磚廠生產過程自動化

設計原則及控制方案

    為使工藝生產線處于最佳運行狀態，保證產品質量，節約能源，提高勞動生產率，本工程采用技術性能可靠且先進的集散型計算機控制系統，對主要工藝流程的各車間進行集中監控管理，分散控制。

    該系統由操作站、現場控制站、系統通訊網絡組成。操作站設置于中央控制室，除完成對電氣設備的監控外，還完成生產過程參數的顯示、設定、報警、記錄和自動控制，故障報警及各工藝參數亦定期或隨時可打印報表。

    現場控制站設置于各電力室，完成順序邏輯控制，開關量和模擬量的數據采集、處理，PID回路的控制等。

計算機控制系統的配置

（1）系統特點

計算機控制系統選用集散型控制系統。它是由過程控制級、控制管理級和通訊網絡等部分組成，具有通用性強，控制功能完善，安裝簡單規范，調試方便，運行可靠等特點。根據在國內外大中型水泥廠多年運行情況表明，采用該系統可提高自動化和管理水平，改進產品質量，降低能耗，提高勞動生產率，保證安全，創造良好的經濟和社會效益。

（2）系統配置

根據工藝生產流程，生產車間在總圖上的布置，以及實際操作的需要，系統配置如下：

1）過程控制級：根據不同的生產系統設置控制站，控制各系統的生產過程。

2）控制管理級：控制管理級由中央控制室的多臺操作站、工程師站等組成，以完成對其所控制范圍生產流程的監控。

3）計算機網絡：網絡是將過程控制站、操作站以及工程師站等相連接，達到實現集散控制系統的分散控制，集中操作管理及監視的目的。

（3）系統功能

如前所述，控制系統的功能由以下三部分組成：

過程控制級由各控制站組成，分別設置在其相應的電力室中。主要是完成數據采集、過程控制、設備監控、系統測試和診斷等功能。

控制管理級設于中控室內，完成對其所控制范圍生產流程的監控。操作站之間可以相互備份，并可完成如下控制功能：

l數據、圖形和狀態的顯示；

l歷史數據的存檔；

l故障聲響報警、記錄打印、狀態顯示；

l定時報表打印；

l實時動態調整回路參數；

l優化控制參數等。

由于集散型計算機控制系統所完成的是工業控制，它具有快速實時響應能力、很高的可靠性和適應惡劣工業現場環境的特點。

計算機網絡——所有的控制站及設在控制室中的操作站，均作為計算機控制系統網絡上的一個節點。

自動化裝置

    隨著建材裝備水平的不斷提高，自動化與控制在生產工藝中起著越來越重要的作用。尤其是在設備運轉系統及熱工測控系統，計算機及PLC的應用不僅提高了勞動生產率及產品質量，而且降低了設備電耗、工藝能耗，消除了許多不安全因素，促進了工廠的文明生產，縮小了磚瓦工業與其他工業的差距，是現代磚瓦工業最顯著的標志之一。

    本生產線是在消化吸收國外先進技術基礎之上，結合我國國情設計。根據工藝將自動化與控制劃分為原料處理、成型及切、編、碼、窯車運轉系統、熱工測控。原料車間采用兩地電器控制，現場設起動、停止按鈕，停止按鈕需用自鎖按鈕。成型車間用自動化現場操作臺集中控制。干燥、焙燒由中控室集中控制。

（1）原料處理

原料粗碎車間設備的啟動與控制采用PLC自動化控制。其核心控制設備為siemens PLC（西門子可編程控制器）或omronPLC（歐姆龍可編程控制器），另外可選配觸摸屏（LG或富士），操作人員可以通過操作臺上的按鈕或觸摸屏上的虛擬按鈕，對車間內的所有的設備進行手動/自動控制、單獨設備啟動停止控制。

（2）成型自動控制系統

本系統用于對制磚生產線成型車間設備（箱式給料機、膠帶輸送機、雙軸攪拌機、真空擠出機、自動切條機、自動切坯機、編組機、回坯皮帶機等）進行全程自動化控制，主要根據工藝要求，實現全自動的上料、泥條擠出、泥條切割、坯體切割成型、坯體分組、為坯體上架做準備。可實現無人值守全自動操作和故障自動診斷。其核心控制設備為siemens PLC（西門子可編程控制器）或omronPLC（歐姆龍可編程控制器），另外可選配觸摸屏（LG或富士），操作人員可以通過操作臺上的按鈕或觸摸屏上的虛擬按鈕，對車間內的所有的設備進行手動/自動控制、單獨設備啟動停止控制，設備的運行狀態可由操作臺上的指示燈或觸摸屏上的虛擬指示燈顯示。

（3）窯車運轉自動控制系統

本系統用于對制磚生產線窯車運轉車間設備（回車牽引機、液壓頂車機、出口拉引機、窯門、擺渡車、液壓步進機等）進行全程自動化控制，主要根據工藝及窯爐焙燒要求，配合窯溫監控系統將碼放好坯體的窯車及時準確的實現自動進車、出車、頂車、拉車、擺渡、窯門開關等操作，保證坯體焙燒。其核心控制設備為siemens PLC（西門子可編程控制器）或omronPLC（歐姆龍可編程控制器），另外可選配觸摸屏（LG或富士），操作人員通過操作臺上的按鈕或觸摸屏上的虛擬按鈕，對窯車運轉車間內的所有的設備進行手動/自動控制、單獨設備啟動停止控制，設備的運行狀態可由操作臺上的指示燈或觸摸屏上的虛擬指示燈顯示。

（4）窯溫檢測自動控制系統

本系統用于對制磚生產線干燥和焙燒系統的溫度、壓力、濕度進行全自動檢測，然后根據檢測結果和工藝及焙燒要求，控制排煙風機、驅動風機、送熱風機、冷卻風機的開關及進出風量（變頻控制），控制其他風機（排潮風機、窯底余熱風機、窯底平壓風機等）的開關。窯溫檢測系統必須配合窯車運轉系統才能保證坯體干燥和焙燒。窯溫檢測系統的核心控制設備為研華工業控制計算機（含組態軟件），操作人員通過工業控制計算機可以對干燥和焙燒系統的溫度、壓力、濕度進行實時檢測，可打印和存儲實時報表，也可以對所有風機設備進行開關操作，可對變頻風機進行調速操作（調節變頻器頻率）。系統可以自動采集分析溫度、壓力、濕度等數據，自動繪制溫度、壓力、濕度曲線和報表，能實現自動數據存儲、智能報警、歷史數據查詢等操作。

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