該系統(tǒng)分為下位機和上位機兩部分。下位機主要由PLC、二次儀表和強電部分構(gòu)成，下位機完成保護、測量和自動控制任務；上位機主要是由工業(yè)控制計算機和人機界面組態(tài)軟件組成，上位機完成系統(tǒng)的監(jiān)視、操作指令的發(fā)布、故障的報警和對數(shù)據(jù)的管理等任務。

分布式計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有良好的可靠性，它是集現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實時和歷史數(shù)據(jù)處理、報警和安全機制、流程控制、動畫顯示和報表輸出等功能于一體，使整個生產(chǎn)線控制過程實現(xiàn)集中控制、集中操作、實時監(jiān)控和集中管理。采用該系統(tǒng)可以有效的提高生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的自動化程度，減輕工人的勞動強度，大大地降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。系統(tǒng)充分考慮節(jié)能降耗, 減少電磁干擾, 提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

二、系統(tǒng)工作原理

石灰窯控制系統(tǒng)是包括上料系統(tǒng)、原料配料系統(tǒng)、窯頭系統(tǒng)、窯尾煙氣處理系統(tǒng)、窯預熱器系統(tǒng)、成品系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)等系統(tǒng)的自動化控制。

2.1 電氣系統(tǒng)

電氣部分包括上料系統(tǒng)、原料配料系統(tǒng)、窯頭系統(tǒng)、窯尾煙氣處理系統(tǒng)、窯預熱器系統(tǒng)、成品系統(tǒng)的供配電, 主要電氣元件選用品牌產(chǎn)品。

其中, 上料用的升降提升機采用變頻器控制, 實現(xiàn)升降機兩端速度慢，中間速度快的功能要求。

為了使石料和煤有效均化，煤喂料用的皮帶機采用變頻調(diào)速控制，通過煤喂料用的皮帶機跟蹤石料用的電振機的下料速度，調(diào)節(jié)煤喂料用的皮帶機速度，從而實現(xiàn)石料和煤的有效均化。

鼓風機也采用變頻控制，根據(jù)窯內(nèi)溫度的波動，可以無級調(diào)節(jié)鼓風機的速度，從而調(diào)節(jié)窯內(nèi)進風量的大小，達到窯內(nèi)溫度等溫控制的要求。

2.2 自動化儀表系統(tǒng)

由于系統(tǒng)復雜, 要求反應速度快, 因此配置的監(jiān)測儀表具有高精度、性能穩(wěn)定的特點, 并且具有*的控制手段。

儀表部分的溫度檢測儀表將輸入的熱電偶信號轉(zhuǎn)換為4 ~ 20 mA 的直流信號輸出進入PLC 系統(tǒng), 儀表和上位機都可以顯示出各個點的溫度值。

2.3 計算機系統(tǒng)

計算機控制系統(tǒng)面向生產(chǎn)過程, 完成生產(chǎn)參數(shù)的在線檢測、數(shù)據(jù)處理運算、顯示、存儲、管理、控制輸出、報表打印等功能。操作人員可通過人機對話修改、設定過程參量并控制設備運行狀態(tài)。

系統(tǒng)可分為儀表手動控制、上位機的手動控制、上位機的單周期控制和上位機的全自動控制。

由于系統(tǒng)采用的是全數(shù)字化控制裝置, 使其控制精度從原來的±0.5%提高到現(xiàn)在的±0.1%。

三、系統(tǒng)主要特點

3.1 石灰窯控制系統(tǒng)的自動化特點

1) 全自動操作方式

在全自動操作方式中，操作員只需用鼠標在上位機監(jiān)視畫面上一次點動【自動】運行按鈕，系統(tǒng)會按照事先設定的程序，進行連續(xù)運行，再無須進行人工干預。操作工只需要巡視各種設備運行情況。在自動方式下，由于在系統(tǒng)運行程序中，嵌入了大循環(huán)和小循環(huán)控制，每次大循環(huán)完成后，小循環(huán)已經(jīng)處在工作完成后的等待狀態(tài)，大循環(huán)程序只需要從小循環(huán)等待狀態(tài)這一步向下進行工作，這樣就大大縮短了大循環(huán)時間。

2) 單周期操作方式

在單周期操作方式中，操作員首先需要在監(jiān)視畫面上選擇周期方式，然后再點動【自動】運行按鈕，系統(tǒng)會按照單周期方式運行。即系統(tǒng)只進行一個循環(huán)操作。

3) 上位機手動操作方式

在上位機手動操作方式中，系統(tǒng)中的所有的控制對象，都由上位機監(jiān)視畫面上的操作按鈕來操作。

當上位機的參數(shù)值下載到下位機PLC后，操作員只需要在上位機監(jiān)視畫面中點擊起動按鈕，當實際值達到參數(shù)設定值時，系統(tǒng)會自動停止設備運行，這樣，就減少了操作工的操作次數(shù)，同時可使上位機手動操作方式中也能計量準確。

為了避免操作工失誤，監(jiān)視畫面中的操作畫面都采用了按鈕操作的二次確認方式，即在監(jiān)視畫面中點擊設備操作按鈕時，不是直接起動設備，而是出現(xiàn)一個按鈕操作界面，按鈕操作界面上有起動按鈕和停止按鈕。操作工要根據(jù)按鈕操作界面上的起動或停止按鈕來起動或停止設備運行。

4) 現(xiàn)場手動操作方式

在現(xiàn)場手動操作方式中，所有的手動操作都脫離上位機和PLC獨立進行控制，操作工可根據(jù)控制柜上稱重儀表顯示，通過操作控制柜上的各種按鈕也能完成所有的操作。

3.2 石灰窯控制系統(tǒng)互鎖裝置特點

由于原料輸送需要嚴格按照開機和停機順序進行操作，假如操作工沒有按照順序操作設備，系統(tǒng)就有可能產(chǎn)生憋料情況，嚴重時會產(chǎn)生設備的損壞。所以說，原料輸送設備的互鎖裝置是設備正常使用的關(guān)鍵。

本系統(tǒng)采用解鎖和互鎖兩種控制方式，在解鎖控制方式下，每臺設備都可以單獨運行，此方式是供設備維修時使用，嚴禁在生產(chǎn)中使用。正常生產(chǎn)中使用的是互鎖控制方式，即開機時，當后級設備沒有啟動時，前級設備是起動不起來的。關(guān)機時，當前級設備沒有停止時，后級設備也禁止停止。此操作也可在自動方式下運行。

四、上位機監(jiān)視畫面的特點

系統(tǒng)監(jiān)視畫面中的每個控制對象在運行時，都有對應的動態(tài)畫面與之對應，操作工可根據(jù)動態(tài)顯示知道其對象正在運行。同時也使界面看上去更加真實可靠。

4.1 控制對象故障顯示及查詢

系統(tǒng)對每個控制對象都有故障監(jiān)督功能，當任何一臺設備發(fā)生故障時，系統(tǒng)都不能工作，并同時記錄下系統(tǒng)不能工作的故障，并在故障查詢畫面中通過指示燈告知操作工是什么故障發(fā)生，可幫助用戶快速查詢故障。

4.2 配方管理

系統(tǒng)的配方管理，采用單獨畫面實現(xiàn)。進入配方界面，需要后才可進入，不夠的操作員無權(quán)進入配方界面，同時也無權(quán)修改配方，只有工藝員以上的，才可修改配方。

系統(tǒng)可以存儲200多個配方，每個配方都以配方名存儲，查詢配方需要根據(jù)配方名查詢。不同的配方名代表著不同的配方，以備查詢配方。

配方的生成，也需要通過來生成。同時對選中的配方要通過配方下載按鈕，把配方下載到下位機PLC中。

4.3 生成報表

系統(tǒng)不論是自動運行方式還是手動運行方式，都生成報表記錄，系統(tǒng)可真實地記錄下原料的消耗情況。

生成班報表首先要操作工輸入班次信息，操作員姓名信息。以上信息也要通過才可輸入，無的其他人無權(quán)進入。

班報表的查詢和刪除也非常方便，但查詢和刪除班報表也需要。