我公司章貢分廠是一個年產水泥達200萬噸的粉磨生產基地，共有3條粉磨生產線，1號、2號線分別是2003和2006年建成，自動化程度不高，采用原始的機旁控制方式，即采用開關柜上按鈕啟停方式。3號線在2011年9月建成投產，在確定3號線的DCS系統控制范圍時，兼顧考慮了l號和2號線的自動化改造，除3號線設一個過程站，在舊生產線的電力室增加2個過程控制站，這3個過程站及中控室間以光纖聯通，將整個工廠3條生產線一并納人DCS系統。本文介紹改造的步驟及方案。
1 確定進入DCS控制系統的設備范圍
經過充分討論，從水泥調配庫底到水泥成品庫頂入庫所有的設備納入DCS系統。包括：所有配料皮帶秤、皮帶輸送機、進料提升機、輥壓機、打散機、循環提升機、磨機系統、出磨入庫的提升機及斜槽、流程中所有的除塵器及收塵風機。經過統計，過程控制總點數在1300點即可滿足控制要求。
2 方案的確定
對于該技改工程，最大的工作量在于高、低壓開關柜及磨機控制設備的改造。由于以前的高、低壓開關柜、儀表設備、計量設備(皮帶秤)大都不具備中控接口的功能，而且建成時間不同，開關柜來自不同的廠家，接線原理接線方式也是五花八門，需要逐個通過適當的技術改造，使其具備滿足DES接入的功能，讓設備既可以由中控來控制也可以由機旁控制。因此，對資料圖紙的收集是很重要的前期工作。
2.1 磨機控制設備的改造
1號和2號線磨機系統的控制以磨機控制操作臺為中心，通過操作臺內的PLC來實現對磨機高壓柜、4個稀油站、水電阻和進相器的啟停控制、連鎖與保護，磨機軸瓦、電動機軸瓦、電動機定子溫度的監控與保護通過屏上溫度顯示儀表輸出開關量到PLC來實現。
改造思路：保留磨機系統原有PLC實現的連鎖保護功能，高壓開關柜的啟停仍由PLC輸出繼電器來控制，進相器、各稀油站的啟停改由中控控制，各油站、水電阻及溫度的運行信號、故障信號仍然接入PLC，做為PLC對磨機進行保護的條件。但各油站、水電阻、進相器等的運行信號擴展一路出來，接人DCS系統用于顯示和程序控制。
在操作臺內增加一個可選擇中控／現場及分合閘控制的回路(見圖1)，將繼電器K1～K5觸點按控制原理與PLC進行連接。這樣，操作臺即可以通過轉換開關SA的切換來選擇由中控還是機旁來啟停，而且兩種開機方式均可實現主機設備的連鎖與安全保護。
2.2 低壓開關柜的改造
原低壓開關柜不具備與DCS系統接口的功能，通過接線改動，增加幾個小型中間繼電器，使其可以向DCS系統輸出備妥、運行信號，可由DCS驅動。
2.3 特殊啟動柜的改造
原先較大電動機的啟動方式均采用了自耦降壓現場啟動方式，啟動結束時，必須切除自耦變壓器轉為全壓運行，否則自耦變壓器會燒毀。在改造中，在原控制電路中HKK轉換開關，實現機旁控制與中控控制的轉換，并將啟動完畢“達速”信號送至中控，在DCS程序中，若啟動超時則中斷啟動過程，避免燒毀自耦變壓器。變頻器的控制則由之前的電位器調速改為由中控的4-20mA信號來控制。電氣控制原理改造示意見圖2。
2.4 儀器和儀表的改造
30kW以上電動機及提升機增加電流變送器，磨機主電動機裝一個有功功率變送器；在磨頭、磨尾及袋除塵器的出入口增加安裝帶數字顯示表頭的3051智能型壓力變送器；電動執行器原由調節放大器控制改由中控的4-20mA控制；現場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 配料系統的改造
保留原微機配料系統現場秤體所有設備(秤體、稱重傳感器、測速傳感器等)，保留變頻器，去除微機，購置皮帶秤的配料控制柜。通過招議標采購的XA—PLC智能稱重控制系統，采用的是PLC+顯示屏的方式。由于原來現場過來的所有儀表信號及電線、電纜均可保留利用，只要進行接線、調試和標定即可。
3 方案的實施
在確定以上的技改方案后，調度好生產，利用庫滿、銷售淡季的空檔時間，逐個對上述設備進行改造，因為保留了機旁控制功能，改完一臺設備即讓其先處在機旁方式控制，這樣可以做到上午改造下午生產，或晚上改造白天生產，完全不影響生產，在所有設改造完畢且全部接入DCS系統后，又進行DCS程序編制、調試，繼而完善工藝連鎖、保護功能和生產報表。最后逐步轉入由DCS系統控制生產。
通過兩個月左右時續時斷的改造，1號和2號粉磨生產線自動化改造工程基本完成，使得整個章貢分廠粉磨生產的自動化水平得到了一個質的飛躍，因為操作的直觀性、快捷性，大大減少了生產事故和現場工作人員的工作強度，對于生產調度、質量控制、安全管理工作等，都提高到一個新的臺階。
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