水泥粉磨站是将水泥生产中的最后成品阶段单独独立出来而形成的水泥成品生产单位。该阶段将水泥熟料加入适量的混合材料进行粉磨，产出成品水泥。水泥的生产，一般可分生料制备、熟料煅烧和水泥制成等三个工序。硅酸盐类水泥的生产工艺在水泥生产中具有代表性，是以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，然后喂入水泥窑中煅烧成熟料，再将熟料加适量石膏（有时还掺加混合材料或外加剂）磨细而成。

粉末基础知识

    粉磨的基本概念：用外力克服固体物料分子之间的内聚力，使之分裂，并使物料颗粒的粒径减小的过程，称之为粉碎或磨碎，简称粉磨。     
    粉磨的分类：物料的粉碎一般是在破碎机和粉磨机内分别进行的，所以按其粉碎物料的粗细程度又分为破碎和粉磨两个机械操作过程。
    粉磨的目的：在于使物料获得必要的分散度，成为一定组成的产品，以满足各工艺过程的要求。

粉磨加工的分类：

    普通粉磨：粒度＜80μm  比表面积250～350/m2kg
    高细粉磨：粒度＜50μm  比表面积350～600/m2kg
    超细粉磨：粒度＜10μm  比表面积600～800/m2kg

水泥粉磨的意义：

    水泥熟料的粉磨主要任务是提供一定颗粒组成的成品，水泥的分散度可以用细度和比表面积来表示，在相同的矿物组成条件下，分散度越高，水泥磨的越细，水泥的水化速度越快强度越高，特别是早期强度高，但是当比表面积超过一定限度，强度增长不明显，电耗反而会急剧增加。粉磨方式不同，即使比表面积相同，强度也会有所差别。

粉磨方式：
    闭路粉磨系统：出磨水泥经选粉设备选粉后合格品作为成品入库，而不合格品回磨继续粉磨。
    开路粉磨系统：出磨物料即为成品。
    闭路粉磨优点：可以消除过粉磨现象，同时出磨物料经过输送和分级设备时可散失一部分热量，粗粉再回磨重磨可降低磨内温度，因而粉磨效率高，产量高，一般产量可提高15～25％；可用调节分级设备的方法来控制产品的细度，因而能够保证产品的细度，适用于生产多品种水泥。
    缺点：流程复杂，设备多，操作管理技术要求也高，基建投资大。

水泥粉末站控制要点

基础自动化控制系统建设
    调配输送控制站
    粉磨控制站
    成品包装控制站

先进过程控制软件
    调配，粉磨站系统的优化控制系统
    辊压机控制系统

实施信息集荷成与共享
    实时数据库
    历史数据库

系统配置及工艺

粉磨工艺
    水泥厂的工艺系统包括（原料破碎、输送、调配、水泥粉磨、水泥输送入库、成品及包装）。

控制系统介绍及配置

1)  辅助原料及水泥粉磨部分
    配置一台NCS4000冗余控制站，采用以太网方式扩展I/O，I/O模块均采用本地扩展方式，对水泥粉磨及原料配料部分所有模拟量和数字量进行控制。其中，水泥粉磨辊压机系统通过以太网 与NCS4000冗余控制站进行数据通讯。
2)  水泥粉磨及水泥库顶部分
    配置两套NCS4000冗余控制站，采用以太网方式扩展I/O，I/O模块均采用本地扩展方式，水泥粉磨及水泥储存（库顶）部分所有模拟量和数字量进行控制
3)  水泥库底及包、散装部分
    配置两套NCS4000冗余控制站，采用以太网方式扩展I/O，I/O模块均采用本地扩展方式，对水泥库底及包、散装部分所有模拟量及数字量进行控制。主要采用触摸屏TP270方式操作。TP270通过MODBUS 与NCS4000控制站进行数据通讯。
系统网络概述
    本系统为过程自动化控制系统，过程级网络系统工程师站，上位操作站、工程师站与下位之间及DCS主站之间的通讯为工业以太网，下位采用以太网总线，MODBUS总线，传输介质为屏蔽双绞线，通讯速度为100M/S。
    本系统不仅连入总厂MIS 网，而且又和基础级的以太网、MODBUS 网通讯，另外各过程（管理）机间又要相互通讯。故此，服务器既连入工业以太网便于和粉磨系统通讯,又连入基础级以太网，MODBUS总线网收集各DCS 控制器信息，过程级又由网桥通过光线挂在总厂MIS 网络上，便于实现总厂级管理，既共享厂级网提供的产，供，销等市场信息，又和总公司计划策略步调一致，实现了网络化生产管理。

系统的抗干扰措施

    内蒙古宏基水泥粉磨自控系统主要设备为高速精密的弱电设备，各种控制电缆和信号电缆数量非常多，系统极易受到各种干扰。若不采取措施，消除其干扰，会严重影响系统的正常运行。
    因此，本自控系统采用了如下几方面的抗干扰措施：
    系统现场NCS4000控制站的所有数字量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块模块均采用光电隔离，将现场各种信号与系统背板总线隔离。
    系统现场NCS4000控制站的所有数字量输出信号均采用继电器隔离，实现每个数字量输出通道之间的隔离，消除了数字量输出信号之间的相互干扰。
    系统现场NCS4000控制站的所有模拟量输入/输出信号电缆均采用屏蔽电缆，其屏蔽层在控制柜侧一点接地，消除了空间干扰。
    系统现场NCS4000控制站的控制电缆、信号电缆与系统动力电缆应分开布线，保持一定的间距。特别是大功率变频器的动力电缆能产生较强的空间高频干扰，应使用金属管穿线，并将金属管良好接地。
    系统的供电电源采用UPS电源，可防止来自电网上的超高压、欠压、浪涌、尖峰脉冲干扰、停电干扰甚至雷电袭击。
    系统现场控制站的标准机柜及相连接的其它电气设备应按标准要求做好接地连接。

系统功能
    顺控启、停机控制
    原料储存及输送工艺顺控
    水泥磨机工艺顺控
    水泥出库及包装工艺顺控

自动控制调节
    粉磨喂料调节控制
    粉煤灰流量调节控制
    辊压机辊缝压力调节控制
    选粉调节控制
    水泥标准小仓仓重控制

设备控制管理
    设备控制管理是设备管理的重要环节，DCS采集设备的温度、压力、电流、振动等参数的瞬时数据和并分的轻、重故障判别信号送达上位机。

控制方案
水泥原料输送与调配：
    1、包括原料的破碎及输送。
    2、石膏、混合材、熟料的配比调配。
    3、给料机的单回路PID调节控制，给料量的日累计，月累计。
    4、空压机、提升机、除尘器的联锁控制。

水泥粉磨系统：
水泥磨润滑装置系统准备
润滑系统启动
    1、磨机主轴承稀油站启动
    2、磨减速机润滑油站启动
    3、磨主电机稀油站启动

选粉机组启动
    1、注意选粉机的启动电流
    2、慢慢调整选粉机转速至合适的速度

磨机组启动
    1、注意启动电流
    2、注意磨音信号
    3、磨机通风机收尘组启动
辊压机组启动

水泥存储：
    1、包括水泥成品的入库选择。
    2、水泥库顶收尘机组控制，库顶选库的节流阀控制。
    3、库底的罗茨风机控制及1#、2#提升泵控制。

水泥成品库底控制：
    1、包括4个成品库的库底充气阀控制箱的循环控制。
    2、包括两条下料皮带的斜槽风机控制。
    3、4个水泥成品库的下料气动调节阀的联锁选择控制。

水泥包装控制：
    1、包括水泥包装的两条生产线的分选包装机的控制及监视、报警。
    2、包括四条水泥包装皮带的电动推杆控制。
    3、水泥包装的整个收尘机组的控制。

控制优化方案
      生产过程控制，包括生产任务的制定，水泥质量的判定，故障识别，工艺参数和水泥的数据跟踪，数学模型的实现。并对生产进行优化处理，对必要数据信息进行在线显示和归档处理。
生产命令及管理模块
      本模块接受主控室工作站的命令信息，启动数据跟踪，并发送命令控制字给PLC 控制器。本模块是生产的开始，并贯穿于整个生产的全过程，它一般由水泥粉磨主控室的操作人员管理，同时在也可发命令请求信号，由水泥粉磨主控室的操作人员确认后，即可有效。命令是有级别的，有权限的，并带有加密机制，记录机制。
异常控制管理模块
       自动异常是程序自动识别的异常情况，它通过对现场信号的分析作出判断的。手动异常是操作人员在经验输入的调节信息，一般用于紧急情况。在异常发生时，程序向相关控制器和管理机发送异常信息，仅仅当主控室管理人员通过画面用键盘或鼠标输入异常解除信息，异常信号才消失。
质量管理模块
       质量数据跟踪完成生产计划显示，原辅物料质量信息传送和故障信息跟踪，质量跟踪由入磨头仓配料开始直到水泥送至水泥库为止。配料数据文件和实时数据库的信息形成配料跟踪文件并回送实时数据库。由数据库送往工程师站，并形成报表。
过程数据输入输出模块
       本模块将负责过程工艺参数文件，供其他模块使用，并将粉磨系统传来的数据信息进行处理。同时和工作站HMI 交换数据，并将数据送往PLC 控制器和其他模块。同时形成各种不同类型工作报表，和数据归档文件存储于上位机，供后续的检索查询，同时打开控参数文件读取参数信息供其他模块使用。
水泥质量数学模型
       水泥质量的控制思路根据现场实际工艺要求（包括品种，质量等要求），理论上根据入磨料流量、磨音控制混合料配比流量。根据风门开度、主收尘器差压、选粉机转速控制水泥比表面积。
计算模块的任务是根据数据输入模块的实时数据和各种工艺参数，及水泥物理化学参数，由数学计算子程序计算出水泥细度，水泥强度，凝固时间等参数供控制模块使用并送往信息输出模块。
NCS4000在水泥粉末站项目应用
       沈阳大阳城集团娱乐app网址2022自动化技术有限公司推出的NCS4000网络化控制系统是分布式现场总线控制系统，提供FF H1、PROFIBUS DP、HART标准的现场总线接入模块，提供过程控制、逻辑控制和批处理控制功能，满足工业和制造过程的自动化控制需求。

现场总线（Fieldbus）技术与传统控制
系统相比具有的显著特点：
开放性、互操作性和互用性；
具有现场设备智能化和功能自治化；
功能高度分散化；
高准确性和高可靠性；
节省安装材料和减少调试工作量；节省维护费用，降低非计划停车时间。

系统高度稳定性
不仅广泛应用于冶金、石化、电力、市政、建材等传统行业，更在国家科技项目，军工项目中发挥了重要作用。
    良好的开放性
    符合高速以太网（FF HSE）和EPA标准
    支持FF、HART、Modbus等多种现场总线协议
    符合IEC61131-3编程语言标准
    开放的数据访问接口，支持OPC标准
    强大的系统规模和能力
    支持中、大规模工业应用，
    物理连接能力16000点
    支持现场总线接口模块可以连接
    更多的物理I/O点数
    应用进程最小扫描周期20 ms
    高度的安全性
    双CPU结构，支持热插拔，支持控制器冗余
    支持网络冗余；1+1冗余电源结构，
    无源结构背板和端子，避免电气损坏
    严格的环境实验和电磁兼容测试

典型业绩
    内蒙古宏基水泥粉磨站自2010年9月建成投产至今，NCS4000系统运行情况良好，能够可靠、准确地完成控制操作，实时监测和记录水泥生产过程的运行状况，并且能对现场出现的各种突发事件及时做出及时响应。
    NCS4000系统在内蒙古宏基水泥粉磨站的应用，已经取得了良好的效果，扩大了NCS4000系统在水泥行业的影响力。

结束语
    实施“精品”战略,明确“创优工程”的质量目标,并在施工过程中实施对工程质量进行全方位、全过程的有效控制,即:从材料采购、施工与验收、实施各专业、各工序、各阶段质量控制，直到调试投运和竣工验收。
    认真贯彻ISO9001的质量方针和质量文件，有效实施质量控制；严格按各工程阶段的停止点实施有效控制，对各部门的工程质量负责。
    认真贯彻执行设计工作的有关标准和规范，认真执行图样和设计文件的审签程序，保证提供的设计图样和技术文件完整、正确、协调、统一、清晰。
    博微公司具有强大的技术团队和经验丰富的技术人员，一流的技术服务，能为用户提供最先进最优化的行业解决方案。