.2 配料系统国内外发展概况随着计算机技术和微电子技术的发展，微机配料控制系统的发展经历了人工手动 控制、机械电气控制、单片机控制、工业控制计算机集中控制等几个阶段【 lfzl0在第一阶段，微机配料设备庞大，各设备之间互不联系，或联系甚少，由现场的 操作人员决定是否要调整控制器。一个操作人员只能监视和操作一个至两个计量秤， 并且手工记录配料的相关数据，在很大程度上产品的质量取决于操作员的熟练程度。在第二阶段，随着电子管、晶体管技术的飞速发展，逐渐出现了各种小型化的微 机配料电动组合仪表。但电动组合仪表也存在着两大问题:一是电噪声的问题比较严重，为克服噪声，不得不采用极为复杂的电子线路;另一个问题是由于微机配料系统所控对象、所处环境常常都很恶劣，电子元器件的老化严重，抗干扰的能力和可靠性 不高。单片机配料系统是在大规模集成芯片技术成熟的基础上应运而生的。单片机配料 系统较之前两种配料系统设计电路复杂程度降低，可靠性大大的提高。而且满足了用 户实用性的要求。所以迄今为止，单片机配料系统仍然在一定程度上占据了中小型企 业配料生产的主控地位。同时随着我国经济的发展，工业生产规模的扩大，计算机技术的迅猛发展，基于 STD 总线或 PC 总线的工业控制计算机应用提上了日程，并且迅速的在中国形成热潮， 主要是因为工业控制计算机可靠性高，小巧结构，组成系统功能灵活，组态方便，具 有小型化、模块化、组合化、标准化的特点。随着工业控制计算机的广泛应用，基于 工控机的配料系统也出现在工业场合。这种配料系统大多采用集中控制方式，计算机 除具有工艺流程控制、工况实时显示、提供数据存储、报表打印等功能外，还要完成 对各对象的直接控制和数据采集任务。比较单片机配料系统和工控机集中式配料系统，工控机配料系统较单片机配料系 统整体结构简单，人机界面更加美观，交互功能更加强大，设计和调试难度相对降低。 但是由于配料生产现场往往距控制室较远，强、弱模拟信号混杂，必须采取较完善的 屏蔽抗干扰措施才能保证系统的稳定运行。集中控制对主机及其测控电路要求较高。应用工业控制机实现物料的自动称量与配比，不仅提高了生产效率、安全可靠、 精度高、配方可调，而且，配料过程不需要人工操作，从而消除了人为因素的影响。同 时计算机能对生产过程中各种数据进行统计与分析，自动生成包括班次、操作员、日 期、配方、各种物料配出量的日、月报表等，将有利于产品成本核算及质量分析等现 代化管理。并配有串、并行通信口为生产规模扩大、组成小型集散控制系统和实现远 程监视与控制提供可发展空间。九十年代以来，随着计算机技术的迅猛发展，国外引进或国内设计的大中型水泥 生产线绝大多数使用了计算机控制系统。如琉璃河、邯郸等水泥厂采用 BAILEY 公司的 N-90 系统;北京、葛洲坝等水泥厂采用了 ABB 公司的 MASTER 系统 ;合肥水泥设计研究 院牵头完成的国家“八五”攻关项目在江西水泥厂 2000t/d 生产线上采用了 HONEYWELL 公司的 M 工 CRO TDC 一 3000 系统 ;铁道部巢湖水泥厂采用了美国 L-N 公司的 MAX1000 系统。九十年代是我国水泥行业计算机控制系统应用走向成熟的阶段 (310 近些年来，随着电工电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，电气传 动技术面临着一场历史革命，即采用交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取 代模拟控制技术己成为发展趋势。电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程 以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调 速和起制动性能，高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点 而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。但在总体上，我国在配料控制系统上存在技术落后、企业平均规模小、综合生产 水平低等问题。因此，提高配料的自动化程度和产品的质量，成为当前十分紧迫的问 题。1.3 课题的研究内容 本课题是以水泥生产中的配料环节为研究对象，在深入了解配料系统的工艺要 求、分析现有控制方式的基础上，提出了新控制系统的整体方案，并对系统的实现进 行研究。由于水泥行业的特殊性，所以本课题开发的控制系统必须具有高可靠性、低 故障率、故障修复快等特点。其最终目的是利用变频调速技术、 PID 反馈控制等技术， 设计一套高性能价格比的控制系统，对水泥配料生产线进行自动控制。作者所做的主要工作 :(D 计算机变频调速配料系统的方案论证与总体设计，主要包含:配料系统需求(功能、信息、性能等 )分析，配料系统控制结构设计，配料系统的总体方案论证与 设计。(2) 计算机变频调速配料系统的硬件选型设计，主要包含:传感检测元件与控制仪表，变频器及电气控制线路，工业控制计算机，多功能数据采集卡，弱电系统，通 信接口，系统硬件集成。(3) 计算机变频调速配料系统的软件设计与开发，主要包含以下几大模块的设计与开发 :配料工艺参数设定模块，现场实时数据采集与处理模块，配料系统实时控制 模块，配料系统运行监测、诊断与报警处理模块，人机界面模块，系统运行历史数据 分析模块设计与开发。(4) 系统硬软件综合集成、安装、调试与运行，主要包含:配料系统硬软件综合集成，系统现场安装调试与试运行，系统运行整改、项目技术文件准备、系统验收。