淺談水泥廠中的電氣自動化技術

李小飛 盧樂 呂昊

【摘 要】傳統水泥工業是一個高能耗、高污染的資源性工業，改革開放40年來，水泥工業從技術、產品質量、裝備方面都得到了巨大發展，為使我國水泥工業更好地適應我國國民經濟的發展和改革開放同時參與國際市場競爭的需要，實現水泥工業由“粗放型”向“集約型”轉變，必須在水泥工業發展中加大采用新技術、新裝備的力度，促進水泥裝備大型化的進程。

【關鍵詞】水泥廠；電氣自動化；PLC系統

水泥廠電氣自動化系統的安全和穩定直接影響著企業的正常生產運行，所以通過對電氣自動化系統的接地和防雷技術研究可以很好的提高企業的生產效率，保證企業的安全生產，在我國諸多的水泥廠企業中，電氣室間的彼此距離相對要小，在進行生產過程中，每一個接地裝置要想分開較為困難，這樣會引起雷電流的侵害，對.水泥廠的正常運行有一定的影響，所以一定要對電氣自動化的接地和防雷技術進行優化和改進，對系統中存在的接地問題進行深人研究，確保企業的電氣能夠正常的運行。

一、PLC系統

現代工業技術主要采用這幾種方式，一般為SCADA、DCS、PLC。國內自來水廠各產站系統主要采用DCS和PLC組成的分布式控制系統。經過多年的發展，以PLC組成的控制系統的功能及計算能力已接近DCS系統的水平，價格比DCS系統低廉，而且開發相對來說比較簡便。早期的工程師多將PLC應用在現場的控制面，可在取代繼電器控制線路，存儲程序指令等方面提供很多便利，但是會受到通訊網絡的局限。隨著時代的改變，PLC系統在原有的CHJ模板基礎上發展了新的物理層RS232、RS422及RS485的基礎接口，同時也漸漸增多了一些其他類型的通訊接口，通訊網絡也日趨完整。由于數據通訊技術的快速發展，用戶對開放性有著更高的需求，同時飛速發展的還有以太網技術和現場總線技術。所以基于PLC基礎的PCS系統比原DCS有著更高的開放性?，F在羅克韋爾公司己經研發出了多種網絡總線系統：EtherNet、ControlNet、Asi等現場總線。西門子除了在Profibus-FMS網絡及Profibus-DP通訊網絡之外，還研發出了S7-Routing通訊網絡，即Profibus-DP和IndustrialEnternet。PLC廠商在其原有設備基礎上提供專用通訊模塊增強了其通信組網能力，但對于復雜的網絡結構，多媒體的通信要求仍顯得力不從心。

二、水泥工業電氣自動化新技術

信息的核心是信息網絡，在當今自動化領域內，從現場層到管理層可經由以太網實現信息的暢通無縫流通；把生產過程參數、質量、調度、備品備件、銷售、財務、人事檔案乃至管理決策納入MIS網絡，使工廠的生產控制和經營活動有機地結合在一起，實現現代化的科學管理；人機操作界面要便于故障的監測；對生產規模越大的生產線，要特別增強煤磨車間的防爆安全等級，對于設置低溫余熱發電的企業，整體安全等級SIL要高于一般企業；控制系統由集中向分散化發展；局部采用無線傳輸技術，既節約能源，又減少配線和維護費用；在工藝要求調速的許多環節，如回轉窯、單筒冷卻機、輸送設備、風機、水泵、空壓機等，以交流變頻調速取代調壓調速、滑差調速以及直流調速；現場總線是用于現場儀表與控制系統之間的一種開放、全數字化、雙向、多站的通訊系統，也必將成為水泥工業未來的發展趨勢[1]。

三、防止感應雷和直擊雷的重要技術

一般而言，在所有的水泥廠企業中，對于高于二十米以上的建筑都應該具有防雷裝置，而且需要在電氣室內配備相關的控制設備和儀表，通過對雷電的監控進行實時的保護，不過這種分散設備和儀器易于遭受雷擊，需要做好相應的防雷措施，目前，我國有諸多的水泥廠企業都存在著雷電波損壞的事故，要想防止相關事故的發生，應該在設計相關設備和儀表電纜等過程中，將電源線遠離避雷，引人地下線，保證接地體和總接地端的連接，盡可能的減少控制設備對點位的影響，此外，對于水泥廠來說，應該利用光纖電纜進行通訊[2]。

四、網絡技術

現場總線興起于20世紀90年代，它將當今網絡通信與管理的觀念帶入工業控制領域?，F場總線的本質是數字通信協議，是智能現場設備與自動化控制的常用通信方式之一，現場總線技術由控制技術、儀表技術和計算機網絡技術結合而成，代表了今后工業控制體系發展的一種方向。為了更好的使現場總線兼容各種系統，標準化工作至關重要。目前IEC和ISO分別在進行國際現場總線的標準化工作。國際標準化組織為現場總線制定的標準是TC22，其中影響最大的為ISO11898：1993，即道路車輛數字信息交換一高速通信的控制器局域網。水廠中對現場總線的應用主要取決于其采用的PLC。由于現場總線本身存在問題，而以太網技術已廣泛應用于各大領域，于是其寄希望于以太網來解決相互通信與控制的問題。為了更加貼近工業生產實際情況，許多公司和組織相繼提出各種改良方案，用以解決工業以太網實時性的相關問題。進而誕生了實時以太網。各種方案的以太網標準，其基本宗旨是一致的，即：第一，以高速工業以太網為主干，采用TCP/IP協議；第二，盡量利用己有的標準和協議；第三，基于開放網絡和分布智能結構，實現企業的橫向和縱向集成[3]。

五、上位機技術

水廠通常使用SCADA系統，其在數據的采集和遠程監控方面有著不俗的能力SCADA系統集控制、計算機、網絡和通信技術于一體，能勝任對各分散的測控點的設備進行實時的數據采集，同時能對生產過程實時監控，并為安全高效的生產管理以及事故原因的判斷提供數據支持。通常，SCADA系統指的是計算機的一種具有分布式特點的測控系統，在測控分散的測控點和對范圍十分廣泛的生產過程和生產設備的監控有著很好的效果?，F場多數情況下是可以無人值守或少人值守。

六、結論

綜上所述，水泥廠對我國社會經濟的發展有著重要的作用，電氣自動化系統作為水泥廠的重要一部分，其是否正常運行關乎企業的生產運營。大型水泥廠電氣自動化的設計優化正在向控制智能化、系統網絡化和管理信息化的方向發展?，F場總線技術、網絡技術和信息技術的發展，使得現場層更加深入到測控設備核心，管理層由生產管理向企業總體資源規劃發展，從而形成控制、管理為一體的集成化網絡環境。因此，需要提高水泥企業的自動化水平，走進市場，尋求管理模式的突破，使電氣自動化技術發揮其應有的作用。

【參考文獻】

[1]王瑤，余唯揚，馬婷.淺談接地技術和防雷技術在水泥廠電氣自動化系統的應用[J].四川水泥，2018（09）：18.

[2]郭慶軍.水泥廠電氣自動化系統的接地與防雷技術分析[J].科技展望，2014（19）：146.

[3]忻怡，蔣忠民，郭騰云，閆光啟，許文杰，高國防.水泥廠電氣自動化施工技術管理淺談[J].河南建材，2006（02）：50-51.