| 品牌 | 回轉窯PLC控制系統 |
| 型號 | NLP |
| 加工定制 | 是 |
| 用途 | 石灰窯，水泥窯，回轉窯，陶粒砂 |
| 計量單位 | 套 |
河南回轉窯自動控制系統
一、系統概述
回轉窯是指旋轉煅燒窯(俗稱旋窯)，屬于建材設備類?；剞D窯按處理物料不同可分為水泥窯、冶金化工窯和石灰窯。
水泥窯主要用于煅燒水泥熟料，分干法生產水泥窯和濕法生產水泥窯兩大類。
冶金化工窯則主要用于冶金行業鋼鐵廠貧鐵礦磁化焙燒，鉻、鎳、鐵礦氧化焙燒，耐火材料廠焙燒高鋁釩土礦和鋁廠焙燒熟料、氫氧化鋁，化工廠焙燒鉻礦砂和鉻礦粉等類礦物。 石灰窯(即活性石灰窯)用于焙燒鋼鐵廠、鐵合金廠用的活性石灰和輕燒白云石。
回轉窯結構簡單，生產過程控制方便可靠、易損件少、運轉平穩、出窯產品質量高，同時可以大大降低粉塵污染，提高資源利用率，并符合國家有關產業政策。 為了保證整個系統安全可靠和生產的連續性、提高自動化水平、適應回轉窯工藝要求，我公司基于“集中管理、分散控制”的模式和數字化、信息化工程的思想，采用PLC和監控軟件設計出先進、可靠、高效、安全且便于進一步擴充的集過程控制、監視、管理于一體并且具備良好開放性的回轉窯配電監控系統，實現了回轉窯生產過程的實時監控、數據分析及優化，為操作人員和管理者提供了簡便靈活的控制手段和準確的計量數據。
二、 系統特點 回轉窯配電控制系統可應用于建材、冶金、化工及耐火材料等工業領域。使用本系統可有效提高控制精度、提升產品質量、大大降低工人勞動強度、提高工作效率、改善工作環境，基本做到生產車間無人化、控制功能集中化，降低企業生產成本和管理強度，提升企業生產裝備技術水平和產品的科技含量。ü 靈活的控制方式ü 方便的遠程監控ü 簡單的現場操作ü 成熟的行業應用 三、 系統方案 （一）設計原則 系統在系統設計、設備選型和實施過程中遵循以下原則： n 技術成熟：成熟的控制技術是系統穩定運行的保證， 設計中要盡可能使用經過實踐驗證的控制技術。 n 通用性：在選型過程中充分考慮設備使用維護及備件購買的方 便性，在滿足設計要求的情況下盡可能選擇通用電氣產品。 n 標準性：在選型中使用標準方法， 設備廠商標準產品。 n 可靠性：盡可能的增加異常檢測， 系統的容錯性，提高系統可靠性； 故障停機時間縮短到最小。 n 擴展性：在滿足目前生產工藝的要求前提下， 預留控制點并可方便的擴展模塊。 （二）總體設計 1.工藝流程 回轉窯的筒體由鋼板卷制而成，筒體內鑲砌耐火襯層，且與水平線成規定的斜度?；剞D窯的筒體由兩個或三個托輪組支撐在底座上。正常運轉時由主傳動電機向筒體傳遞動力，驅動回轉窯旋轉。物料由窯尾（筒體的高端）進入窯內煅燒。由于筒體的傾斜和緩慢的回轉，物料受徑向力和軸向力雙重作用，從窯尾向窯頭（從高端向低端）移動，并不斷翻滾，依據工藝經過不同的溫度帶完成分解和燒成，最后生成熟料經窯頭罩進入冷卻機冷卻。燃料由窯尾燃燒裝置進入窯內，燃燒生成的廢氣與物料經過熱交換后由窯尾經除塵器和排風機導出。 2、設備組成 回轉窯生產設備主要由煤粉制備系統（燃料為天然氣或煤氣是無此設備）、回轉窯、冷卻機、增濕塔和預熱器（工藝不同可能無此設備）、除塵器等組成。四、配電方案 變頻調速技術近年來飛速發展，在很多行業內得到了非常廣泛的應用。與傳統的電磁調速和直流調速技術相比交流變頻調速器具有明顯的優勢。首先是技術成熟、性能穩定，采用變頻技術拖動和控制用電設備可以提高設備的運轉率和臺時產能。其次采用變頻器后供電系統的功率因數比直流調速系統具有明顯的提高，節能效果明顯。第三由于不存在直流電機傳動時的電刷和換向器故障，而且變頻器的保護能力強、啟動平穩、無沖擊，可以延長機械設備使用壽命和生產周期，從而降低設備的維護檢修費用。 回轉窯主機、排風機、進料機、羅茨風機、選粉機等均采用先進的變頻、調速控制系統。回轉窯、羅茨風機和排風機的功率一般都比較大，采用變頻調速技術控制和拖動這類設備節能效果非常明顯。給料機和選粉機采用變頻器控制可以達到調速精確、運行平穩的效果。 對于球磨機、冷卻機等功率比較大但不需要調速的設備，我們根據不同的需要設計成頻敏變阻啟動或星三角降壓啟動的方式，滿足設備的配電和拖動的要求，同時減小對工廠供電設備的沖擊。如斗式提升機、鏈板輸送機、螺旋輸送機等常規的用電設備按照有關標準和規定設計。 形象的操作監控畫面不僅實現了所有的用電設備集中遠程控制并且為現場管理人員提供了豐富的動態生產數據以及系統的遠程就地切換功能為保證生產的高效運行，降低能耗，提高效率起到了關鍵性作用。五、控制方案 為了保證整個系統安全可靠和生產的連續性，適應回轉窯工藝要求。必須有運行穩定的控制系統。 該系統I/O測點較多、硬件條件要求較高以及現場生產的實際情況我們采用以西門子S7-300 PLC為核心的控制單元及DCS設計理念的計算機控制系統。 控制系統實現的功能包括：回轉窯工藝參數（溫度、壓力等）實時監控，根據設備啟停順序，控制設備啟停，保證設備正常運轉，并具備手/自動轉換功能；煤粉秤及皮帶秤的啟停、標定、料量給定、調節、計量、反饋、顯示功能。根據工藝要求，完成相應的設備順序啟停、故障報警、緊急停車等功能，并具備手自動轉換功能，同時完成料倉料位的自動檢測；整個回轉窯工藝參數、電氣參數和設備運行狀態進行監控、管理、歷史數據趨勢存儲以及報表打印 1、 S7-300控制系統 本系統以PLC和監控計算機為核心，以工業以太網作為系統骨干網絡，將PLC控制站和監控計算機連接起來，構成一個分布式控制系統。本系統系統具有以下特點： 先進性。采用了先進的軟、硬件，而且著眼于企業“管控一體化”的需求，貫徹了數字化、信息化的先進思想，使企業生產數據的進一步智能應用成為現實。該方案使控制系統有機地成為企業整個IT架構的一部分。 高可靠性。控制系統在嚴格的工業環境下長期、穩定地運行。系統組件的的設計符合真正的工業等級，滿足國內、國際的安全標準。并且易配置、易接線、易維護、隔離性好，結構堅固，抗腐蝕，適應較寬的溫度變化范圍。
優良的開放性。
開放性最好的TCP/IP協議協議，可以輕松進行系統擴展。
組態軟件支持DDE、OPC、ODBC、SQL，且提供豐富的API編程接口，同時也為世界各大廠商，如Modicon、Siemens、AB、GE、Omron等的設備提供了完善的驅動程序庫，從而可以將其它系統輕松接入本系統。 SIMATIC S7-300作為主站，可通過擴展的以太網接口（選件）通過全局數據（GD）通訊，網絡上的站點之間可周期地交換數據包。應用通訊功能塊，網絡上各站點之間進行基于事件驅動的通訊。可通過MPI、PROFIBUS 或工業以太網進行聯網。
通過對step7的軟件編程，在操作站反應S7-300中的數字信息，并可對S7-300中的變量進行寫操作。 STEP 7 軟件中執行·在 S7 程序中插入診斷功能塊· 導出硬件組態（cfg 文件）將模塊變量傳送至 WinCC 。 WinCC 軟件中執行·在 WinCC 畫面中中插入診斷 OCX 控件·將傳送過來的模塊變量與診斷 OCX 控件連接· 指定所導出的硬件組態的路徑（cfg 文件）。2、監控系統 上位機監控系統設一臺工程師站和四臺操作員站，選用原裝DELL(用戶可指定)計算機，每臺機器上裝有網絡通訊卡，它們各通過工業以太網與S7-300系統的通訊處理器CP343-1通訊口連接，實現了數據交換。 監控組態軟件不僅有監控和數據采集（SCADA）功能，而且有組態、開發和開放功能，是自動化系統集成中不可缺少的關鍵組成部分。我們在此監控系統中采用西門子公司的WINCC6.0組態軟件，WINCC是Windows Control Conter（視窗控制中心）的簡稱，它運行于個人計算機環境，可以與多種自動化設備及控制軟件集成，用戶在其友好的界面下進行組態、編程和數據管理，可形成所需的操作畫面、監控畫面、控制畫面、報警畫面、實時趨勢曲線、歷史趨勢曲線和打印報表等。它為操作者提供了圖文并茂、形象直觀的操作環境，不僅縮短了軟件設計周期，而且提高了工作效率。 燃料量和空氣量的合理配合是保證回轉窯煅燒溫度的關鍵調節。實現使燃料量和空氣量能根據產量和熱值等參數進行動態調整、流量限幅報警，越限報警、無擾動切換、非線性PID調節等功能使該系統故障率低、運行可靠、燃燒更趨合理，焙燒溫度穩定、并能大幅度降低煤氣單耗提高安全性。 無線測溫收發裝置的使用。窯內溫度是回轉窯工藝的重要參數，是判斷窯內工況的唯一手段，所以不能有任何差錯?？蛇x用無線測溫收發裝置，采集到熱電偶的信號，通過在窯體的發射裝置將現場信號發射，控制室內的接受裝置接受信號，并轉換成電流信號傳輸到S7-300的AI通道。無線測溫收發裝置的使用，可避免由于接觸不良造成的信號丟失，也節省了敷設線路的人工和成本，并避免了線路故障造成的影響。 增加窯頭罩負壓的檢測：回轉窯工藝全過程是一個負壓生產工藝，窯內正壓可能造成對設備和人員傷害，并直接影響全線工藝操作。所以我們增設該監控點，有利于主控對熱風系統的合理操作，并可在現場設置顯示表，方便崗位人員根據窯內壓力情況對設備操作，防止了由于正壓造成的燒傷事故。 六、 結束語 回轉窯配電控制系統自投產以來一直運行穩定,為企業帶來了可觀的經濟效益和良好的社會效益。系統中PLC控制器發揮了其配置靈活、控制可靠、編程方便和功能強大的優點，給整個系統的穩定性帶可靠的保證。變頻調速技術的應用也充分的滿足了生產的需要，提高了設備的產能、節約了大量的檢修費用，同時也取得了明顯的節能效果。
主要工程業績 1. 鄭州建信耐火材料成套有限公司鋁礬土焙燒回轉窯配電控制系統
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