論回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)幾種實(shí)用的電氣自動(dòng)化控制模式

李　緯， 劉志才， 雷秋平

（蘇州中材建設(shè)有限公司， 江蘇　蘇州　215300）

引言

電氣工程是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中一項(xiàng)核心的學(xué)科。隨著信息時(shí)代的帶來(lái)，電氣工程具有越來(lái)越重要的地位，肩負(fù)著改變?nèi)藗兩罘绞降闹匾姑?。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的電氣工程得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，在未來(lái)的國(guó)家建設(shè)中，電氣工程將起著不可忽視的作用[1]。

生產(chǎn)水泥的一系列設(shè)備組成的生產(chǎn)線(xiàn)，主要由破碎及預(yù)均化、生料制備均化、預(yù)熱分解、水泥熟料的燒成、水泥粉磨包裝等過(guò)程構(gòu)成。

1　電氣自動(dòng)化控制在水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線(xiàn)中運(yùn)行的意義

1.1　有助于實(shí)時(shí)監(jiān)控回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的運(yùn)行狀況

回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)電氣自動(dòng)化在回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)中應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，為回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行提供了保障?；剞D(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的規(guī)模通常十分宏大，而回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的重要性要求對(duì)回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以保證工程穩(wěn)定運(yùn)行。如果采用人工監(jiān)控，將會(huì)造成很大的人力損耗，且工作效率低下。電氣自動(dòng)化的應(yīng)用解決了當(dāng)前這一耗費(fèi)人力又效果不顯著的問(wèn)題，在工程運(yùn)行過(guò)程中，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行狀況，及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行解決，從而避免和預(yù)防許多嚴(yán)重事故的發(fā)生。

2.2　有助于提升回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備的智能水平

回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用和普及，為推動(dòng)回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)智能化提供了基礎(chǔ)。在回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)電氣自動(dòng)化廣泛應(yīng)用的同時(shí)，回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的運(yùn)行效率在提高。除此之外，工程設(shè)備的自動(dòng)化和智能化水平也隨之提升，這對(duì)于進(jìn)一步推進(jìn)回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)突破當(dāng)前的技術(shù)壁壘提供了可能性。

2　回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)引入PLC技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制模式

2.1　PLC技術(shù)

PLC全稱(chēng)為可編程邏輯控制器，它是一款可用于編程的存儲(chǔ)器，它主要是用于完成邏輯運(yùn)算的執(zhí)行、順序的控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等用戶(hù)的指令。除此之外，它還可以運(yùn)用數(shù)字化或者模擬式輸出及輸入，對(duì)機(jī)械生產(chǎn)進(jìn)行控制[2]。

可編程邏輯控制器具有許多特點(diǎn)。首先，可編程邏輯控制器使用起來(lái)十分方便，而且編程簡(jiǎn)單，其主要采用的是簡(jiǎn)單的梯形圖、邏輯圖或者簡(jiǎn)單的程序語(yǔ)句來(lái)表達(dá)，所以對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，不用掌握十分完備的計(jì)算機(jī)知識(shí)，就可以很好地進(jìn)行操作。其次，可編程邏輯控制器的功能強(qiáng)大，價(jià)格還十分經(jīng)濟(jì)，故而其性能價(jià)格比是相對(duì)較高的。另外，就是可編程邏輯控制器的硬件配套往往十分齊全，用戶(hù)在使用時(shí)很方便，適應(yīng)能力強(qiáng)，很可靠。在抗干擾方面，其采用大量集中的繼電器。在減少接觸不良方面，可編程邏輯控制器具有很大優(yōu)勢(shì)，從而減少接觸不良帶來(lái)的許多故障。關(guān)于可編程邏輯控制器的維護(hù)和修理方面，其在設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試上的工作量少，從其維護(hù)工作來(lái)看，工作量也是相對(duì)較少的，而且操作起來(lái)方便，故障問(wèn)題能夠很快地解決。

2.2　PLC技術(shù)的具體應(yīng)用

談及PLC技術(shù)在回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)中的應(yīng)用，此部分主要分為兩點(diǎn)進(jìn)行論述，即PLC技術(shù)在回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)施工過(guò)程中的應(yīng)用以及PLC技術(shù)在回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)施工監(jiān)測(cè)過(guò)程中的應(yīng)用，從這兩點(diǎn)中，可再次細(xì)分從而選取具有代表性的過(guò)程在下文進(jìn)行論述。

2.2.1　PLC在回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)中的應(yīng)用

談及PLC技術(shù)在回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的施工中的應(yīng)用，在此處將以回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的的配電系統(tǒng)為例進(jìn)行闡述。首先，回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的的配電系統(tǒng)一般是采取低壓配電的模式，其選取此類(lèi)型配電模式主要有以下幾點(diǎn)原因。第一，低壓配電能夠減少母線(xiàn)段的斷電時(shí)長(zhǎng)，這可以保證回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)以及相關(guān)裝置能夠穩(wěn)定安全地運(yùn)行，從而在最大程度上減少經(jīng)濟(jì)損失。第二，低壓配電模式下具有備自投功能，也就是說(shuō)，當(dāng)進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)由于意外脫落時(shí)，其聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)是可以自動(dòng)閉合，由此可以防止意外事故和安全隱患發(fā)生[3]。

2.2.2　PLC在回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)中的監(jiān)測(cè)應(yīng)用

將PLC應(yīng)用到回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的工程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，將以回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的幾點(diǎn)裝置監(jiān)控系統(tǒng)為例?；剞D(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的PLC機(jī)電裝置監(jiān)控系統(tǒng)主要是由兩個(gè)部分組成，一部分是下機(jī)位PLC控制器，另一部分是現(xiàn)場(chǎng)裝置與PLC控制器之間的信息交流過(guò)程。由于PLC具有可編程的特點(diǎn)，適用于回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的工作環(huán)境中，其顯著的特點(diǎn)以及性能的可靠性將在很大程度上滿(mǎn)足回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)運(yùn)營(yíng)的安全需求，將PLC系統(tǒng)與普通計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，也可明顯看出PLC系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。在現(xiàn)場(chǎng)裝置與PLC控制器進(jìn)行信息交流的過(guò)程中，其遠(yuǎn)程效果良好，而且其協(xié)議開(kāi)放通信的方式，使得接線(xiàn)的方式變得相對(duì)簡(jiǎn)單，在智能化的要求之下，工作人員還可以直接進(jìn)行PLC的編程，使得其檢修和排出故障的方式更加靈活。所以，PLC技術(shù)在回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的工程監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用是一項(xiàng)巨大的進(jìn)步[4]。

2.2.3　PLC在回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)中的節(jié)能作用

回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的工程的節(jié)能措施，就是在回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的工程建設(shè)過(guò)程中，減少相關(guān)能源的損耗，同時(shí)減少對(duì)環(huán)境的破壞，符合環(huán)保節(jié)能的要求。下面要以回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的空調(diào)的節(jié)能為例。將PLC技術(shù)應(yīng)用在回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的中央空調(diào)節(jié)能改造中，能夠推進(jìn)回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)工程的環(huán)保性。在節(jié)能改造過(guò)程中，首先可以采用PLC變頻改造，以此來(lái)改變水泵的運(yùn)行頻率，從而改變水流量，然后根據(jù)傳感器對(duì)冷凍水和冷卻水的溫度進(jìn)行檢測(cè)，計(jì)算其的溫度差，來(lái)改變水泵的運(yùn)行速度，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

3　回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)引入低壓繼電器的電氣自動(dòng)化控制模式

3.1　低壓繼電器及其工作原理

繼電器，也叫作電驛，它是一種電子類(lèi)的控制元件。其中控制有兩層含義，即控制系統(tǒng)（又稱(chēng)輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱(chēng)輸出回路）。這種電子控制元件常常被應(yīng)用于自動(dòng)控制的電路中，用于自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)或者進(jìn)行電路轉(zhuǎn)換等等。從該類(lèi)電子控制元件的本質(zhì)上看，它就是一種通過(guò)小電流去控制大電流的一種以小制大的類(lèi)似“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”的裝置。

3.2　繼電器在回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)中的作用

繼電器是一種安全控制裝置，將其安裝到電路中，最直接的作用就是能夠在一定程度上保障電路的安全穩(wěn)定工作，從而有效保護(hù)電路安全。除此之外，繼電器在某種意義上具有較好的通用性能，主要表現(xiàn)在其安裝過(guò)程是十分簡(jiǎn)單的，沒(méi)有復(fù)雜繁重的安裝任務(wù)，不需要是專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員也能輕易學(xué)會(huì)如何安裝，就這一點(diǎn)看來(lái)，其通用性體現(xiàn)在大眾化和廣泛化。由此，不止生產(chǎn)工業(yè)，就連軍事國(guó)防領(lǐng)域或者簡(jiǎn)單的家庭電路等都較常用繼電器作為電路的保護(hù)裝置。

4　結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)水平在提升，回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)的電氣自動(dòng)化控制模式也越來(lái)越多樣，本文集中論述了較為實(shí)用的兩種控制模式，總體而言還不夠全面，在今后的研究中將會(huì)繼續(xù)完善。

[1]張世法.水泥電氣自動(dòng)化控制技術(shù)分析[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2014，30（2）：54-55.

[2]姜大寶，鄒延陽(yáng).水泥工業(yè)電氣自動(dòng)化芻議[J].才智，2011，24（3）：72.

[3]陳玲，張殿輝.淺談我國(guó)水泥工業(yè)電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].科技信息，2011（9）：362；378.

[4]盧長(zhǎng)旗.3 500 t/d水泥生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的技改經(jīng)驗(yàn)[J].新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào)，2001（2）：33-35.