摘要：我国水泥生产总量作占世界水泥总产量三分之一，随着我国基础建设工程的不断发展，水泥需求量不断增高。为了实现水泥生产的优质、高产和低耗，提高水泥工业电气自动化水平，实现水泥生产过程的优化控制己成为我国水泥工业发展的重要方向。基于此，本文主要对我国水泥工业电气自动化的现状及发展进行分析探讨。
关键词：我国水泥工业；电气自动化；现状；发展
1、前言
受经济放缓和房地产业低迷的双重影响，水泥市场需求量相对减少，水泥工业整体产能过剩显现，但水泥需求总体还将继续保持增长。为提高企业竞争能力，优化工艺、降低成本，提高生产管理效率，实现水泥生产过程自动化控制，已成为现代化水泥企业的发展趋势。
2、水泥企业发展现状
20世纪70年代末，随着集散控制系统的开发和可编程序控制器的应用，特别是新型干法水泥生产方式的出现，水泥生产的自动化水平有了明显提高。20世纪90年代，水泥生产多采用集散控制系统，将复杂控制对象进行划分，局部控制直接作用于被控对象(即水平分散)，通过操作监视站，使划分的子系统配合，共同完成系统总的任务，实现了分散控制、集中管理的控制模式。进入21世纪，我国水泥工业得到了快速发展，大型水泥厂已普遍采用集散控制系统，包括对磨机配料、堆场的管理，涉及报警、联锁保护和窑炉温度的控制等各项功能。水泥企业的自动化水平进一步提高，初步实现了智能化生产控制。近年来，针对水泥企业生产以开关量为主逻辑控制、控制回路简单等特点，以可编程序控制器配合上位控制软件的新的控制方式，有逐步替代价格昂贵的集散控制系统的趋势。
3、我国水泥工业电气自动化存在的问题
虽然目前我国已开发研制了适合国情的自动化控制系统，开发研制了大批适用于水泥业高温、多尘艺流程的专用计量检测仪器仪表，但正如上文所述，由于我国水泥企业众多，规模和技术水平差异很大，在电气控制和自动化技术方面尚存在有不少问题，需要努力解决。
首先，在我国水泥工业电气自动化方面，注重系统硬件先进性而忽视软件重要性的现象较为普遍。我国的新型干法水泥生产线普遍拥有了性能良好的计算机控制硬件系统，但软件系统的开发严重滞后，控制软件仍停留在较低的水平，系统的投运率较低，影响了水泥生产过程电气自动化控制系统能力的发挥，远未实现生产过程的优化控制。尽管也有水泥厂曾以数十万美元引进了国外的水泥窑模糊控制，但由于种种原因，在实际中没有真正使用，不但没能获得更高的技术经济效益，反而造成了一定的浪费。应该看到，软件是一个系统正常运行的灵魂，没有好的配套软件，就发挥不了硬件系统的作用和技术优势，仅以计算机系统简单取代原有仪表继控制系统，影响了自动控制系统能力的发挥，没能有效利用计算机强大的信息处理和分析力。因此，提高工程应用软件的编制及调试水平，研制开发性价比较高，符合我国实际情况，一般企业能负担得起的小型控制系统，在电气自动化设计中进行创新及优化，使控制软件在设计理念上满足生产可靠、技术先进、节省投资、提高效益的原则。
其次，我国水泥工业自动化检测技术以及运行的可靠性尚不能满足生产艺要求，亟待提高。我国水泥厂中许多控制系统本身并不复杂，但各开关器件、执行机构的误动作不仅影响了控制系统的可靠性，还可能引起设备事故。因此，我们一方面要提高现有水泥业中自动检测仪表、电动执行机构、电器开关器件的质量，另一方面要引导中小型企业的技术改造和技术水平提高，大力开发满足水泥生产工艺要求的检测和执行机构。
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4、我国水泥工业电气自动化的发展趋势
4.1PC控制的应用
现代水泥生产工艺设备的单机容量大，生产的连续性强，速度快，必须通过计算机控制系统及时地监视设备的运行状况，调整工艺参数的扰动，促使生稳定和协调，优化生产过程，保证整个生产的高效运转，才能获得最佳的经效益近几年来，PC机技术迅速地渗透到工业控制领域，PC机在工控领域的角色已由最初的人机界面过渡到已可以覆盖从现场设备的I/O、基础自动化、过程控制直至生产过程控制和生产管理的全部工厂自动化领域。开放的PC总线导致了丰富多彩、种类繁多的硬件模件的产生，用于数据采集与控制的板级产品已几乎可以覆盖所有用户的需求。开放的PC总线的产品是以通用商品OEM的方式向市场供货，因而它比专用性的PLC或DCS产品性能价格比更高。
PC开放的软件结构和日趋标准化的软件生产方式，使得高性能多用户的软件产品层出不穷，如动态数据交换DDE，对象的链接和嵌入OLE。开放的数据库结构ODBC、远程过程调用PRC、32位机的多用户、多任务操作系统等已为系统集成提供了可供充分选择的基础软件；在软件市场，一些基于PC控制的软件也不断完善。PC机大受欢迎的另一重要原因是开放的连接进入90年代后期，联网已成为PC的最基本能力之一，基于PC的网络产品得到极大的丰富，为用户使用多家的产品集成自己的系统提供了可靠的保证。相信以PC为基础的分布式控制系统将成功用于以顺控为主的水泥厂各级控制中。
4.2自动化集成程度
随着我国水泥企业的不断发展，淘汰产能小、技术落后的中小型企业，大型水泥企业进入兼并重组将成为大势所趋。不断壮大的水泥企业集团将面临着生产、经营、销售和管理分散在各地的局面，企业管理者需要通过高度集中的系统对整个企业的运营状态实时监测与管控。为使水泥企业管控实现一体化，要求现有的自动化控制系统结构进一步简化，尽可能地采用自动化程度及集成度高的设备，以保证在完成调控任务的同时，减少设备的通讯数据接口。
同时要采用统一的技术和数据管理，用以太网连接系统的各个节点，使通讯效率有显著提高。目前，水泥企业正朝着智能化、系统化和信息管理方向发展，自动化集成程度将进一步提高，现场控制层集成于测控设备中，管理层将向企业总体发展规划方向发展。形成以太网的现场总线技术、Internet技术和生产管理技术等一体化的管理、控制系统。
4.3自动化仪表的发展
自动化仪表在水泥企业生产中的地位十分重要，是生产设备的中枢神经，对设备起着监测和调控的作用。随着计算机通讯技术的发展，自动化仪表将使用嵌入式操作系统，采用处理能力极高的微芯片处理器，安装有标准的通讯接口，不仅结构简洁、功能完善，而且安装简便、开放性更高。特别是以太网现场总线技术的不断发展和数字通讯技术的应用，催生了以网络结构体系为主的总线型自动化仪表。以太网将贯穿于控制系统的每一个层次，使系统的网络结构更为清晰，控制更为简洁有效。采用总线型智能仪表的以太网真正实现了系统管理上的大统一，新一代智能型仪表必将在未来水泥企业生产中发挥重要作用。
5、结语
总之，我们应密切关注国内外电气自动化先进技术的发展趋势，结合国内实际情况继续创新和发展，使控制思想和设计理念上创新和优化。在技术先进、经济合理的前提下为水泥工业的结构调整，为水泥工业新的跨越式发展作出贡献。
参考文献
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[3]刘志良.电气自动化工程控制系统现状及其发展趋势[J].中国高新技术企业，2016，(13):68-69.
论文作者:邸克,张中阳,张志龙
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
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