基于DCS的立磨智能控制系统的制作方法

本发明涉及控制技术领域，特别是涉及一种基于DCS的立磨智能控制系统。

背景技术：

立磨是一种理想的大型粉磨设备，广泛应用于水泥、电力、冶金、化工、非金 属矿等行业。它集破碎、干燥、粉磨、分级输送于一体，生产效率高，可将块状、颗粒状及粉状原料磨成所要求的粉状物料。

立磨的研发与生产技术要求很高，我国相关研究机构曾在80年代就提出在水泥行业大力推广立磨的建议，而且当时也有一些厂家推出了自己的立磨产品。但在当时的研发水平局限下，这时的立磨产品具有不可避免的技术缺陷，因此很多水泥生产厂家最后重又转投球磨机。

近几年来，随着磨粉机械研发技术的大幅提升，国外磨粉机生产企业的立磨技术已经日臻成熟，立磨的产品技术优势也日益凸显。在这种形势下，国内磨粉机生产企业黎明重工吸取国外成功经验，进行重大技术改革，也相继重新推出了具有自己相关专利技术的立磨产品，并逐渐的为国内水泥、电力、化工行业所接受，成为行业粉磨首选设备。

DCS，全称：DistributedControlSystem，DCS是分散控制系统的简称，国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机（Computer）、通讯（Communication）、显示（CRT）和控制（Control）等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。

然而在现有的立磨系统中，立磨仍然采用传统的人工控制方式，需要操作人员较多、且控制精度不高，进而影响产品的质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于DCS的立磨智能控制系统，采用PLC实时采集立磨系统的运行参数，对运行参数进行数据分析，利用DCS模块生成相应控制指令，从而对立磨系统进行控制。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：基于DCS的立磨智能控制系统，包括：数据采集模块，实时采集立磨系统的运行参数；数据分析模块，接收来自数据分析模块的立磨系统的运行参数，并对所述立磨系统的运行参数进行组态分析和逻辑运算，得到数据分析结果； DCS模块，接收数据分析结果，并根据数据分析结果生成控制指令；控制模块，接收来自DCS模块的控制指令，并将所述控制指令转为控制信号；执行模块，接收来自控制模块的控制信号，并根据所述控制信号执行相应的操作。

所述立磨智能控制系统还包括故障诊断模块，接收来自数据分析模块的数据分析结果，并根据所述数据分析结果判断立磨系统中的设备是否异常，并将判断结果发送到DCS模块。

所述立磨智能控制系统还包括显示模块，用于显示数据分析模块的数据分析结果以及故障诊断模块的判断结果。

所述显示模块为触摸显示屏。

所述DCS模块包括FBD模块，所述FBD模块包括电机控制子模块和阀门控制子模块。

所述立磨系统的运行参数包括立磨系统中所有设备的工作状态、运行温度、压力、电流和振动参数。

所述数据采集模块为PLC的数字及模拟模块。

所述控制模块为PLC的数字及模拟输出模块。

本发明的有益效果是：本发明中，数据采集模块通过采集立磨系统的实时运行参数，数据分析模块对参数进行数据分析，DCS模块根据数据分析的结果生成控制指令以调整立磨系统的运行状态，从而实现立磨系统的安全运行、参数智能调节和产品质量稳定可控。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的示意图；

图2为本发明中电机控制子模块的一个实施例的管脚示意图；

图3为本发明中阀门控制子模块的一个实施例的管脚示意图；

图4为本发明的另一实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，基于DCS的立磨智能控制系统，包括：数据采集模块，实时采集立磨系统的运行参数；数据分析模块，接收来自数据分析模块的立磨系统的运行参数，并对所述立磨系统的运行参数进行组态分析和逻辑运算，得到数据分析结果；DCS模块，接收数据分析结果，并根据数据分析结果生成控制指令；控制模块，接收来自DCS模块的控制指令，并将所述控制指令转为控制信号；执行模块，接收来自控制模块的控制信号，并根据所述控制信号执行相应的操作。

所述数据分析模块包括组态计算模块和组态逻辑运算模块。组态计算模块对立磨系统的运行参数中的模拟量数据进行计算或转换处理，得到的数据用于进行数据显示或者用于故障诊断使用；组态逻辑运算模块对立磨系统的运行参数中的开关量数据进行判断处理，得到的结果用于运行状态显示或输出控制指令。

DCS模块克服了常规仪表功能单一、人机联系差以及单台计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既实现了在管理、操作和显示三方面的集中，有时限了在功能、负荷和危险性三方面的分散。

DCS模块中控制指令的生成是依据组态逻辑运算模块对开关量数据的处理结果。

所述DCS模块包括FBD模块，FBD模块的编写方法为：根据立磨系统的设备特性和工艺流程编写相应的FBD模块。根据组态计算模块自带的基础模块，如：算术模块、比较模块、转换模块、计算器模块、逻辑运算模块、数学函数模块、定时器模块等，利用LD梯形图语言进行编程组态呈适合立磨系统的工艺流程、设备特性和电气控制要求的FBD模块。

所述FBD模块包括电机控制子模块和阀门控制子模块。

所述电机控制子模块的编写方法为：根据电机的控制原理和安全操作规则进行编写，如图2所示，各管脚功能为：STR:组启动，STP:组停止，MA:单控/组控，MO:启动，MC：停机，R:设备备妥，A:设备应答，SD:速度，F:设备故障，RSAL:设备消警，ESTP:急停，LK：工艺连锁开关，SLK：工艺连锁，STT：启动连锁，SRN：运行连锁，TM：启动时间，SDTM：低速开关，C:驱动，AL:设备报警信息，K/W/Q/:设备状态信息。通过上述管脚功能的设置，将其对应的信号连接至对应的管脚，根据信号通过LD梯形图语言进行处理，输出驱动或信号报警等。

所述阀门控制子模块的编写方法为：如图3所示各管脚功能为：STR:组启动，STP:组停止，MA:单控/组控，MO1:正转启动，MO2:反转启动，MC：停机，R:设备备妥，FA1:正转应答，FA2:反转应答，I1:正转限位，I1:反转限位，RSAL:设备消警，ESTP:急停，LK：工艺连锁开关，SLK1：正转工艺连锁，SLK2：正转工艺连锁，STT1：正转启动连锁，STT2：反转启动连锁， TM1：正转限位时间，TM2：反转限位时间，SDTM：低速开关，C1:正转驱动，C2:反转驱动，AL:设备报警信息，K/W/Q/I:设备状态信息。通过上述管脚功能的设置，将其对应的信号连接至对应的管脚，根据信号通过LD梯形图语言进行处理，输出驱动或信号报警等。

如图4所示，所述立磨智能控制系统还包括故障诊断模块，接收来自数据分析模块的数据分析结果，并根据所述数据分析结果判断立磨系统中的设备是否异常，并将判断结果发送到DCS模块。DCS模块根据数据分析模块的数据分析结果和故障诊断模块的判断结果生成控制指令。进行故障诊断依据的数据分析的结果是组态计算模块对模拟量数据的计算或转换处理结果。进行故障诊断时将数据分析的结果与预设的参数值进行比较，当数据分析的结果与预设的参数值一致时，正常显示数据分析的结果，否则输出故障报警并将故障信息传输至控制系统，控制系统生成相应控制指令，并将该控制指令传输至执行单元。

优选的，所述立磨智能控制系统还包括显示模块，用于显示数据分析模块的数据分析结果以及故障诊断模块的判断结果，方便监控人员实时了解立磨系统的运行参数，以及发出相应控制命令。在本实施例中，显示模块采用触摸显示屏，此外，显示模块还可以采用其他显示屏。

所述立磨系统的运行参数包括立磨系统中所有设备的工作状态、运行温度、压力、电流和振动参数；所述立磨系统的运行参数并不局限于上述几种参数，可以是立磨系统中的任意一种或多种参数，从而实现对立磨系统运行状态的全面监控，以实现对立磨系统更全面、更精确的控制，最终实现立磨系统的安全稳定运行、产品质量的可靠可控。

优选的，所述数据采集模块为PLC的数字及模拟模块；所述控制模块为PLC的数字及模拟输出模块。虽然本实施例中数据采集模块采用PLC的数字及模拟模块，控制模块采用PLC的数字及模拟输出模块，但是数据采集模块和控制模块并不局限于本实施例中公开的PLC的数字及模拟模块，还可以是其他能够完成相应功能的装置、模块。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。