(tǒng)接口的功能，通過接線改動(dòng)，增加幾個(gè)小型中間繼電器，使其可以向DCS系統(tǒng)輸出備妥、運(yùn)行信號(hào)，可由DCS驅(qū)動(dòng)。

2.3 特殊啟動(dòng)柜的改造

原先較大電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式均采用了自耦降壓現(xiàn)場(chǎng)啟動(dòng)方式，啟動(dòng)結(jié)束時(shí)，必須切除自耦變壓器轉(zhuǎn)為全壓運(yùn)行，否則自耦變壓器會(huì)燒毀。在改造中，在原控制電路中HKK轉(zhuǎn)換開關(guān)，實(shí)現(xiàn)機(jī)旁控制與中控控制的轉(zhuǎn)換，并將啟動(dòng)完畢“達(dá)速”信號(hào)送至中控，在DCS程序中，若啟動(dòng)超時(shí)則中斷啟動(dòng)過程，避免燒毀自耦變壓器。變頻器的控制則由之前的電位器調(diào)速改為由中控的4-20mA信號(hào)來控制。電氣控制原理改造示意見圖2。

2.4 儀器和儀表的改造

30kW以上電動(dòng)機(jī)及提升機(jī)增加電流變送器，磨機(jī)主電動(dòng)機(jī)裝一個(gè)有功功率變送器；在磨頭、磨尾及袋除塵器的出入口增加安裝帶數(shù)字顯示表頭的3051智能型壓力變送器；電動(dòng)執(zhí)行器原由調(diào)節(jié)放大器控制改由中控的4-20mA控制；現(xiàn)場(chǎng)各溫度顯示儀表更換成具有4-20mA上傳功能的PXR5TERl一FW富士溫控儀。

2.5 配料系統(tǒng)的改造

保留原微機(jī)配料系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)秤體所有設(shè)備(秤體、稱重傳感器、測(cè)速傳感器等)，保留變頻器，去除微機(jī)，購置皮帶秤的配料控制柜。通過招議標(biāo)采購的XA—PLC智能稱重控制系統(tǒng)，采用的是PLC+顯示屏的方式。由于原來現(xiàn)場(chǎng)過來的所有儀表信號(hào)及電線、電纜均可保留利用，只要進(jìn)行接線、調(diào)試和標(biāo)定即可。

3 方案的實(shí)施

在確定以上的技改方案后，調(diào)度好生產(chǎn)，利用庫滿、銷售淡季的空檔時(shí)間，逐個(gè)對(duì)上述設(shè)備進(jìn)行改造，因?yàn)楸Ａ袅藱C(jī)旁控制功能，改完一臺(tái)設(shè)備即讓其先處在機(jī)旁方式控制，這樣可以做到上午改造下午生產(chǎn)，或晚上改造白天生產(chǎn)，完全不影響生產(chǎn)，在所有設(shè)改造完畢且全部接入DCS系統(tǒng)后，又進(jìn)行DCS程序編制、調(diào)試，繼而完善工藝連鎖、保護(hù)功能和生產(chǎn)報(bào)表。最后逐步轉(zhuǎn)入由DCS系統(tǒng)控制生產(chǎn)。

通過兩個(gè)月左右時(shí)續(xù)時(shí)斷的改造，1號(hào)和2號(hào)粉磨生產(chǎn)線自動(dòng)化改造工程基本完成，使得整個(gè)章貢分廠粉磨生產(chǎn)的自動(dòng)化水平得到了一個(gè)質(zhì)的飛躍，因?yàn)椴僮鞯闹庇^性、快捷性，大大減少了生產(chǎn)事故和現(xiàn)場(chǎng)工作人員的工作強(qiáng)度，對(duì)于生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量控制、安全管理工作等，都提高到一個(gè)新的臺(tái)階。