水泥回转窑监控软件设计与开发

论文摘要

水泥工业是我国的基础原材料工业,我国每年的水泥产量长期以来一直居世界各国首位,但产品质量不高、生产水平落后、污染严重的问题也十分突出,急需进行产业升级。而回转窑作为水泥生产过程中的一道关键工序,生产流程长、工艺复杂,工作人员的劳动强度大,设备极易误操作。因此,研究水泥回转窑监控系统,实现生产过程的全面监视和远程控制,提高水泥生产的自动化水平,具有重要的意义。本文依托国家863高技术研究发展计划课题“大型回转窑智能控制系统”,开展了对水泥回转窑监控软件的研究并进行了工程应用。本文的主要内容归纳如下:(1)分析了水泥回转窑的工艺,并对水泥回转窑监控软件进行了详细的需求分析,总结了水泥回转窑生产过程中需要监控的参数。结合需求分析,对水泥回转窑监控软件进行了功能设计、结构设计和数据流的设计。功能设计包括运行监控功能和系统管理功能两部分,结构设计包括图形界面系统、实时数据库、I/O设备驱动、控制功能模块、通信接口等部分。在此基础上,对水泥回转窑监控软件的各个组成部分进行了详细的设计。(2)综合利用各种先进技术,结合现场实际情况,借助WinCC监控组态软件平台,开发实现水泥回转窑监控软件。监控界面包括窑头系统、煤磨系统、窑尾系统等部分,界面友好且具有系统检测、参数设定、设备控制、故障报警、数据处理等丰富功能,采用实时数据库对现场数据进行高效处理,利用C/S方式建立分布式监控软件应用程序,便于对多个工艺段同时监控。(3)在上述工作的基础上,以“酒钢(集团)宏达建材有限公司1#回转窑自动化改造项目”为背景,设计了包括以太网、工业以太控制网、设备网三层网络结构的总体方案,将所开发的水泥回转窑监控软件进行了成功的工程应用。应用效果表明,该监控软件系统满足工业现场的运行操作和监控要求,有助于操作人员及时了解水泥生产的运行工况。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 监控技术的现状及发展趋势
• 1.2.1 监控技术的特点
• 1.2.2 监控技术的现状
• 1.2.3 监控技术的发展趋势
• 1.3 水泥工业自动化技术的发展现状
• 1.4 本文的主要工作
• 第2章 水泥回转窑生产过程描述
• 2.1 水泥工艺流程简介
• 2.1.1 新型干法水泥生产过程
• 2.1.2 水泥回转窑生产流程
• 2.2 影响水泥熟料质量的因素分析
• 2.3 本章小结
• 第3章 水泥回转窑监控软件设计
• 3.1 系统目标
• 3.2 水泥回转窑监控软件需求分析
• 3.3 水泥回转窑监控软件总体设计
• 3.3.1 功能设计
• 3.3.2 结构设计
• 3.3.3 数据流图
• 3.4 水泥回转窑监控软件详细设计
• 3.4.1 图形界面系统
• 3.4.2 实时数据库系统
• 3.4.3 控制功能模块
• 3.4.4 I/O设备驱动
• 3.4.5 通信功能设计
• 3.5 本章小结
• 第4章 水泥回转窑监控软件开发
• 4.1 开发平台介绍
• 4.2 图形界面的开发
• 4.2.1 过程监控界面
• 4.2.2 报警系统
• 4.2.3 历史数据趋势
• 4.3 其他组成模块的开发
• 4.3.1 实时数据库
• 4.3.2 设备监控模块及脚本实现
• 4.3.3 I/O设备驱动开发
• 4.3.4 通信功能开发
• 4.4 控制程序开发
• 4.5 本章小结
• 第5章 水泥回转窑监控软件的工程应用
• 5.1 工程概况
• 5.2 水泥回转窑监控系统的硬件平台
• 5.2.1 总体方案
• 5.2.2 硬件配置
• 5.2.3 系统组态
• 5.3 工程应用效果
• 5.4 本章小结
• 第6章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的主要工作