近年來隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,，計算機技術(shù)在水泥工業(yè)生產(chǎn)過程中被廣泛使用，目前興建或改造的大中型水泥生產(chǎn)線很多采用了DCS 系統(tǒng),，但還有很多中小規(guī)模的水泥企業(yè)仍處于自動化水平相對滯后的階段,，仍使用傳統(tǒng)儀表甚至靠人工進行監(jiān)控。這對提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量,，節(jié)能降耗,，加強企業(yè)競爭力來說都是不利因素，而大型的ＤＣＳ系統(tǒng)的成本相對較高,，一般企業(yè)技改也無法接受,。針對這些問題，我們開發(fā)設(shè)計了一套低成本DCS 系統(tǒng),，并在石井水泥公司實施,。
    由于公司的現(xiàn)場環(huán)境惡劣，除高溫﹑多塵外,，還大量使用變頻器,，使得電磁干擾比較嚴重，而且在水泥生產(chǎn)過程中,，工藝檢測點很分散,，布線成本和工作強度均很大，因此,，本著高性能價格比的原則,，經(jīng)過考察選型，我們選用了I-7000 系列遠程數(shù)據(jù)模塊和工業(yè)計算機以及相應(yīng)的I/O 設(shè)備來完成,。

一﹑系統(tǒng)構(gòu)成
如圖1 所示,系統(tǒng)按水泥生產(chǎn)工藝過程要求分為5 大功能子系統(tǒng),。
1﹑生料磨監(jiān)控管理系統(tǒng)：
2﹑立窯鍛燒過程監(jiān)控管理系統(tǒng)：
3﹑水泥磨監(jiān)控管理系統(tǒng)。
4﹑轉(zhuǎn)窯監(jiān)控管理系統(tǒng)
5﹑全場配電設(shè)備運行﹑用電監(jiān)控管理系統(tǒng)

圖1 水泥場生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)構(gòu)成

    其中生料磨子系統(tǒng)和水泥磨子系統(tǒng)均能實現(xiàn)全線自動開停機及對磨機的軸承供油系統(tǒng)和主設(shè)備的溫度﹑電流進行監(jiān)控管理,。并根據(jù)各參數(shù)變化進行優(yōu)化計算和調(diào)節(jié),。
    立窯子系統(tǒng)包括立窯生產(chǎn)線的設(shè)備開停監(jiān)測，生料自動加水成球﹑偏火自動校正﹑立窯鍛燒過程智能控制等,。
    轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)實現(xiàn)濕法磨﹑煤磨的聯(lián)鎖控制,，同時,，使轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線的設(shè)備﹑產(chǎn)量﹑能耗均處于監(jiān)控狀態(tài)，并部分實現(xiàn)自動控制,。
    配電子系統(tǒng)主要監(jiān)測全場各配電房的變壓器和各大主機的運行情況并記錄,。各子系統(tǒng)均通過Ethernet 與公司現(xiàn)有的管理網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，將數(shù)據(jù)整理后放在網(wǎng)上供公司管理部門調(diào)用,。

二﹑子系統(tǒng)構(gòu)成
為簡明起見,我們僅以立窯系統(tǒng)為例做介紹,。
1﹑ 立窯子系統(tǒng)原理
    如圖2 所示，立窯子系統(tǒng)共分車間管理級﹑車間中控室車間現(xiàn)場級三層,。他們之間通過RS-485 中線連接,，I-7018﹑I-7018﹑I- 7033﹑I-7050﹑I-7021﹑I-7041 等模塊負責(zé)對立窯系統(tǒng)各工藝參數(shù)進行采集。生料成球自動控制器由嵌入式控制模塊I- 7188﹑TOUCH 200 和I-7016﹑I-7080﹑I-7021 等數(shù)據(jù)I/O 模塊﹑應(yīng)變計﹑流量傳感器和變頻器組成,，通過料水跟蹤﹑調(diào)節(jié),，使成球保持在一個穩(wěn)定的范圍內(nèi)。熟料自動計量控制器I-7188 和I-7016 模塊﹑應(yīng)變計﹑SRR 組成,，根據(jù)出窯熟料的流量值計算出窯的臺時產(chǎn)量,。

圖2 立窯子系統(tǒng)原理圖
    在中控室，我們利用了I-7188的多串口的特點, 將它作為IPC 工控機與現(xiàn)場級之間的數(shù)據(jù)緩沖,。這樣可同時有2-3 臺IPC 工控機工作,，均可干預(yù)控制或?qū)ο到y(tǒng)作參數(shù)調(diào)整,。
    車間控制室的IPC 主要完成整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的優(yōu)化計算﹑顯示﹑自動分析﹑存儲和控制策略等功能,，中控室人員可根據(jù)這些信息和實際情況作出調(diào)整指令，并由IPC發(fā)送到下位輸出模塊控制執(zhí)行機構(gòu)動作,。車間管理級的IPC 對數(shù)據(jù)進行計算﹑顯示﹑分析和存儲,，并根據(jù)考核要求計算出每個工藝參數(shù)的控制合格率，以作為計獎的依據(jù),。

2﹑系統(tǒng)軟件
    由于系統(tǒng)的要求復(fù)雜,，既要求有良好的人機界面，又要能實時監(jiān)測控制,，所以我們在IPC 上用 Visual Basic 5.0 for Windows 來編寫控制軟件,，軟件有系統(tǒng)管理模塊﹑工藝流程圖仿真顯示模塊﹑儀表屏仿真顯示模塊﹑數(shù)據(jù)庫管理模塊﹑數(shù)據(jù)通訊模塊﹑控制算法模塊等，我們在編程過程中大量使用ActiveX 控件技術(shù),，使得開發(fā)周期大大縮短,。
    在I-7188 上我們利用ICP DAS 提供的庫文件，用QuickBasic 編寫程序,，只需用約200KB 的空間就可完成控制功能,，軟件主要包括數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通訊兩大功能模塊。其中生料成球系統(tǒng)還有控制TOUCH200 完成人機對話的功能模塊,。
3﹑運行效果和經(jīng)驗
    98 年初在第一條生產(chǎn)在線安裝使用,，經(jīng)過對系統(tǒng)完善，到99 年已經(jīng)在5 條生產(chǎn)在線使用了此系統(tǒng)，成球合格率得以提高,，進出窯的物料趨于平衡,，保證了立窯熱工制度的穩(wěn)定，使熟料產(chǎn)﹑質(zhì)量大為提高,。
    基本上沒有出現(xiàn)故障,，而且我們將硬盤更換為大容量IDE FLASH 電子硬盤，解決了硬盤不能適應(yīng)惡劣環(huán)境和頻繁讀寫的問題,。

三﹑結(jié)束語：
    由于泓格I-7000 系列模塊采用RS-485 方式通訊,，可遠距離通信，系統(tǒng)所有模塊只需用一條通訊線即可聯(lián)結(jié),，其具有的高通訊速率﹑高采樣分辯率﹑智能化﹑光電隔離,，強抗干擾和雙看門狗設(shè)計，使系統(tǒng)的可靠性強,，數(shù)據(jù)高速I/O 成為可能,，軟件開發(fā)也比較容易。而且主機使用RS-232 通訊口與網(wǎng)絡(luò)連接,，基本上任何一臺有RS-232 通訊口的計算機都可使用此網(wǎng)絡(luò),，使設(shè)備的互換性好，維護人員的工作難度和工作量也很小,。加上泓格I- 7000 通訊模塊所特有的自適應(yīng)功能和I-7188 的多串行口設(shè)計,，使原有的帶通訊功能的設(shè)備（如變頻器﹑智能儀表等）都可掛在網(wǎng)上，減少了設(shè)備的投資成本,。
    因此,在立窯系統(tǒng)完成后,我們相繼在其它子系統(tǒng)也大量采用泓格I-7000 模塊組網(wǎng),，滿足了生產(chǎn)工藝要求和高性能價格比的原則,也使公司的自動化控制和管理水平上了一個新臺階。