一种基于自动控制的水泥原料磨一键启运控制方法与流程

1.本发明属于水泥原料磨生产加工技术领域，具体涉及一种基于自动控制的水泥原料磨一键启运控制方法。


背景技术：

2.水泥工业属于重化学工业的一种，它的主要工艺是对土石质原料进行加工，从原料开采到制成水泥要经过原料的破碎与生料的粉磨。水泥生产中开磨是生料立磨运行最复杂的阶段，实现开磨自动驾驶是一种极具挑战的控制手段，具有重要的应用意义。目前市面上水泥设备的控制方式多为人工开机控制，对岗位人员要求较为严格且劳动强度较大，在生料立磨开机到切换至正常生产模式时，需要满足一系列的前置条件，生料立磨从开机到正常生产模式需时刻关注磨喂料量、磨机差压、磨机出口温度、磨主电机电流等指标，通过手动控制阀门的方式将设备调节至稳定状态，直至进入正常生产模式，在控制过程中工况多变且扰动显著，需要耗费大量的人力与时间去一一核实各个设备的数据并且极易出现人为误差与错误，严重时可能造成不可预估的后果并造成经济损失。目前市面上的一些普通先进控制和专家规则控制也无法应对潜在异常与无法枚举的复杂工况。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于自动控制的水泥原料磨一键启运控制方法，以解决上述问题。
4.一种基于自动控制的水泥原料磨一键启运控制方法，依次包括如下步骤：
5.(1)一键启运启动：在dcs控制系统侧一键启动油站组、外循环组、输灰组以及喂料组，使油站组、外循环组、输灰组以及喂料组，设置原料磨系统的初始参数，使原料磨系统开始工作；
6.(2)一键启运喂料：所述原料磨系统工作后处于三种状态，根据三种状态，在dcs控制系统侧调整原料磨系统的工作参数，使原料磨系统能够正常工作；
7.(3)一键启运停机：在dcs控制系统侧一键关闭油站组、外循环组、输灰组以及喂料组，使油站组、外循环组、输灰组以及喂料组停止工作，关闭所述原料磨系统。
8.优选的，所述一键启运启动包括如下步骤：
9.步骤一：dcs控制系统侧完成预启动后点击一键启动，开启油站组、输灰组、外循环组；
10.步骤二：开启选粉机，设置选粉机初始转速为900rpm，开启增湿塔出口入磨机阀门、循环风机出口入袋收尘阀门、循环风阀门至100％，磨机出口温度达到55℃；
11.步骤三：开启循环风机，循环风机开启后将循环风机入口阀门开至40％，关闭增湿塔水泵；
12.步骤四：开启磨主电机；
13.步骤五：开启喂料组，设定喂料初始值尾380t/h，开启循环风机入口阀门至100％；
14.步骤六：降辊，将相关连锁投入，开启磨机喷水，设定磨机喷水泵频率初始值为15hz；
15.步骤七：将喂料、循环风阀门开度、循环风机转速、研磨压力、磨机喷水投入专家系统控制。
16.优选的，所述一键启运喂料包括如下状态：
17.当喂料量反馈值》300t/h时，在dcs控制系统侧对喂料回路、研磨压力回路、选粉机回路、循环风阀门回路以及循环风机回路进行调节；
18.喂料回路：在dcs控制系统侧对磨机压差、主机电流、循环斗提电流调节进行调节，设置磨机压差设定值＝正常设定值-0.3，磨机压差设定上下限＝设定值
±
1，偏差上下限＝0.25,压差模型增益缩放系数*0.9，循环斗提电流模型增益缩放系数*0.9，喂料下限＝380t/h，喂料增量上下限＝3；
19.研磨压力回路：计算上次开磨期间的压差和研磨压力均值，制作对应表，在开磨期间研磨压力主要依据压差反馈值加减，磨机振动高时减研磨压力；
20.选粉机回路：获取上次停磨的选粉机转速，将选粉机转速逐步调整至0～60；
21.循环风阀门回路：全开；
22.循环风机回路：获取上次停磨的循环风机电流，按该风机电流设定控制。
23.优选的，所述一键启运喂料阶段包括如下状态：
24.当开磨期间或者正常运行期间检测到放吐渣信号时，在dcs控制系统侧对喂料回路、研磨压力回路、选粉机回路、循环风阀门回路以及循环风机回路进行调节：
25.喂料回路：在dcs控制系统侧对磨机压差、主机电流、循环斗提电流调节进行调节，设置磨机压差设定值＝正常设定值-0.5，磨机压差设定上下限＝设定值
±
1，偏差上下限＝0.25,压差模型增益缩放系数*0.65，循环斗提电流模型增益缩放系数*0.5，喂料下限＝380t/h，喂料增量上下限＝3，喂料进入该状态时减去30t/h；
26.研磨压力回路：计算上次开磨期间的压差和研磨压力均值，制作对应表，在开磨期间研磨压力主要依据压差反馈值加减,磨机振动高时减研磨压力；
27.选粉机回路：按开磨期间或正常运行时控制；
28.循环风阀门回路：全开；
29.循环风机回路：按开磨期间或正常运行时控制。
30.优选的，当磨机压差稳定在设定值-0.5+-0.25内振，且研磨压力反馈值超过压差对应设定值-3，并且吐渣停止，开磨超过30min时，在dcs控制系统侧对喂料回路、研磨压力回路、选粉机回路、循环风阀门回路以及循环风机回路进行调节；
31.①
喂料回路：喂料增量加上30t/h
32.②
研磨压力回路、选粉机回路、循环风阀门回路以及循环风机回路进入正常控制状态。
33.优选的，所述一键启运停机包括如下步骤：
34.步骤一：在dcs控制系统侧点击一键停机，退出专家优化控制系统；
35.步骤二：关闭热风阀门至0％，开启增湿塔入袋收尘阀门至100％；
36.步骤三：关闭喂料组，降低选粉机转速至900rpm，入磨皮带电流降至46a；
37.步骤四：升辊，停止磨机喷水、解除设备连锁；
38.步骤五：关闭循环风机入口阀门至0％，开启增湿塔水泵，循环斗提电流小于54a；
39.步骤六：进行任务：关闭磨主电机、循环风机、选粉机；
40.步骤七：关闭增湿塔出口入磨机阀门、循环风机出口入袋收尘阀门、循环风阀门至0％，停外循环组；
41.步骤八：停输灰组、油站组。
42.本发明采用具有以下优点：
43.本发明采用自动控制的形式，并配合可视化界面将生料立磨一键启运的各个阶段展示给岗位人员，采用自动控制与人工监测双闭环的控制流程使整个开磨过程更加平稳可靠，通过算法检测、数据存储、通讯系统并配合可视化界面，构成一整套以自动控制为核心的一键启运系统，一键启运开机和停机阶段的核心为根据设备顺控连锁和工艺连锁，设置设备开机和停机顺序，消除设备异常情况，实现设备无人开停机，dcs控制系统允许用户根据启运时的工况等建立场景，在所建场景中添加设备，并为其配置相应的阶段控制目标，以实现设备与算法的绑定；第三方接口配置功能则可通过配置第三方接口地址，实现系统信息的对外推送，使得系统具备与第三方系统的通信能力，从而满足信息融合的需求，避免信息孤岛，为客户的安全生产及日常管理提供支撑和依据。
附图说明
44.图1为本发明的一键启运喂料阶段的流程图。
具体实施方式
45.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
46.如图1所示，本发明提供了一种基于自动控制的水泥原料磨一键启运控制方法，依次包括如下步骤：
47.(1)一键启运启动：在dcs控制系统侧一键启动油站组、外循环组、输灰组以及喂料组，使油站组、外循环组、输灰组以及喂料组，设置原料磨系统的初始参数，使原料磨系统开始工作；所述一键启运启动包括如下步骤：
48.步骤一：dcs控制系统侧完成预启动后点击一键启动，开启油站组、输灰组、外循环组；
49.步骤二：开启选粉机，设置选粉机初始转速为900rpm，开启增湿塔出口入磨机阀门、循环风机出口入袋收尘阀门、循环风阀门至100％，磨机出口温度达到55℃；
50.步骤三：开启循环风机，循环风机开启后将循环风机入口阀门开至40％，关闭增湿塔水泵；
51.步骤四：开启磨主电机；
52.步骤五：开启喂料组，设定喂料初始值尾380t/h，开启循环风机入口阀门至100％；
53.步骤六：降辊，将相关连锁投入，开启磨机喷水，设定磨机喷水泵频率初始值为15hz；
54.步骤七：将喂料、循环风阀门开度、循环风机转速、研磨压力、磨机喷水投入专家系
统控制。
55.(2)一键启运喂料：所述原料磨系统工作后处于三种状态，根据三种状态，在dcs控制系统侧调整原料磨系统的工作参数，使原料磨系统能够正常工作；
56.所述一键启运喂料包括如下状态：
57.当喂料量反馈值》300t/h时，在dcs控制系统侧对喂料回路、研磨压力回路、选粉机回路、循环风阀门回路以及循环风机回路进行调节；
58.喂料回路：在dcs控制系统侧对磨机压差、主机电流、循环斗提电流调节进行调节，设置磨机压差设定值＝正常设定值-0.3，磨机压差设定上下限＝设定值
±
1，偏差上下限＝0.25,压差模型增益缩放系数*0.9，循环斗提电流模型增益缩放系数*0.9，喂料下限＝380t/h，喂料增量上下限＝3；
59.研磨压力回路：计算上次开磨期间的压差和研磨压力均值，制作对应表，在开磨期间研磨压力主要依据压差反馈值加减，磨机振动高时减研磨压力；
60.选粉机回路：获取上次停磨的选粉机转速，将选粉机转速逐步调整至0～60；
61.循环风阀门回路：全开；
62.循环风机回路：获取上次停磨的循环风机电流，按该风机电流设定控制。
63.优选的，所述一键启运喂料阶段包括如下状态：
64.当开磨期间或者正常运行期间检测到放吐渣信号时，在dcs控制系统侧对喂料回路、研磨压力回路、选粉机回路、循环风阀门回路以及循环风机回路进行调节：
65.喂料回路：在dcs控制系统侧对磨机压差、主机电流、循环斗提电流调节进行调节，设置磨机压差设定值＝正常设定值-0.5，磨机压差设定上下限＝设定值
±
1，偏差上下限＝0.25,压差模型增益缩放系数*0.65，循环斗提电流模型增益缩放系数*0.5，喂料下限＝380t/h，喂料增量上下限＝3，喂料进入该状态时减去30t/h；
66.研磨压力回路：计算上次开磨期间的压差和研磨压力均值，制作对应表，在开磨期间研磨压力主要依据压差反馈值加减,磨机振动高时减研磨压力；
67.选粉机回路：按开磨期间或正常运行时控制；
68.循环风阀门回路：全开；
69.循环风机回路：按开磨期间或正常运行时控制。
70.优选的，当磨机压差稳定在设定值-0.5+-0.25内振，且研磨压力反馈值超过压差对应设定值-3，并且吐渣停止，开磨超过30min时，在dcs控制系统侧对喂料回路、研磨压力回路、选粉机回路、循环风阀门回路以及循环风机回路进行调节；
71.①
喂料回路：喂料增量加上30t/h
72.②
研磨压力回路、选粉机回路、循环风阀门回路以及循环风机回路进入正常控制状态。
73.(3)一键启运停机：在dcs控制系统侧一键关闭油站组、外循环组、输灰组以及喂料组，使油站组、外循环组、输灰组以及喂料组停止工作，关闭所述原料磨系统，所述一键启运停机包括如下步骤：
74.步骤一：在dcs控制系统侧点击一键停机，退出专家优化控制系统；
75.步骤二：关闭热风阀门至0％，开启增湿塔入袋收尘阀门至100％；
76.步骤三：关闭喂料组，降低选粉机转速至900rpm，入磨皮带电流降至46a；
77.步骤四：升辊，停止磨机喷水、解除设备连锁；
78.步骤五：关闭循环风机入口阀门至0％，开启增湿塔水泵，循环斗提电流小于54a；
79.步骤六：进行任务：关闭磨主电机、循环风机、选粉机；
80.步骤七：关闭增湿塔出口入磨机阀门、循环风机出口入袋收尘阀门、循环风阀门至0％，停外循环组；
81.步骤八：停输灰组、油站组。
82.工作原理：在正式开磨之前，首选需要进行如下步骤：
83.1、确认设备状态
84.主要作用：确认现场设备是否均已备妥，满足开机条件；
85.2、检查现场情况
86.主要作用：检查磨头是否积煤，灰斗是否畅通；
87.3、相关人员现场确认
88.主要作用：工艺、电机、机械技术人员确认设备允许开机，总降确认允许开机；
89.4、生料立磨看门狗
90.主要作用：生成看门狗信号，dcs用看门狗信号检测服务器是否正常。
91.5、生料立磨通讯
92.主要作用：生成备妥信号、应答信号、故障信号。
93.6、生料立磨投切
94.主要作用：判断变量是否投入自动控制。
95.7、生料立磨数据处理
96.主要作用：滤波剔除数据噪声。
97.8.原料磨喂料控制。
98.然后在dcs控制系统侧一键启运水泥原料磨，实现开磨；本发明采用自动控制的形式，并配合可视化界面将生料立磨一键启运的各个阶段展示给岗位人员，采用自动控制与人工监测双闭环的控制流程使整个开磨过程更加平稳可靠，通过算法检测、数据存储、通讯系统并配合可视化界面，构成一整套以自动控制为核心的一键启运系统，一键启运开机和停机阶段的核心为根据设备顺控连锁和工艺连锁，设置设备开机和停机顺序，消除设备异常情况，实现设备无人开停机，dcs控制系统允许用户根据启运时的工况等建立场景，在所建场景中添加设备，并为其配置相应的阶段控制目标，以实现设备与算法的绑定；第三方接口配置功能则可通过配置第三方接口地址，实现系统信息的对外推送，使得系统具备与第三方系统的通信能力，从而满足信息融合的需求，避免信息孤岛，为客户的安全生产及日常管理提供支撑和依据。
99.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于自动控制的水泥原料磨一键启运控制方法，其特征在于：依次包括如下步骤：(1)一键启运启动：在dcs控制系统侧一键启动油站组、外循环组、输灰组以及喂料组，使油站组、外循环组、输灰组以及喂料组，设置原料磨系统的初始参数，使原料磨系统开始工作；(2)一键启运喂料：所述原料磨系统工作后处于三种状态，根据三种状态，在dcs控制系统侧调整原料磨系统的工作参数，使原料磨系统能够正常工作；(3)一键启运停机：在dcs控制系统侧一键关闭油站组、外循环组、输灰组以及喂料组，使油站组、外循环组、输灰组以及喂料组停止工作，关闭所述原料磨系统。2.根据权利要求1所述的一种基于自动控制的水泥原料磨一键启运控制方法，其特征在于：所述一键启运启动包括如下步骤：步骤一：dcs控制系统侧完成预启动后点击一键启动，开启油站组、输灰组、外循环组；步骤二：开启选粉机，设置选粉机初始转速为900rpm，开启增湿塔出口入磨机阀门、循环风机出口入袋收尘阀门、循环风阀门至100％，磨机出口温度达到55℃；步骤三：开启循环风机，循环风机开启后将循环风机入口阀门开至40％，关闭增湿塔水泵；步骤四：开启磨主电机；步骤五：开启喂料组，设定喂料初始值尾380t/h，开启循环风机入口阀门至100％；步骤六：降辊，将相关连锁投入，开启磨机喷水，设定磨机喷水泵频率初始值为15hz；步骤七：将喂料、循环风阀门开度、循环风机转速、研磨压力、磨机喷水投入专家系统控制。3.根据权利要求1所述的一种基于自动控制的水泥原料磨一键启运控制方法，其特征在于：所述一键启运喂料包括如下状态：当喂料量反馈值>300t/h时，在dcs控制系统侧对喂料回路、研磨压力回路、选粉机回路、循环风阀门回路以及循环风机回路进行调节；喂料回路：在dcs控制系统侧对磨机压差、主机电流、循环斗提电流调节进行调节，设置磨机压差设定值＝正常设定值-0.3，磨机压差设定上下限＝设定值
±
1，偏差上下限＝0.25,压差模型增益缩放系数*0.9，循环斗提电流模型增益缩放系数*0.9，喂料下限＝380t/h，喂料增量上下限＝3；研磨压力回路：计算上次开磨期间的压差和研磨压力均值，制作对应表，在开磨期间研磨压力主要依据压差反馈值加减，磨机振动高时减研磨压力；选粉机回路：获取上次停磨的选粉机转速，将选粉机转速逐步调整至0～60；循环风阀门回路：全开；循环风机回路：获取上次停磨的循环风机电流，按该风机电流设定控制。4.根据权利要求1所述的一种基于自动控制的水泥原料磨一键启运控制方法，其特征在于：所述一键启运喂料阶段包括如下状态：当开磨期间或者正常运行期间检测到放吐渣信号时，在dcs控制系统侧对喂料回路、研磨压力回路、选粉机回路、循环风阀门回路以及循环风机回路进行调节：喂料回路：在dcs控制系统侧对磨机压差、主机电流、循环斗提电流调节进行调节，设置
磨机压差设定值＝正常设定值-0.5，磨机压差设定上下限＝设定值
±
1，偏差上下限＝0.25,压差模型增益缩放系数*0.65，循环斗提电流模型增益缩放系数*0.5，喂料下限＝380t/h，喂料增量上下限＝3，喂料进入该状态时减去30t/h；研磨压力回路：计算上次开磨期间的压差和研磨压力均值，制作对应表，在开磨期间研磨压力主要依据压差反馈值加减,磨机振动高时减研磨压力；选粉机回路：按开磨期间或正常运行时控制；循环风阀门回路：全开；循环风机回路：按开磨期间或正常运行时控制。5.根据权利要求1所述的一种基于自动控制的水泥原料磨一键启运控制方法，其特征在于：当磨机压差稳定在设定值-0.5+-0.25内振，且研磨压力反馈值超过压差对应设定值-3，并且吐渣停止，开磨超过30min时，在dcs控制系统侧对喂料回路、研磨压力回路、选粉机回路、循环风阀门回路以及循环风机回路进行调节；
①
喂料回路：喂料增量加上30t/h
②
研磨压力回路、选粉机回路、循环风阀门回路以及循环风机回路进入正常控制状态。6.根据权利要求1所述的一种基于自动控制的水泥原料磨一键启运控制方法，其特征在于：所述一键启运停机包括如下步骤：步骤一：在dcs控制系统侧点击一键停机，退出专家优化控制系统；步骤二：关闭热风阀门至0％，开启增湿塔入袋收尘阀门至100％；步骤三：关闭喂料组，降低选粉机转速至900rpm，入磨皮带电流降至46a；步骤四：升辊，停止磨机喷水、解除设备连锁；步骤五：关闭循环风机入口阀门至0％，开启增湿塔水泵，循环斗提电流小于54a；步骤六：进行任务：关闭磨主电机、循环风机、选粉机；步骤七：关闭增湿塔出口入磨机阀门、循环风机出口入袋收尘阀门、循环风阀门至0％，停外循环组；步骤八：停输灰组、油站组。

技术总结
本发明公开了一种基于自动控制的水泥原料磨一键启运控制方法，属于水泥原料磨生产加工技术领域，包括如下步骤：(1)一键启运启动：在DCS控制系统侧设置原料磨系统的初始参数，使原料磨系统开始工作；(2)一键启运喂料：所述原料磨系统工作后处于三种状态，根据三种状态，在DCS控制系统侧调整原料磨系统的工作参数，使原料磨系统能够正常工作；(3)一键启运停机：在DCS控制系统侧关闭所述原料磨系统。本发明采用自动控制的形式，并配合可视化界面将生料立磨一键启运的各个阶段展示给岗位人员，采用自动控制与人工监测双闭环的控制流程使整个开磨过程更加平稳可靠。个开磨过程更加平稳可靠。个开磨过程更加平稳可靠。


技术研发人员：王超华 王松华 陆小松 杨东旺 钱自根
受保护的技术使用者：安徽海螺信息技术工程有限责任公司
技术研发日：2023.01.03
技术公布日：2023/7/11