本發(fā)明涉及碳酸鈣生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于DCS控制的碳酸鈣生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

碳酸鈣是一種無機(jī)化合物，CaCO₃俗稱：灰石、石灰石、石粉、大理石等。主要成分：方解石，是一種化合物，化學(xué)式是CaCO₃，呈中性，基本上不溶于水，溶于鹽酸。它是地球上常見物質(zhì)，存在于霰石、方解石、白堊、石灰?guī)r、大理石、石灰華等巖石內(nèi)，亦為動物骨骼或外殼的主要成分。碳酸鈣是重要的建筑材料，工業(yè)上用途甚廣。

現(xiàn)有的碳酸鈣生產(chǎn)系統(tǒng)主要依靠人工進(jìn)行控制，控制精度低、效率不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于DCS控制的碳酸鈣生產(chǎn)系統(tǒng)，將碳酸鈣生產(chǎn)線的各個工藝流程設(shè)備通過DCS系統(tǒng)集于一體，實現(xiàn)了生產(chǎn)線設(shè)備安全運(yùn)行、參數(shù)智能調(diào)節(jié)、車間無人化、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可控。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：基于DCS控制的碳酸鈣生產(chǎn)系統(tǒng)，包括：

儀表系統(tǒng)，設(shè)置在生產(chǎn)現(xiàn)場，用于采集各個生產(chǎn)設(shè)備的實時運(yùn)行參數(shù)，并將采集到的運(yùn)行參數(shù)傳輸出；

控制站及遠(yuǎn)程站，設(shè)置在生產(chǎn)現(xiàn)場，接收儀表系統(tǒng)輸出的運(yùn)行參數(shù)，并對接收到的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行處理，通過控制站內(nèi)的主控模塊對處理后的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果對生產(chǎn)設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)操作；

操作員站，設(shè)置于后端監(jiān)控中心，接收控制站及遠(yuǎn)程站傳輸過來的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視和操作；

工程師站，設(shè)置于后端監(jiān)控中心，對控制站及遠(yuǎn)程站進(jìn)行組態(tài)和上傳下載應(yīng)用程序；

通信網(wǎng)絡(luò)，用于實現(xiàn)儀表系統(tǒng)、控制站及遠(yuǎn)程站、操作員站、工程師站之間的通信。

所述生產(chǎn)設(shè)備包括進(jìn)料設(shè)備、破碎設(shè)備、均化系統(tǒng)、立磨系統(tǒng)物料輸送設(shè)備和自動化監(jiān)測設(shè)備。

所述工程師站包括：

編組模塊，根據(jù)工藝流程對碳酸鈣生產(chǎn)系統(tǒng)中的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行編組，利用組態(tài)編程對各組中的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一控制；

PID控制模塊，根據(jù)設(shè)定的運(yùn)行參數(shù)、來自控制站及遠(yuǎn)程站的運(yùn)行參數(shù)，利用PID控制算法生成控制指令。

所述操作員站包括：故障診斷模塊，根據(jù)來自控制站及遠(yuǎn)程站的運(yùn)行參數(shù)，對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行故障診斷，并將診斷結(jié)果進(jìn)行顯示。

進(jìn)行故障診斷時，若運(yùn)行參數(shù)為數(shù)字信號，則通過邏輯組態(tài)進(jìn)行故障診斷；若運(yùn)行參數(shù)為模擬信號，則通過預(yù)設(shè)的上下限進(jìn)行故障診斷。

所述操作員站包括：報表生成模塊，通過進(jìn)行組態(tài)，將運(yùn)行參數(shù)生成報表；

歷史記錄模塊，將運(yùn)行參數(shù)和控制指令進(jìn)行備份，生成每個運(yùn)行參數(shù)的值的歷史曲線并進(jìn)行備份。

所述報表包括日報表、月報表和年度報表。

所述通信網(wǎng)絡(luò)包括管理信息網(wǎng)、過程信息網(wǎng)、過程控制網(wǎng)和I/O總線。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將碳酸鈣生產(chǎn)線的各個工藝流程設(shè)備通過DCS系統(tǒng)集于一體，對各生產(chǎn)工藝設(shè)備進(jìn)行分散控制、集中監(jiān)視和操作、智能控制、故障診斷、報表生成、歷史記錄和曲線備份，實現(xiàn)了生產(chǎn)線設(shè)備安全運(yùn)行、參數(shù)智能調(diào)節(jié)、車間無人化、產(chǎn)品質(zhì)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框圖；

圖2為本發(fā)明中PID控制的一個示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，基于DCS控制的碳酸鈣生產(chǎn)系統(tǒng)，包括儀表系統(tǒng)、控制站及遠(yuǎn)程站、操作員站、工程師站、通信網(wǎng)絡(luò)。

所述儀表系統(tǒng)，設(shè)置在生產(chǎn)現(xiàn)場，用于采集各個生產(chǎn)設(shè)備的實時運(yùn)行參數(shù)，并將采集到的運(yùn)行參數(shù)傳輸出；所述生產(chǎn)設(shè)備包括進(jìn)料設(shè)備、破碎設(shè)備、均化系統(tǒng)、立磨系統(tǒng)物料輸送設(shè)備和自動化監(jiān)測設(shè)備。所述運(yùn)行參數(shù)包括生產(chǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)、運(yùn)行溫度、壓力、電流、振動、料位、打滑、跑偏等數(shù)據(jù)。

所述控制站及遠(yuǎn)程站，設(shè)置在生產(chǎn)現(xiàn)場，接收儀表系統(tǒng)輸出的運(yùn)行參數(shù)，并對接收到的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行處理，通過控制站內(nèi)的主控模塊對處理后的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果對生產(chǎn)設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)操作。

所述操作員站，設(shè)置于后端監(jiān)控中心，接收控制站及遠(yuǎn)程站傳輸過來的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視和操作；所述操作員站包括：故障診斷模塊，根據(jù)來自控制站及遠(yuǎn)程站的運(yùn)行參數(shù)，對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行故障診斷，并將診斷結(jié)果進(jìn)行顯示。進(jìn)行故障診斷時，若運(yùn)行參數(shù)為數(shù)字信號，則通過邏輯組態(tài)進(jìn)行故障診斷；若運(yùn)行參數(shù)為模擬信號，則通過預(yù)設(shè)的上下限進(jìn)行故障診斷。

所述操作員站包括：報表生成模塊，通過進(jìn)行組態(tài)，將運(yùn)行參數(shù)生成報表；歷史記錄模塊，將運(yùn)行參數(shù)和控制指令進(jìn)行備份，生成每個運(yùn)行參數(shù)的值的歷史曲線并進(jìn)行備份。

所述報表包括日報表、月報表和年度報表。

所述工程師站，設(shè)置于后端監(jiān)控中心，對控制站及遠(yuǎn)程站進(jìn)行組態(tài)和上傳下載應(yīng)用程序；所述工程師站包括編組模塊和PID控制模塊。

所編組模塊，根據(jù)工藝流程對碳酸鈣生產(chǎn)系統(tǒng)中的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行編組，利用組態(tài)編程對各組中的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一控制；通過編組模塊，將每一組的生產(chǎn)設(shè)備實現(xiàn)組起、組停、以縮短開停機(jī)過程時間，從而減少電能耗浪費(fèi)，以及出現(xiàn)故障時通過組急停在最短時間內(nèi)將故障和流程線有安全風(fēng)險的設(shè)備停下來，以確保設(shè)備安全。

所述PID控制模塊，根據(jù)設(shè)定的運(yùn)行參數(shù)、來自控制站及遠(yuǎn)程站的運(yùn)行參數(shù)，利用PID控制算法生成控制指令。如圖2所示，通過誤差信號控制被控量，而控制器本身就是比例、積分、微分三個環(huán)節(jié)相加之和。設(shè)定規(guī)定(在t時刻)：輸入量為rin(t)、輸出量為rout(t)、偏差量為err(t)＝rin(t)-rout(t)，則PID的控制規(guī)律為：

$u\left(x\right)=kp\left(err\right(t)+\frac{1}{T}\·\∫err(t)dt+\frac{T_{D}derr\left(t\right)}{dt})$

所述通信網(wǎng)絡(luò)，用于實現(xiàn)儀表系統(tǒng)、控制站及遠(yuǎn)程站、操作員站、工程師站之間的通信。所述通信網(wǎng)絡(luò)共有四層，包括管理信息網(wǎng)、過程信息網(wǎng)、過程控制網(wǎng)和I/O總線，將各個控制站點和集中控制平臺有效的串接。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)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(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。