我公司章贡分厂是一个年产水泥达200万吨的粉磨生产基地，共有3条粉磨生产线，1号、2号线分别是2003和2006年建成，自动化程度不高，采用原始的机旁控制方式，即采用开关柜上按钮启停方式。3号线在2011年9月建成投产，在确定3号线的DCS系统控制范围时，兼顾考虑了l号和2号线的自动化改造，除3号线设一个过程站，在旧生产线的电力室增加2个过程控制站，这3个过程站及中控室间以光纤联通，将整个工厂3条生产线一并纳人DCS系统。本文介绍改造的步骤及方案。
1 确定进入DCS控制系统的设备范围
经过充分讨论，从水泥调配库底到水泥成品库顶入库所有的设备纳入DCS系统。包括：所有配料皮带秤、皮带输送机、进料提升机、辊压机、打散机、循环提升机、磨机系统、出磨入库的提升机及斜槽、流程中所有的除尘器及收尘风机。经过统计，过程控制总点数在1300点即可满足控制要求。
2 方案的确定
对于该技改工程，最大的工作量在于高、低压开关柜及磨机控制设备的改造。由于以前的高、低压开关柜、仪表设备、计量设备(皮带秤)大都不具备中控接口的功能，而且建成时间不同，开关柜来自不同的厂家，接线原理接线方式也是五花八门，需要逐个通过适当的技术改造，使其具备满足DES接入的功能，让设备既可以由中控来控制也可以由机旁控制。因此，对资料图纸的收集是很重要的前期工作。
2.1 磨机控制设备的改造
1号和2号线磨机系统的控制以磨机控制操作台为中心，通过操作台内的PLC来实现对磨机高压柜、4个稀油站、水电阻和进相器的启停控制、连锁与保护，磨机轴瓦、电动机轴瓦、电动机定子温度的监控与保护通过屏上温度显示仪表输出开关量到PLC来实现。
改造思路：保留磨机系统原有PLC实现的连锁保护功能，高压开关柜的启停仍由PLC输出继电器来控制，进相器、各稀油站的启停改由中控控制，各油站、水电阻及温度的运行信号、故障信号仍然接入PLC，做为PLC对磨机进行保护的条件。但各油站、水电阻、进相器等的运行信号扩展一路出来，接人DCS系统用于显示和程序控制。
在操作台内增加一个可选择中控／现场及分合闸控制的回路(见图1)，将继电器K1～K5触点按控制原理与PLC进行连接。这样，操作台即可以通过转换开关SA的切换来选择由中控还是机旁来启停，而且两种开机方式均可实现主机设备的连锁与安全保护。
2.2 低压开关柜的改造
原低压开关柜不具备与DCS系统接口的功能，通过接线改动，增加几个小型中间继电器，使其可以向DCS系统输出备妥、运行信号，可由DCS驱动。
2.3 特殊启动柜的改造
原先较大电动机的启动方式均采用了自耦降压现场启动方式，启动结束时，必须切除自耦变压器转为全压运行，否则自耦变压器会烧毁。在改造中，在原控制电路中HKK转换开关，实现机旁控制与中控控制的转换，并将启动完毕“达速”信号送至中控，在DCS程序中，若启动超时则中断启动过程，避免烧毁自耦变压器。变频器的控制则由之前的电位器调速改为由中控的4-20mA信号来控制。电气控制原理改造示意见图2。
2.4 仪器和仪表的改造
30kW以上电动机及提升机增加电流变送器，磨机主电动机装一个有功功率变送器；在磨头、磨尾及袋除尘器的出入口增加安装带数字显示表头的3051智能型压力变送器；电动执行器原由调节放大器控制改由中控的4-20mA控制；现场各温度显示仪表更换成具有4-20mA上传功能的PXR5TERl一FW富士温控仪。
2.5 配料系统的改造
保留原微机配料系统现场秤体所有设备(秤体、称重传感器、测速传感器等)，保留变频器，去除微机，购置皮带秤的配料控制柜。通过招议标采购的XA—PLC智能称重控制系统，采用的是PLC+显示屏的方式。由于原来现场过来的所有仪表信号及电线、电缆均可保留利用，只要进行接线、调试和标定即可。
3 方案的实施
在确定以上的技改方案后，调度好生产，利用库满、销售淡季的空档时间，逐个对上述设备进行改造，因为保留了机旁控制功能，改完一台设备即让其先处在机旁方式控制，这样可以做到上午改造下午生产，或晚上改造白天生产，完全不影响生产，在所有设改造完毕且全部接入DCS系统后，又进行DCS程序编制、调试，继而完善工艺连锁、保护功能和生产报表。最后逐步转入由DCS系统控制生产。
通过两个月左右时续时断的改造，1号和2号粉磨生产线自动化改造工程基本完成，使得整个章贡分厂粉磨生产的自动化水平得到了一个质的飞跃，因为操作的直观性、快捷性，大大减少了生产事故和现场工作人员的工作强度，对于生产调度、质量控制、安全管理工作等，都提高到一个新的台阶。
(审核编辑: 智汇李)
