本發(fā)明涉及控制技術領域，特別是涉及一種基于DCS的立磨智能控制系統(tǒng)。

背景技術：

立磨是一種理想的大型粉磨設備，廣泛應用于水泥、電力、冶金、化工、非金 屬礦等行業(yè)。它集破碎、干燥、粉磨、分級輸送于一體，生產(chǎn)效率高，可將塊狀、顆粒狀及粉狀原料磨成所要求的粉狀物料。

立磨的研發(fā)與生產(chǎn)技術要求很高，我國相關研究機構曾在80年代就提出在水泥行業(yè)大力推廣立磨的建議，而且當時也有一些廠家推出了自己的立磨產(chǎn)品。但在當時的研發(fā)水平局限下，這時的立磨產(chǎn)品具有不可避免的技術缺陷，因此很多水泥生產(chǎn)廠家最后重又轉投球磨機。

近幾年來，隨著磨粉機械研發(fā)技術的大幅提升，國外磨粉機生產(chǎn)企業(yè)的立磨技術已經(jīng)日臻成熟，立磨的產(chǎn)品技術優(yōu)勢也日益凸顯。在這種形勢下，國內(nèi)磨粉機生產(chǎn)企業(yè)黎明重工吸取國外成功經(jīng)驗，進行重大技術改革，也相繼重新推出了具有自己相關專利技術的立磨產(chǎn)品，并逐漸的為國內(nèi)水泥、電力、化工行業(yè)所接受，成為行業(yè)粉磨首選設備。

DCS，全稱：DistributedControlSystem，DCS是分散控制系統(tǒng)的簡稱，國內(nèi)一般習慣稱為集散控制系統(tǒng)。它是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡為紐帶的多級計算機系統(tǒng)，綜合了計算機（Computer）、通訊（Communication）、顯示（CRT）和控制（Control）等4C技術，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態(tài)方便。

然而在現(xiàn)有的立磨系統(tǒng)中，立磨仍然采用傳統(tǒng)的人工控制方式，需要操作人員較多、且控制精度不高，進而影響產(chǎn)品的質量。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于DCS的立磨智能控制系統(tǒng)，采用PLC實時采集立磨系統(tǒng)的運行參數(shù)，對運行參數(shù)進行數(shù)據(jù)分析，利用DCS模塊生成相應控制指令，從而對立磨系統(tǒng)進行控制。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：基于DCS的立磨智能控制系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)采集模塊，實時采集立磨系統(tǒng)的運行參數(shù)；數(shù)據(jù)分析模塊，接收來自數(shù)據(jù)分析模塊的立磨系統(tǒng)的運行參數(shù)，并對所述立磨系統(tǒng)的運行參數(shù)進行組態(tài)分析和邏輯運算，得到數(shù)據(jù)分析結果； DCS模塊，接收數(shù)據(jù)分析結果，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結果生成控制指令；控制模塊，接收來自DCS模塊的控制指令，并將所述控制指令轉為控制信號；執(zhí)行模塊，接收來自控制模塊的控制信號，并根據(jù)所述控制信號執(zhí)行相應的操作。

所述立磨智能控制系統(tǒng)還包括故障診斷模塊，接收來自數(shù)據(jù)分析模塊的數(shù)據(jù)分析結果，并根據(jù)所述數(shù)據(jù)分析結果判斷立磨系統(tǒng)中的設備是否異常，并將判斷結果發(fā)送到DCS模塊。

所述立磨智能控制系統(tǒng)還包括顯示模塊，用于顯示數(shù)據(jù)分析模塊的數(shù)據(jù)分析結果以及故障診斷模塊的判斷結果。

所述顯示模塊為觸摸顯示屏。

所述DCS模塊包括FBD模塊，所述FBD模塊包括電機控制子模塊和閥門控制子模塊。

所述立磨系統(tǒng)的運行參數(shù)包括立磨系統(tǒng)中所有設備的工作狀態(tài)、運行溫度、壓力、電流和振動參數(shù)。

所述數(shù)據(jù)采集模塊為PLC的數(shù)字及模擬模塊。

所述控制模塊為PLC的數(shù)字及模擬輸出模塊。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明中，數(shù)據(jù)采集模塊通過采集立磨系統(tǒng)的實時運行參數(shù)，數(shù)據(jù)分析模塊對參數(shù)進行數(shù)據(jù)分析，DCS模塊根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結果生成控制指令以調整立磨系統(tǒng)的運行狀態(tài)，從而實現(xiàn)立磨系統(tǒng)的安全運行、參數(shù)智能調節(jié)和產(chǎn)品質量穩(wěn)定可控。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一個實施例的示意圖；

圖2為本發(fā)明中電機控制子模塊的一個實施例的管腳示意圖；

圖3為本發(fā)明中閥門控制子模塊的一個實施例的管腳示意圖；

圖4為本發(fā)明的另一實施例的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術方案，但本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，基于DCS的立磨智能控制系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)采集模塊，實時采集立磨系統(tǒng)的運行參數(shù)；數(shù)據(jù)分析模塊，接收來自數(shù)據(jù)分析模塊的立磨系統(tǒng)的運行參數(shù)，并對所述立磨系統(tǒng)的運行參數(shù)進行組態(tài)分析和邏輯運算，得到數(shù)據(jù)分析結果；DCS模塊，接收數(shù)據(jù)分析結果，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結果生成控制指令；控制模塊，接收來自DCS模塊的控制指令，并將所述控制指令轉為控制信號；執(zhí)行模塊，接收來自控制模塊的控制信號，并根據(jù)所述控制信號執(zhí)行相應的操作。

所述數(shù)據(jù)分析模塊包括組態(tài)計算模塊和組態(tài)邏輯運算模塊。組態(tài)計算模塊對立磨系統(tǒng)的運行參數(shù)中的模擬量數(shù)據(jù)進行計算或轉換處理，得到的數(shù)據(jù)用于進行數(shù)據(jù)顯示或者用于故障診斷使用；組態(tài)邏輯運算模塊對立磨系統(tǒng)的運行參數(shù)中的開關量數(shù)據(jù)進行判斷處理，得到的結果用于運行狀態(tài)顯示或輸出控制指令。

DCS模塊克服了常規(guī)儀表功能單一、人機聯(lián)系差以及單臺計算機控制系統(tǒng)危險性高度集中的缺點，既實現(xiàn)了在管理、操作和顯示三方面的集中，有時限了在功能、負荷和危險性三方面的分散。

DCS模塊中控制指令的生成是依據(jù)組態(tài)邏輯運算模塊對開關量數(shù)據(jù)的處理結果。

所述DCS模塊包括FBD模塊，F(xiàn)BD模塊的編寫方法為：根據(jù)立磨系統(tǒng)的設備特性和工藝流程編寫相應的FBD模塊。根據(jù)組態(tài)計算模塊自帶的基礎模塊，如：算術模塊、比較模塊、轉換模塊、計算器模塊、邏輯運算模塊、數(shù)學函數(shù)模塊、定時器模塊等，利用LD梯形圖語言進行編程組態(tài)呈適合立磨系統(tǒng)的工藝流程、設備特性和電氣控制要求的FBD模塊。

所述FBD模塊包括電機控制子模塊和閥門控制子模塊。

所述電機控制子模塊的編寫方法為：根據(jù)電機的控制原理和安全操作規(guī)則進行編寫，如圖2所示，各管腳功能為：STR:組啟動，STP:組停止，MA:單控/組控，MO:啟動，MC：停機，R:設備備妥，A:設備應答，SD:速度，F(xiàn):設備故障，RSAL:設備消警，ESTP:急停，LK：工藝連鎖開關，SLK：工藝連鎖，STT：啟動連鎖，SRN：運行連鎖，TM：啟動時間，SDTM：低速開關，C:驅動，AL:設備報警信息，K/W/Q/:設備狀態(tài)信息。通過上述管腳功能的設置，將其對應的信號連接至對應的管腳，根據(jù)信號通過LD梯形圖語言進行處理，輸出驅動或信號報警等。

所述閥門控制子模塊的編寫方法為：如圖3所示各管腳功能為：STR:組啟動，STP:組停止，MA:單控/組控，MO1:正轉啟動，MO2:反轉啟動，MC：停機，R:設備備妥，F(xiàn)A1:正轉應答，F(xiàn)A2:反轉應答，I1:正轉限位，I1:反轉限位，RSAL:設備消警，ESTP:急停，LK：工藝連鎖開關，SLK1：正轉工藝連鎖，SLK2：正轉工藝連鎖，STT1：正轉啟動連鎖，STT2：反轉啟動連鎖， TM1：正轉限位時間，TM2：反轉限位時間，SDTM：低速開關，C1:正轉驅動，C2:反轉驅動，AL:設備報警信息，K/W/Q/I:設備狀態(tài)信息。通過上述管腳功能的設置，將其對應的信號連接至對應的管腳，根據(jù)信號通過LD梯形圖語言進行處理，輸出驅動或信號報警等。

如圖4所示，所述立磨智能控制系統(tǒng)還包括故障診斷模塊，接收來自數(shù)據(jù)分析模塊的數(shù)據(jù)分析結果，并根據(jù)所述數(shù)據(jù)分析結果判斷立磨系統(tǒng)中的設備是否異常，并將判斷結果發(fā)送到DCS模塊。DCS模塊根據(jù)數(shù)據(jù)分析模塊的數(shù)據(jù)分析結果和故障診斷模塊的判斷結果生成控制指令。進行故障診斷依據(jù)的數(shù)據(jù)分析的結果是組態(tài)計算模塊對模擬量數(shù)據(jù)的計算或轉換處理結果。進行故障診斷時將數(shù)據(jù)分析的結果與預設的參數(shù)值進行比較，當數(shù)據(jù)分析的結果與預設的參數(shù)值一致時，正常顯示數(shù)據(jù)分析的結果，否則輸出故障報警并將故障信息傳輸至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)生成相應控制指令，并將該控制指令傳輸至執(zhí)行單元。

優(yōu)選的，所述立磨智能控制系統(tǒng)還包括顯示模塊，用于顯示數(shù)據(jù)分析模塊的數(shù)據(jù)分析結果以及故障診斷模塊的判斷結果，方便監(jiān)控人員實時了解立磨系統(tǒng)的運行參數(shù)，以及發(fā)出相應控制命令。在本實施例中，顯示模塊采用觸摸顯示屏，此外，顯示模塊還可以采用其他顯示屏。

所述立磨系統(tǒng)的運行參數(shù)包括立磨系統(tǒng)中所有設備的工作狀態(tài)、運行溫度、壓力、電流和振動參數(shù)；所述立磨系統(tǒng)的運行參數(shù)并不局限于上述幾種參數(shù)，可以是立磨系統(tǒng)中的任意一種或多種參數(shù)，從而實現(xiàn)對立磨系統(tǒng)運行狀態(tài)的全面監(jiān)控，以實現(xiàn)對立磨系統(tǒng)更全面、更精確的控制，最終實現(xiàn)立磨系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行、產(chǎn)品質量的可靠可控。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集模塊為PLC的數(shù)字及模擬模塊；所述控制模塊為PLC的數(shù)字及模擬輸出模塊。雖然本實施例中數(shù)據(jù)采集模塊采用PLC的數(shù)字及模擬模塊，控制模塊采用PLC的數(shù)字及模擬輸出模塊，但是數(shù)據(jù)采集模塊和控制模塊并不局限于本實施例中公開的PLC的數(shù)字及模擬模塊，還可以是其他能夠完成相應功能的裝置、模塊。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構想范圍內(nèi)，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應在本發(fā)明所附權利要求的保護范圍內(nèi)。