引言
面對水泥粉磨生產的不僅僅是產量問題。水泥的內部質量，生產成本，效率等等問題在目前國內外激烈競爭環境下顯得尤為重要。目前我國水泥粉磨基礎級控制技術日趨完善，但過程級控制起步較晚，這從一定程度上制約了水泥粉磨生產控制的發展，因此搞好過程級控制成為我們生產中極為迫切的問題。
系統配置
南昌海螺水泥廠有兩條￠4.2x11M 帶輥壓機的水泥粉磨系統，系統控制范圍為：原材料入庫、輸送— — 水泥粉磨（I、II 線）— — 水泥出庫及包裝系統；（共計262 臺設備, I/O 共計2516 點）。水泥粉磨控制系統介紹及配置
1) 輔助原料及水泥粉磨二線部分
配置一臺IC693CPU374 控制站，采用Genius 方式擴展I/O，I/O 模塊均采用VersaMax 擴展，對水泥粉磨二線及原料配料部分所有模擬量和數字量進行控制。其中，水泥粉磨二線一臺輥壓機S7-300(315-2DP)系統通過PROFIBUS-DP 與CPU374 控制站進行數據通訊。
2) 水泥粉磨一線及水泥庫頂部分
配置一臺IC693CPU374 控制站，采用Genius 方式擴展I/O，I/O 模塊均采用VersaMax 擴展，對水泥粉磨一線及水泥儲存（庫頂）部分所有模擬量和數字量進行控制。其中，水泥粉磨一線一臺輥壓機S7-300(315-2DP)系統通過PROFIBUS-DP 與CPU374 控制站進行數據通訊。
3) 水泥庫底及包、散裝部分
配置一臺IC693CPU350 控制站，采用Genius 方式擴展I/O，I/O 模塊均采用VersaMax 擴展，
對水泥庫底及包、散裝部分所有模擬量及數字量進行控制。主要采用觸摸屏TP270 方式操作。TP270
通過PROFIBUS-DP 與IC693CPU350 控制站進行數據通訊。
系統網絡概述
本系統網絡配置為二級：工廠級MIS 網絡系統，過程自動化控制系統。系統網絡工廠級MIS 網絡系統，過程級網絡系統工程師站，上位操作站、工程師站與下位之間及PLC 主站之間的通訊為工業以太網，下位Genius 總線，Profibus 總線，傳輸介質為屏蔽雙絞線，通訊速度分別為38.4K/S～153.2K/S、9.6K/S～12M/S 間軟件設定。
本系統不僅連入總廠MIS網，而且又和基礎級的Genius、PROFIBUS 網通訊，另外各過程（管理）機間又要相互通訊。故此，服務器既連入工業以太網便于和粉磨系統通訊, 又連入基礎級Genius 、PROFIBUS 總線網收集各PLC 控制器信息，過程級又由網橋通過光線掛在總廠MIS 網絡上，便于實現總廠級管理，既共享廠級網提供的產，供，銷等市場信息，又和總公司計劃策略步調一致，實現了網絡化生產管理。
控制系統的抗干擾措施
南昌海螺的自控系統主要設備為高速精密的弱電設備，各種控制電纜和信號電纜數量非常多，
系統極易受到各種干擾。若不采取措施，消除其干擾，會嚴重影響系統的正常運行。因此，本自控
系統采用了如下幾方面的抗干擾措施：
系統現場GEIP PLC 控制站的所有數字量輸入/輸出模塊、模擬量輸入/輸出模塊模塊均
采用光電隔離，將現場各種信號與系統背板總線隔離。
系統現場GEIP PLC 控制站的所有數字量輸出信號均采用繼電器隔離，實現每個數字量
輸出通道之間的隔離，消除了數字量輸出信號之間的相互干擾。
系統現場GEIP PLC 控制站的所有模擬量輸入/輸出信號電纜均采用屏蔽電纜，其屏蔽
層在控制柜側一點接地，消除了空間干擾。
系統現場GEIP PLC 控制站的控制電纜、信號電纜與系統動力電纜應分開布線，保持一
定的間距。特別是大功率變頻器的動力電纜能產生較強的空間高頻干擾，應使用金屬管穿線，
并將金屬管良好接地。
系統的供電電源采用UPS 電源，可防止來自電網上的超高壓、欠壓、浪涌、尖峰脈沖干擾、
系統現場控制站的標準機柜及相連接的其它電氣設備應按標準要求做好接地連接。
系統軟件配置
操作系統：Windows 2000 SP2 中文版
數據庫管理系統：SQL Server 6.5
應用程序開發工具：CIMPLICITY ME，IFIX3.0
Dlefhi server V6.0
系統功能
順控啟、停機控制
原料儲存及輸送工藝順控
水泥磨機工藝順控
水泥出庫及包裝工藝順控
自動控制調節
粉磨喂料調節控制
粉煤灰流量調節控制
輥壓機輥縫壓力調節控制
選粉調節控制
水泥標準小倉倉重控制
設備控制管理
設備控制管理是設備管理的重要環節，PLC采集設備的溫度、壓力、電流、振動等參數的瞬時數據和并分的輕、重故障判別信號送達上位機。
生產過程控制
生產過程控制，包括生產任務的制定，水泥質量的判定，故障識別，工藝參數和水泥的數據跟蹤，數學模型的實現。并對生產進行優化處理，對必要數據信息進行在線顯示和歸檔處理。生產過程控制分為六個子模塊，以下對它們分別討論：
1) 網絡接口模塊
本模塊負責網絡通訊和數據收集，它由服務器實現。用Dlefhi 編程實現對磨機和公司MIS 網絡
的數據訪問。通過IFIX 對PLC 進行訪問。數據統一送往SQL 數據庫，便于集中數據管理。
2) 過程數據輸入輸出模塊
本模塊將負責過程工藝參數文件，供其他模塊使用，并將粉磨系統傳來的數據信息進行處理。
同時和工作站HMI 交換數據，并將數據送往PLC 控制器和其他模塊。同時形成各種不同類型工作
報表，和數據歸檔文件存儲于上位機，供后續的檢索查詢，同時打開控參數文件讀取參數信息供其
他模塊使用。
3) 生產命令及管理模塊
本模塊接受主控室工作站的命令信息，啟動數據跟蹤，并發送命令控制字給PLC 控制器。它還響應工廠級MIS 網絡系統送來的信息。本模塊是生產的開始，并貫穿于整個生產的全過程，它一般由水泥粉磨主控室的操作人員管理，同時在也可發命令請求信號，由水泥粉磨主控室的操作人員確認后，即可有效。命令是有級別的，有權限的，并帶有加密機制，記錄機制。
4） 異常控制管理模塊
自動異常是程序自動識別的異常情況，它通過對現場信號的分析作出判斷的。手動異常是操作人員在經驗輸入的調節信息，一般用于緊急情況。在異常發生時，程序向相關控制器和管理機發送異常信息，僅僅當主控室管理人員通過畫面用鍵盤或鼠標輸入異常解除信息，異常信號才消失。
5） 質量管理模塊
質量數據跟蹤完成生產計劃顯示，原輔物料質量信息傳送和故障信息跟蹤，質量跟蹤由入磨頭倉配料開始直到水泥送至水泥庫為止。配料數據文件和實時數據庫的信息形成配料跟蹤文件并回送實時數據庫。由數據庫送往工程師站，并形成報表。
6） 水泥質量數學模型
水泥質量的控制思路根據現場實際工藝要求（包括品種，質量等要求），理論上根據入磨料流量、磨音控制混合料配比流量。根據風門開度、主收塵器差壓、選粉機轉速控制水泥比表面積。計算模塊的任務是根據數據輸入模塊的實時數據和各種工藝參數，及水泥物理化學參數，由數學計算子程序計算出水泥細度，水泥強度，凝固時間等參數供控制模塊使用并送往信息輸出模塊。
應用體會
GEIP PLC性能價格比高，硬件質量，系統網絡抗干擾能力，和與第三方工業設備和軟件包通信，是我們放棄其它系統的而改變選擇的重要原因之一。隨著GEIP PLC 技術的不斷革新和提高，用戶將是直接的受益者，目前PLC 也不斷受到其他基于計算機技術的控制裝置及系統越來越多的挑戰，受到PLC 技術本身軟件方面急待更新與發展的挑戰，受到一種全新的工業控制結構— —不但控制分散化，而且網絡也分散化的挑戰，受到開放型模塊化體系結構控制系統的挑戰。PLC必然將會向完善其軟件和硬件兩個方向發展。GEIP PLC 在這方面走在了前列。
結束語
本系統自2003 年4 月建成投產經過調試投入運行以來，系統運行穩定可靠使用效果良好，很好地發揮了它在生產上的管理，優化，協調等功能，對提高產品質量，和生產效率發揮了重要作用，同時也證明了本系統設計思路的成功。
（安徽海螺集團技術中心自動化研究所）
