水泥粉磨智能控制系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水泥粉磨智能控制系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002]水泥粉磨是水泥制造的最重要工序，其是把熟料、石膏、混合材等沒有水硬性的塊狀物料轉變成具有水硬性的粉狀物料，其主要功能在于將水泥熟料及緩凝劑、性能調(diào)節(jié)材料等粉磨至適宜的粒度(以細度標示)，以增大其水化面積，加速水化速率，滿足水泥漿體凝結。硬化要求。
[0003]目前我國水泥廠采用的微機配料系統(tǒng)實現(xiàn)了對各路物料下料比例的控制，使生產(chǎn)過程中化學成分達到合格的要求，但在進行生產(chǎn)控制時，主要依靠中控操作人員來調(diào)整各生產(chǎn)設備的操作參數(shù)來控制，由于中控操作人員技術水平參差不齊，操作思路各異，調(diào)整幅度不同，調(diào)整不準確等原因，經(jīng)常出現(xiàn)調(diào)過頭、或始終差一點的問題，要么在質(zhì)量合格的條件下難以達到產(chǎn)量的最大化，要么產(chǎn)量最大化了質(zhì)量又達不到要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決【背景技術】中的不足，本發(fā)明的目的在于克服【背景技術】的缺陷，提供一種水泥粉磨智能控制系統(tǒng)，同時提供一種采用這一水泥粉磨智能控制系統(tǒng)的水泥粉磨控制方法，粉磨的水泥粒度均勻，實現(xiàn)水泥粉磨的優(yōu)質(zhì)穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為:一種水泥粉磨智能控制系統(tǒng)，包括中央控制器和與之通信的PLC控制系統(tǒng)，所述中央控制器能夠設定并調(diào)整水泥粉磨生產(chǎn)設備的工作參數(shù)，其特征在于:其還包括設置在水泥成品輸出管道中的粒度在線分析儀，
所述中央控制器包括參數(shù)設定模塊、自適應參數(shù)調(diào)整模塊，所述參數(shù)設定模塊用于設定水泥粉磨生產(chǎn)設備的初始工作參數(shù)，記為初始目標值，所述自適應參數(shù)調(diào)整模塊用于按照預先設定的程序加或者減所述初始目標值而得到新目標值，并將新目標值作為調(diào)整后的初始目標值使用；
所述粒度在線分析儀用于在線實時監(jiān)測水泥成品輸出管道中的水泥粒度分布以及變化趨勢，并以用戶自定義的模擬量或者數(shù)字量的形式輸出，輸出記為監(jiān)測值；
所述PLC控制系統(tǒng)接收粒度在線分析儀輸出的監(jiān)測值，對監(jiān)測值與初始目標值進行分析比較，將比較結果反饋至中央控制器，中央控制器根據(jù)這一比較結果從所述參數(shù)設定模塊和自適應參數(shù)調(diào)整模塊中選擇一個作為參數(shù)控制輸出；
當監(jiān)測值等于初始目標值時，選擇參數(shù)設定模塊；否則選擇自適應參數(shù)調(diào)整模塊。
[0006]本發(fā)明一個較佳實施例中，進一步包括所述參數(shù)設定模塊設定初始目標值后將這一初始目標值存入中央控制器的數(shù)據(jù)庫內(nèi)，所述自適應參數(shù)調(diào)整模塊接到中央控制器的指令后從數(shù)據(jù)庫中讀取初始目標值，按照預先設定的程序加或者減初始目標值而得到新目標值，并將這一新目標值存入中央控制器的數(shù)據(jù)庫內(nèi)覆蓋參數(shù)設定模塊中的初始目標值作為調(diào)整后的當前初始目標值使用。
[0007]本發(fā)明一個較佳實施例中，進一步包括所述水泥粉磨生產(chǎn)設備至少包括球磨機、輥壓機、各配料稱、打散分級機以及選粉機。
[0008]本發(fā)明一個較佳實施例中，進一步包括所述控制器調(diào)整球磨機的參數(shù)時，通過自適應調(diào)整模塊按照預先設定的程序增加或者減少磨機工作電流來實現(xiàn)，所述控制器調(diào)整打散分級機的參數(shù)時，通過自適應調(diào)整模塊按照預先設定的程序增加或者減少打散分級機的轉速來實現(xiàn)的。
[0009]本發(fā)明一個較佳實施例中，進一步包括所述自適應調(diào)整模塊調(diào)整球磨機和打散分級機的參數(shù)的步驟為:
S1:連續(xù)采集現(xiàn)場磨機電流值與打散分級機轉速，并取平均值；
52:當磨機電流平均值222A < I < 226A時，打散分級機轉速不做調(diào)整；
當磨機電流平均值I < 222A時，判斷打散分級機轉速是否小于下限值，如果是，則轉速不變；否則進入S3;
當磨機電流平均值I > 226A時，判斷打散分級機轉速是否大于上限值，如果是，則轉速不變；否則進入S4 ；
53:參數(shù)控制減少打散分級機轉速，并再次判斷分級機轉速是否小于下限值，如果是，則轉速等于下限值；否則無動作，進入S5 ；
54:參數(shù)控制增加打散分級機轉速，并再次判斷分級機轉速是否大于上限值，如果是，則轉速等于上限值；否則無動作，進入S5 ；
55:判斷程序是否結束，是則結束，否則進入SI，如此形成循環(huán)。
[0010]本發(fā)明一個較佳實施例中，進一步包括所述控制器調(diào)整配料稱的參數(shù)值時，通過自適應參數(shù)調(diào)整模塊按照預先設定的程序增加或者減少單位時間內(nèi)的喂料量，或暫定喂料來實現(xiàn)。
[0011]本發(fā)明一個較佳實施例中，進一步包括所述控制器調(diào)整輥壓機的參數(shù)值時，通過自適應參數(shù)調(diào)整模塊按照預先設定的程序增加或者減少輥壓機的電流、壓力值以及位移來實現(xiàn)，輥壓機電流的調(diào)整范圍為:45±5A，壓力值調(diào)整范圍為9.5±0.5MPa，位移值調(diào)整范圍為 25±10_。
[0012]本發(fā)明一個較佳實施例中，進一步包括所述控制器調(diào)整選粉機的參數(shù)值時，通過自適應參數(shù)調(diào)整模塊按照預先設定的程序增加或者減少選粉機的轉速來實現(xiàn)，所述選粉機轉速的調(diào)整范圍為:1000±100轉/S。
[0013]本發(fā)明一個較佳實施例中，進一步包括系統(tǒng)啟動工作時中央控制器默認選擇參數(shù)設定模塊。
[0014]本發(fā)明采取的又一技術方案是:一種上述的水泥粉磨智能控制系統(tǒng)對水泥進行粉磨的控制方法，包括以下步驟
Al:啟動控制系統(tǒng)，中央控制器默認參數(shù)設定模塊，依次設定初始目標值，初始目標值包括球磨機的初始工作電流，輥壓機的初始工作電流、壓力值以及位移值，各配料稱單位時間的喂料量，打散分級機的初始轉速、選粉機的初始轉速；
A2:啟動粒度在線分析儀，實時監(jiān)測水泥成品輸出管道中的水泥粒度分布以及變化趨勢，并以用戶自定義的模擬量或者數(shù)字量的形式輸出，輸出記為監(jiān)測值；
A3 =PLC控制系統(tǒng)接收監(jiān)測值，對監(jiān)測值與初始目標值進行分析比較，將比較結果反饋至中央控制器，當監(jiān)測值等于初始目標值時中央控制器選擇參數(shù)設定模塊設定各生產(chǎn)設備的參數(shù)值，并將初始目標值存入中央控制器的數(shù)據(jù)庫內(nèi)；當監(jiān)測值不等于初始目標值時，控制器選擇自適應參數(shù)調(diào)整模塊，所述自適應參數(shù)調(diào)整模塊從數(shù)據(jù)庫中讀取初始目標值，按照預先設定的程序加或者減初始目標值而得到新目標值，并將這一新目標值存入中央控制器的數(shù)據(jù)庫內(nèi)覆蓋參數(shù)設定模塊中的初始目標值作為調(diào)整后的當前初始目標值使用，自適應調(diào)整參數(shù)模塊按照當前初始目標值來設定各生產(chǎn)設備的運行參數(shù)，完成第一次調(diào)整；
A4:間隔300s后，再次進入A3，完成第二次調(diào)整，依次循環(huán)，逐步趨近、達到、保持成品水泥粒度的均勻性和輸出水泥質(zhì)量的穩(wěn)定性，已達到最佳磨況。
[0015]本發(fā)明的有益之處在于:本發(fā)明比現(xiàn)有的技術方案更好的利用了系統(tǒng)的智能控制，按照設定的程序和調(diào)整幅度調(diào)整，達到水泥粉磨統(tǒng)一操作參數(shù)、統(tǒng)一操作思路、統(tǒng)一調(diào)節(jié)幅度的“三個統(tǒng)一”，解決了長期以來難以解決的磨機統(tǒng)一操作問題，利用安裝在水泥成品輸出管道中的粒度在線分析儀實時的追蹤和監(jiān)控水泥的粒度，并反饋至控制系統(tǒng)，使得智能控制時刻處于調(diào)整狀態(tài)，只要未達到目標就調(diào)整，達到控制目標就監(jiān)控，解決了人工調(diào)整“懶”的問題，整體以保持最佳磨況為控制思路，實現(xiàn)水泥粉磨的優(yōu)質(zhì)穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0017]圖1是本發(fā)明的一實施例的模塊示意圖；
圖2是本發(fā)明的球磨機電流和打散分級機轉速的控制流程圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案，并使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合實施例及實施例附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0019]在對本發(fā)明的控制系統(tǒng)進行描述之前，首先介紹一下水泥粉磨生產(chǎn)用到的主要設備，1、配料稱——用于喂料；2、輥壓機——用于將物料壓成料餅；3、打散分級機——將料餅打散并將粉末分為細分和粗粉；4、選粉機一對細分和粗粉進行篩選；5、球磨機一對細分進行聞細磨。
[0020]圖1提供了一種水泥粉磨智能控制系統(tǒng)的模塊圖，包括中央控制器和與之基于OPC協(xié)議進行通信的PLC控制系統(tǒng)，以及設置在水泥成品輸出管道中的粒度在線分析儀，粒度在線分析儀采用由英國XOPTIX公司生產(chǎn)的Xoptix粒度在線分析儀，Xoptix粒度在線分析儀自動取樣測量水泥成品輸出管道中水泥的粒度，并將測量數(shù)據(jù)記為監(jiān)測值輸出到PLC控制系統(tǒng)中。
[0021]在現(xiàn)有的生產(chǎn)控制線路上可以通過中央控制器對各設備的工作參數(shù)進行遠程調(diào)整，其中中央控制器包括參數(shù)設定模塊和自適應參數(shù)調(diào)整模塊，所述參數(shù)設定模塊用于設定水泥粉磨各生產(chǎn)設備的初始工作參數(shù)，記為初始目標值，參數(shù)設定模塊設定初始目標值后將這一初始目標值存入中央控制器的數(shù)據(jù)庫內(nèi)；
所述自適應參數(shù)調(diào)整模塊能夠從數(shù)據(jù)庫中讀取初始目標值，按照預先設定的程序加或者減初始目標值而得到新目標值，并將這一新目標值存入中央控制器的數(shù)據(jù)庫內(nèi)覆蓋參數(shù)設定模塊中的初始目標值作為調(diào)整后的當前初始目標值使用。
[0022]PLC控制系統(tǒng)接收粒度在線分析儀輸出的監(jiān)測值，對監(jiān)測值與初始目標值進行分析比較，將比較結果反饋至中央控制器，中央控制器根據(jù)這一比較結果從所述參數(shù)設定模塊和自適應參數(shù)調(diào)整模塊中選擇一個作為參數(shù)控制輸出；
當監(jiān)測值等于初始目標值時，選擇參數(shù)設定模塊對各設備進行工作參數(shù)的設定，比如，設置球磨機的初始工作電流，輥壓機的初始工作電流、壓力值以及位移值，各配料稱單位時間的喂料量，打散分級機的初始轉速、選粉機的初始轉速。
[0023]當檢測值不等于初始目標值時，選擇自適應參數(shù)調(diào)整模塊對各設備進行工作參數(shù)的調(diào)整，其中通過自適應調(diào)整模塊按照預先設定的程序增加或者減少磨機工作電流來實現(xiàn)，通過自適應調(diào)整