西门子300系列DCS水泥厂日产5000吨产量控制系统说明书.docx

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1、系统说明书控制系统按照水泥厂日产5000吨产量做的配置。采用目前国内比较流行的西门子300系列DCS对现场设备进行数据采集和控制；使用西门子的人机界面WINCC对现场工艺设备进行监控。一：DCS系统简介DCS，即所谓的分布式控制系统，或称之为集散控制系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。在系统功能方面，DCS和集中式控制系统的区别不大，但在系统功能的实现方法上却完全不同。 首先，DCS的骨架系统网络，它是DCS的基础和核心。由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性，起着决定性的作用，因此各厂家都在这方面进行了精心的设计

2、。对于DCS的系统网络来说，它必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内完成信息的传送。这里所说的“确定”的时间限度，是指在无论何种情况下，信息传送都能在这个时间限度内完成，而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。因此，衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率，即通常所说的每秒比特数（bps），而是系统网络的实时性，即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。系统网络还必须非常可靠，无论在任何情况下，网络通信都不能中断，因此多数厂家的DCS均采用双总线、环形或双重星形的网络拓扑结构。为了满足系统扩充性的要求，系统网络上可接入的最大节点数量应比实际使用的节点数量大若干倍。这样，一方面可以

3、随时增加新的节点，另一方面也可以使系统网络运行于较轻的通信负荷状态，以确保系统的实时性和可靠性。在系统实际运行过程中，各个节点的上网和下网是随时可能发生的，特别是操作员站，这样，网络重构会经常进行，而这种操作绝对不能影响系统的正常运行，因此，系统网络应该具有很强在线网络重构功能。其次，这是一种完全对现场I/O处理并实现直接数字控制功能的网络节点。一般一套 DCS中要设置现场I/O控制站，用以分担整个系统的I/O和控制功能。这样既可以避免由于一个站点失效造成整个系统的失效，提高系统可靠性，也可以使各站点分担数据采集和控制功能，有利于提高整个系统的性能。DCS的操作员站是处理一切与运行操作有关的人

4、机界面（HMI-Human Machine Interface或operator interface）功能的网络节点。系统网络是DCS的工程师站，它是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点，其主要功能是提供对DCS进行组态，配置工作的工具软件（即组态软件），并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时处在最佳的工作状态之下。与集中式控制系统不同，所有的DCS都要求有系统组态功能，可以说，没有系统组态功能的系统就不能称其为DCS。DCS自1975年问世以来，已经经历了二

5、十多年的发展历程。在这二十多年中，DCS虽然在系统的体系结构上没有发生重大改变，但是经过不断的发展和完善，其功能和性能都得到了巨大的提高。总的来说，DCS正在向着更加开放，更加标准化，更加产品化的方向发展。作为生产过程自动化领域的计算机控制系统，传统的DCS仅仅是一个狭义的概念。如果以为DCS只是生产过程的自动化系统，那就会引出错误的结论，因为现在的计算机控制系统的含义已被大大扩展了，它不仅包括过去DCS中所包含的各种内容，还向下深入到了现场的每台测量设备、执行机构，向上发展到了生产管理，企业经营的方方面面。传统意义上的DCS现在仅仅是指生产过程控制这一部分的自动化，而工业自动化系统的概念，则

6、应定位到企业全面解决方案，即 total solution 的层次。只有从这个角度上提出问题并解决问题，才能使计算机自动化真正起到其应有的作用。 二、西门子控制系统特点集成接口：直接集成在CPU 内的接口，可使用现有的总线技术来建立一个高性能的通信环境。多接点接口MPI ：对于和PG/PC，HMI系统及其它的SIMATIC S7/C7/WinAC自动化系统进行通信而言，通信是一种经济而又实惠的解决方案。最多可连接125个MPI节点，通信速率187.5Kbit/s 在不同的控制器之间传输过程数据；用这种方法，例如，一个CPU可以存取第三方控制器的输入/输出。 HMI：HMI的服务程序早已集成在S

7、7-300的操作系统内，因此，无需任何编程就能将数据传送到所连接的SIMATIC操作员面板或操作员站上。MPI还能作为一个PROFIBUS DP接口使用，允许配置2条DP线（只限于CPU 318-2DP）.PROFIBUS DP：能将SIMATIC S7-300连接到开放式型现场总线。PROFIBUS DP(根据EN 50170)，因此可建立起较大型的分布式结构系统。这可扩大通信的范围，从SIMATIC控制器到来自第三方制造商的现场设备均可进行通讯。和已有的SIMATIC S5或SIMATIC 505系统的通信更是不成问题。使用STEP 7软件对分布式I/O模块进行组态和对集中式I/O模块进行

8、组态，所使用的方法是相同的，因此能节省工程时间和费用。以这种方法，S7-300可作为主站或从站。共享功能：HMI功能（人机接口功能）及PG功能（编程器功能）均可通过PG/PC进行远距离编程。此外，一台编程器可以操作多个CPU。或几个编程器能访问同一个CPU。连接在网络中任何一个节点上的一台编程器都可以访问该网络上的全部节点。使用通讯模块还可以实现更复杂的功能。CPU 创新：在紧凑型CPU 中所采用的创新设计，现在也应用到了全新标准型CPU 312，314和315-2DP。这些全新标准的CPU将取代以前的型号，CPU 318-2DP除外。这样做有以下优势：缩短机器时钟时间：命令执行时间减少到原有

9、的1/3或1/4，因而降低机器时钟时间和为更高生产率奠定基础。减少工程成本： 由于更大容量的构架（例如，大容量的RAM）。新的CPU为面向任务。新的STEP 7工程工具的应用构成一个平台，例如SCL高级语言和使用面向生产的运行软件，例如 Easy Motion Control （轻松的运动控制）。此外，简化了模块化的编程及现有程序的再利用。除了建立程序，工程工具还简化了程序的可读性，维护和文档化。最重要的是，显著地降低工程费用。降低运行成本： 新CPU向用户展示其增加的性能，即降低设备的运行成本。如一个作为数据和记忆存储的微型存储器卡（MMC），亦可取消后备电池，因此减少维护费用。一个包括符号

10、和注释的成套项目在MMC中从而使维修等服务更为方便。因为服务不再需要组态数据。此外，MMC使程序的更新简单易行。降低安装空间需求： 全新CPU 其宽度只有40mm，而不是以前的80mm。这就意味着控制器以及开关柜将更为紧凑。降低采购成本：与至今一直在使用的存储器卡相比较，新的微存储卡(MMC)有明显的价格优势。增加灵活性：新的CPU提供更强的联网能力，因为允许更多的CPU以及操作员控制和监视设备能连接在一起。作为开放系统，使用由DP V1功能支持的PROFIBUS，新的CPU可以对所连接的第三方系统进行全面的参数化和诊断。此外，能在运行模式读/写微存储器卡(MMC)，因此，例如，能对测量值进行

11、归档或进行配方处理。三：西门子模块参数。 电源模块规格型号： SITOP额定输入电压： 230VAC输入电压范围： 93264VAC（宽范围）额定电源频率： 50Hz电源频率范围： 4763Hz额定输入电流： 1.1A最大启动电流： 33A,20ms额定输出电压： 24VDC输出电压误差： 1%额定输出电流： 2A转换效率： 85%并联使用： 可以RFI 特性： B 级（EN55011）保护等级： IP 20工作环境： 温度：060，湿度：1095尺寸： 80135120mm重量： 约0.5Kg 通讯模块规格型号： IM 153-2通讯接口： 2 个9 针Sub-D 插座传输协议： PROFI

12、BUS-DP最大传输速率： 12Mbit/s最大地址空间： 244 字节输入，244 字节输出最大模块数量： 8 个额定电源电压： 24VDC电源电压范围： 2030VDC最大电流消耗： 625mA（额定电压时）电源故障缓冲： 5ms额定输出电压： 5VDC最大输出电流： 1A（对于底板总线）保护等级： IP 20工作环境： 温度：060，湿度：1095尺寸： 40125120mm重量： 0.35Kg 数字量输入模块规格型号： SM 321输入点数： 16 点额定输入电压： 24VDC输入电压范围： 1 时：1330VDC；0 时：-305VDC典型输入电流： 信号1 时，7 mA最大静态电流

13、： 1.5mA最大输入延时： 4.8ms最大电缆长度： 600m（未屏蔽）典型功率消耗： 3.5W最大电流消耗： 10mA（背板总线）光耦合器隔离： 有绝缘试验电压： 500VAC保护等级： IP 20工作环境： 温度：060，湿度：1095尺寸： 40125117mm重量： 0.20Kg 数字量输出模块规格型号： SM 322输出点数： 16点额定负载电压： 24VDC最大电缆长度： 600m（未屏蔽）典型功率消耗： 4.9 W最大电流消耗： 80mA（背板总线）光耦合器隔离： 有绝缘试验电压： 1500VAC保护等级： IP 20尺寸： 40125117mm重量： 0.19 Kg工作环境：

14、 温度：060，湿度：1095 模拟量输入模块规格型号： SM 331输入点数： 8 点输入信号： 420mA输入阻抗： 0600允许最大输入电压： 10V允许最大输入电流： 20mA分辨率： 13 位基本误差极限： 0.04%积分时间： 60/50ms抑制干扰电压频率： 50Hz最大电缆长度： 200m（屏蔽）典型功率消耗： 0.4 W最大电流消耗： 90mA（背板总线）故障诊断功能： 有（红色LED 表示总故障，诊断信息可读出）光耦合器隔离： 有绝缘试验电压： 500VDC保护等级： IP 20工作环境： 温度：060，湿度：1095尺寸： 40125117mm重量： 0.25Kg 模拟量

15、输出模块规格型号： SM 332输出点数： 8点输出范围： 420mA最大负载阻抗： 1000额定负载电压： 24VDC最大开路电压： 18VDC分辨率： 12 位基本误差极限： 0.5 %最大转换时间： 0.8ms最大电缆长度： 200m（屏蔽）典型功率消耗： 6W最大电流消耗： 100mA（背板总线）,340mA（前连接器）故障诊断功能： 有（红色LED 表示总故障，诊断信息可读出）光耦合器隔离： 有绝缘试验电压： 500VDC保护等级： IP 20工作环境： 温度：060，湿度：1095尺寸： 40125120mm重量： 0.272Kg四、西门子全集成自动化思想随着自动化技术的不断发展和

16、计算机技术的飞速进步，今天的自动化控制概念也发生了巨大的变化。在传统的自动化解决方案中，自动化控制实际上是由各种独立的、分离的技术和不同厂家的产品来搭配起来的，比如一个大型工厂经常是由过程控制系统、可编程控制器、上位监控计算机、SCADA 系统和人机界面产品共同进行控制。为了把所有这些产品组合在一起，需要采用各种类型和不同厂商的接口软件和硬件来连接、配置和调试。全集成自动化思想就是用一种系统完成原来由多种系统搭配起来才能完成的所有功能。应用这种解决方案，可以大大简化系统的结构，减少了大量接口部件，应用全集成自动化可以克服上位机和工业控制器之间，连续控制和逻辑控制之间，集中与分散之间的界限。同时

17、，全集成自动化解决方案还可以为所有的自动化应用提供统一的技术环境，这主要包括：统一的数据管理统一的通信统一的组态和编程软件基于这种环境，各种各样不同的技术可以在一个用户接口下，集成在一个有全局数据库的总体系统中。所以技术人员可以在一个平台下对所有应用进行组态和编程任务。由于应用一个组态平台，培训和工程变得简单，费用也大大降低。五、 PROFIBUS现场总线PROFIBUS 用于现场控制及检测采集单元的数据交换。PROFIBUS现场总线是基于国际标准EN50170 的开放的现场总线，采用令牌调度原理进行数据通讯，主要包括最高波特率可达12M 的高速总线PROFIBUSDP(H2)和用于过程制的本

18、安型低速总线PROFIBUSPA(H1)。DP 和PA 的完美结合使得PROFIBUS 现场总线在结构和性能上优越于其他现场总线。PROFIBUS 既适合于自动化系统与现场信号单元的通讯，也可用于可以直接连接带有接口的变送器、执行器、传动装置和其它现场仪表及设备，对现场信号进行采集和监控，并且用一对双绞线替代了传统的大量的传输电缆。大量节省了电缆的费用，也相应节省了施工调试以及系统投运后的维护时间和费用。根据统计，使用PROFIBUS 可以使工程总造价降低20-40%。六、 监视与操作WinCC 是西门子公司在自动化领域采用最先进的技术与微软公司在共同开发的居于世界领先地位的工控软件。WinC

19、C即WINDOWS_CONTROL_CERTER（视窗控制中心）。WinCC 是一个强大的全面开放的监控系统，既可以用来完成小规模的简单的过程监控应用，也可以用来完成复杂的应用。在任何情况下WinCC 都可以生成漂亮而便捷的人机对话接口，使操作员能够清晰地管理和优化生产过程。 WINCC 拥有先进人机界面产品的所有功能，其集成的功能已包括： 图形系统用于自由地组态画面，并完全通过图形对象进行操作，图形对象具有动态属性并可对属性进行在线组态。 报警信息系统记录和存储事件并予以显示，可自由选择信息分类、信息显示和报表，操作非常简便。 变量存档接收、记录和压缩测量值，用于曲线和图表显示及进一步的编辑

20、功能。 报表系统用户自由选择一定的报表格式，按时间顺序或事件触发来对信息操作、文档当前数据进行用户报表输出。 数据处理对图形对象的动作使用C 语言及C 编译器进行编辑。标准接口通过ODBC和SQL访问用于组态和过程数据的SYBASE数据库。 应用程序接口允许用户编写可用于扩展WinCC 基本功能的标准应用程序。另外，WinCC 还提供多种可选软件包。如，通讯开发工具CDK，允许用户开发用于连接数据管理器与任何目标系统的通讯软件。WINCC 的组态及归档数据存放在关系型数据库中，数据可用标准工具如ODBC 和SQL 等读出。很多标准的应用如Microsoft_Excel等可以和WinCC 并行运

21、行，同时可通过DDE 装载过程数据。操作员站软件允许通用的OCX、ActiveX 链接。WinCC 是FDG系统操作站采用的监控软件(HMI)。它是一个32位的基于WindowsXP 的监控软件。在FDG系统中，它被集成在SIMATIC程序管理器中。系统操作站的主要功能 显示FDG控制系统的每个CRT 都能综合显示字符和图形信息，机组人员完全可以利用鼠标通过CRT 实现对机组运行过程的操作和监视。（每幅）画面上都能显示过程变量的实时数据和设备的运行状态，这些数据和状态在规定时间内更新一次。数据或图形的显示随过程状态而变化。棒图和趋势图可以在任意画面的任意位置显示。控制系统的所有测点，包括模拟量

22、输入、模拟量输出、数字量输入、数字量输出、中间变量和计算值都可以在画面上显示。对每一个测点，还包括显示其位号、文字说明、工程单位、高低限值等。操作站（WINCC）可提供多种窗口显示。操作站软件具备顺控逻辑和步序的模拟图显示功能，画面的数量是不受限制的。运行人员可以通过鼠标对画面中的被控装置进行手动控制。画面上的设备正处于自动程控状态时，模拟图上显示出设备的最新状态及自动程序目前进行至哪一步。如果自动程序失败，则有报警并显示故障出现在程序的哪一步。WINCC 为用户提供了丰富的图形和仪表符号图库，用户还可以建立自定义的新图库，新建的图库可以被存储和检索。操作站WINCC 的性能直接依赖于PC 硬

23、件的性能。采用高性能的PC 将明显获得高的性能。画面的数量只受硬盘容量的限制，每幅画面容纳的过程测点数可以达到500 个以上。WINCC 采用多层显示结构，显示的层数可根据工艺过程和运行要求来确定，这种多层显示可使运行人员方便地翻页，以获得操作所必需地细节和对特定的工况进行分析。多层显示包括总貌显示（区级显示）、成组显示和回路显示。WINCC 提供的标准显示画面有报警显示、趋势显示、成组显示等。与规范书的描述基本没有差别。 报警FDG过程控制系统的报警信号发出功能支持操作员对偶然发生的事件进行处理，这些事件是产生在过程或I_&_C 中的，正常的，不常发生的或不希望发生的状态，这些事件在发生时将

24、报告给操作员。除了这些事件，操作员的介入也完全加入到当前报警列表和档案中。有三种不同类型的报警分列如下:u 过程报警u I & C 报警u 操作报警过程报警事件发生在自动过程中, 例如过程信号和超出极限.I_&_C 报警产生于WINDOWS，FDG系统在其自身的元器上发现并报告的故障。这类故障范围从一个部件的故障到一个连接传感器的断线报警。操作报警在操作过程变量时产生，例如当改变一个闭环控制器的模式时，如果使用了库中所提供的操作员显示，操作报警就会自动产生。报表(记录)和存储WINCC 提供了一套集成的报表系统，数据库里的所有过程点都可以打印输出。它可以将在过程中录入的数据按以下方式输出，输出

25、的页面格式是自由的，用户自定义的:u 信息顺序记录u 信息归档报表u 操作者记录报表u 系统信息报表u 用户报表u 硬拷贝除了打印到打印纸，还可以打印输出到文件及在屏幕上打印预览。可以定义打印任务按小时、天、星期及月报表形式循环输出。报表输出可由以下情况触发：按时间顺序触发、事件触发、操作者触发。信息顺序记录可以将输入的信息立即打印输出到预先定义好的打印机上，逐行打印。信息存档可以分成短期存档和长期存档。短期存档最多可存储10000 条信息，以环形档案库的方式储存在内存或硬盘中。用户可以通过一些选择条件规定哪些特定的信息需要归档。短期档案库为一个环形的缓存区，新来的信息总是首先覆盖最老的信息。

26、长期存档用作短期存档的延续，通常被置于硬盘或软盘上，可设计成环形档案库或连续档案库。长期存档只受磁盘空间大小的限制。用户可以调出和返回存档，系统会发出信息来通知用户磁盘还有多少可用空间，使得用户可以及时作出反应。WINCC 借助其WIZARD（向导程序）及AS 控制站的功能，可以轻松地实现操作记录。WINCC 通过标签管理器可以周期地或事件触发地记录测量值。用户不仅可以记录过程值，还可以记录内部标签值、来自任何应用的值以及手动输入的值。数据被存储在硬盘的测量值存档中，采样周期的范围在500ms 到一年之间。为了快速地获得这些测量值，系统在内存中提供了一个循环的缓冲区来管理这些数据（在线曲线）。

27、WINCC 提供不同的方法来记录测量值：u 连续周期存档u 有选择的周期存档u 非周期存档u 有改变时存档连续周期存档是系统一经启动就按照时间顺序以一定的周期存储测量值，直到系统关机为止。运用此方式可以生成交接班记录、日报和月报，自动进行记录打印。有选择的周期存档是从指定的启动事件开始，按照时间顺序以一定的周期存储测量值，直到停止实践发生为止。非周期存档时，一个或多个事件触发或停止测量值的记录。有改变时存档是系统只在被监控值的变化超出了预先定义的阈值时将该值存档。 计算WINCC 提供集成的标准C 语言编程环境，任何用户程序都可以同时与WINCC 一起运行，并且可以使用WINCC 的数据库和W

28、INCC的内部函数。用这种方法，WINCC 可以解决任何性能计算问题下图: 开放的 C语言环境工程师站工程师站用于对整个FDG系统进行组态还兼有操作员站的全部功能。其操作系统采用WindowsXP，并且采用了集成的全局数据管理和统一的组态工具。这个组态工具就是SIMATIC 程序管理器，它采用了现代化的软件体系结构，对项目进行管理、处理、归档和建立文件，在软件开发方面，采用了面向对象的技术。STEP7STEP7是SIMATICS7系列编程语言，用来处理离散量连锁控制。STEP7可以用IEC 1131 标准中八种编程语言中的六种(STL,LAD,FBD,CFC,SFC 和SCL)进行编程。在PC

29、S7 中，CFC、SFC 和SCL 作为主要的组态工具，用于完成传统FGD 中连续过程控制任务的组态。如果在一个项目中，有很多离散过程如联锁控制等，则可采用STEP7 中其它几种编程语言，很方便地进行编程。这是对传统FGD 系统处理离散控制任务能力不强的一个补充。 STEP 7对操作员站进行组态所有OS专用的组态是用在SIMATIC程序管理器中的相应工具完成的。流程图是用图形编辑程序建立的，动作、文档、记录和曲线是用组态方式完成的。报警功能是通过组态实现的，不必多重输入，同时CFC/SFC 功能块中已隐含了报警功能。将AS 的组态链接到OS 中时，AS 中的图象块之间的连接，功能块的报警和文档

30、变量都可隐含产生，不需任何附加的配置工作。 功能块库采用现成的功能块库，可以大大减少工程费用。为了适合各种不同工业领域的要求，STEP7 预先编制了大量实用的功能块，以供用户选择。这些功能块包括：I/O 卡件、PID 回路、驱动、传动、电机和阀门等。七、DCS界面操作指南。 1.双击桌面上的WINCC图标，打开WINCC的编辑界面。 单击激活图标，就能够进入WINCC的运行界面。系统主界面2.点击按钮，弹出系统登录界面：在Login处输入用户名，在Password出输入密码，确定输入正确后点“OK”按钮。如果输入不正确则弹出错误界面 点击“OK”按钮重新输入。3.点击按钮，则取消刚才登录的用户

31、名。如果需要操作的话就得重新登录，才能进行相应的操作。4.点击按钮，则弹出退出界面如果要退出系统则点击“是”按钮，如果不退出则点击“否”按钮。5.点击后按钮会变成绿色，表示目前的界面为原料配料界面。此界面为原料配料流程。6. 点击后按钮会变成绿色，表示目前的界面为生料粉磨界面。此界面为生料粉磨流程。7. 点击 后按钮会变成绿色，表示目前的界面为生料均化库界面。此界面为生料均化库流程。8.点击后按钮会变成绿色，表示目前的界面为窑尾界面。此界面为窑尾流程。9.点击后按钮变成绿色，表示目前的界面为窑头界面。此界面为窑头流程。10. 点击后按钮变成绿色，表示当前的界面为煤磨界面。此界面为煤磨流程。11

32、. 点击后按钮变成绿色，表示当前的界面为水泥配料界面。此界面为水泥配料流程。12.点击 后按钮变成绿色,表示当前的界面为水泥磨界面。此界面为水泥磨流程。13.点击后按钮变成绿色，表示当前的界面为水泥包装界面。此界面为水泥包装流程。14.点击后按钮变成绿色，表示当前的界面为控制总貌画面。 可以在这个界面里对所有现场的电机进行操作。包括自动和手动。点击自动和手动选择按钮，在状态栏中可以看出此时的状态是处于自动还是手动状态。如果状态是手动，则可以单的启动现场点击设备，点击启动按钮，则现场设备启动，启动按钮变绿色表示电机已经运行。点击停止按钮，则现场设备停止，启动按钮变红色表示电机停止运行；如果状态是

33、自动，则按自动启动按钮，现场电机会按以下顺序逐一启动。成品皮运机-空气斜槽风机-五号提升机-水泥磨电机-模拟配料秤-四号提升机-链斗机-旋转窑-三号提升机-螺旋输送机-立磨主电机-立磨副电机-二号提升机。按自动停止按钮，现场点击会按以下顺序逐一停止。二号提升机-立磨副电机-立磨主电机-螺旋输送机-三号提升机-旋转窑-链斗机-四号提升机-模拟配料秤-水泥磨电机-五号提升机-空气斜槽风机-成品皮运机。八：配料操作系统。1 工作原理称重给料机将经过皮带上的物料，通过称重秤架下的称重传感器进行检测重量，以确定皮带上的物料重量；通过变频器的速度反馈信号能够很清楚的得出皮带的线速度，；速度信号与重量信号一

34、起送入皮带给料机控制器，产生并显示累计量/瞬时流量。给料控制器将该流量与设定流量进行比较,由控制器输出信号控制变频器调速，实现定量给料的要求。2 系统的组成。称重给料机系统主要包括：秤架（包括安装支架）、称重传感器、手动挂码校验装置、防跑偏措施、头部刮板、内清扫、拉紧装置、配料秤的密封罩、支撑架、胶带、托辊、辊筒、结构件(卸料端带有衬板的卸料漏斗、拖料端带拖料漏斗及手动调节门等)、变频调速电机、接线盒及连接电缆（称重传感器之间）、通讯连接设施（称重给料机系统）、成套电气柜等（如上图）。 3. 四组份原料配料方程。 原燃料及要求熟料化学成分见表1。 表1 原燃料及要求熟料化学成分 名称 SiO2

35、 Al2O3 Fe2O3 CaO 其它 石灰石 S1 A1 F1 C1 T1 100 粘土 S2 A2 F2 C2 T2 100 铝钒土 S3 A3 F3 C3 T3 100 铁粉 S3 A3 F3 C3 T3 100 煤灰 S5 A5 F5 C5 T5 100 要求熟料 S A F C T 100表1符号代表原燃料和配料要求熟料的化学成分，其中原料、煤灰成分为已知化学分析数据，要求熟料4种主要氧化物成分由配料率值换算:F=(100-T)/(2.8KH+1)(IM+1)SM+2.65IM+1.35A=IMFS=SM(A+F)C=100-(T+S+A+F)式中:T一般可设为3%左右，也可根据原料

36、配比估算；用Excel计算时可根据计算熟料的其它成分反馈修正。设烧成1kg熟料消耗W kg石灰石、X kg粘土、Y kg铝钒土、Z kg铁粉；煤灰掺入量为g kg，g由熟料热耗和煤的低位发热值、灰分及煤灰沉落率计算求得。根据物料平衡原理:W+X+Y+Z+g=熟料+烧失量按同类氧化物平衡，由上式整理出:S1W+S2X+S3Y+S4Z=S-S5gA1W+A2X+A3Y+A4Z=A-A5gF1W+F2X+F3Y+F4Z=F-F5gC1W+C2X+C3Y+C4Z=C-C5g令:ds=S-S5g，dA=A-A5g，dF=F-F5g，dC=C-C5g上式又可写成:S1W+S2X+S3Y+S4Z=dsA1W

37、+A2X+A3Y+A4Z=dAF1W+F2X+F3Y+F4Z=dFC1W+C2X+C3Y+C4Z=dC这组以单位熟料各原料消耗量为未知数的四元一次联立方程式，可称为原料方程式，它反映了“在不考虑生产损失的情况下，原料及掺入熟料煤灰携带的氧化物在烧成中变成熟料的相应氧化物”，方程式中未知数W、X、Y、Z系数无需推导公式计算转换，分别是各原料中4种主要氧化物成分，解方程式得出单位熟料各原料消耗量，由各原料消耗量可方便地换算成配比:W+X+Y+Z=R石灰石=(W/R)100%；粘土=(X/R)100%；铝钒土=(Y/R)100%；铁粉=(Z/R)100%。4. 操作界面说明。1）打开WINCC的运行

38、界面。首先弹出主界面。 此界面是海螺水泥厂工艺流程的FLASH动画。点击按钮可以观看到下一个连续工艺段。2）系统操作权限。 目前此系统设置了4个用户权限。用户名分别是“teacher”student1” student2” student3”密码都是“111111”。其中”teacher”用户权限最高，能够同时操作3台皮带秤，并且能够设置参数，其他用户权限不能设置参数。“student1”用户只能操作第一台皮带秤。“student2”用户只能操作第二台皮带秤。“student3”用户只能操作第三台皮带秤。如果需要更改或者增减用户名和密码，只需要在WINCC的编辑界面双击“用户管理器”，出现以下

39、窗口：在管理员组里即可编辑。3）点击按钮 点任何一台皮带秤的启动按钮，外围设备按以下顺序启动：1#提升机-回料皮带机-接料皮带机-皮带秤；点皮带秤的停止按钮，如果有其他皮带秤运行，则停止此皮带秤，如果只有一台皮带秤运行，则按以下顺序停止：皮带秤-接料皮带机-回料皮带机-1#提升机。去皮按钮为去每台皮带秤的皮重。此界面可设置磨机总产量，设置完后根据系统配比，程序自动算出各皮带秤的给定流量。4）点按钮。 输入生料的氧化物含量，点确定按钮，程序根据原料方程式，自动算出生料的配比。配比原理见8.3节有详细介绍。5）点 按钮 PID参数设置：能够设置3台秤的比例积分参数。让PID控制更加的合理。传感器量程：能够通过设置低值和高值，对传感器进行校准。系数：通过各系数的参数设置，能够计算出实际的流量。6） 点 按钮能够同时看出三台秤的实际重量曲线。 西南科技大学 2010.4.23