水泥生產自動化
正文
通過裝設在中央控制室的電子計算機、X射線多道分析儀、工業電視等系統，集中監視和控制水泥生產過程。隨著微電子技術的發展，多採用由分散在各車間的專用微型計算機和中央控制室的上位計算機組成的集散式控制系統。其控制內容主要包括水泥生產設備起停的順序控制、球磨機過程控制、原料配料過程控制、迴轉窯過程控制和產品自動包裝等。順序控制 這是水泥工業中最早套用的一種控制，常稱為集中聯鎖控制。帶有流程圖的集中控制盤能使生產線上的設備按給定的順序起停，防止因個別設備自停造成生產線堵塞。當設備運行不正常時（如電動機過載、軸承溫度過高、皮帶機跑偏、提升機斷鏈等），自動地用聲、光信號報警。在現代化水泥廠中，傳統的繼電、接觸器式控制設備已被可程式序控制器所取代，後者裝設在中央控制室內，通過接口裝置接收現場檢測器的信號，向現場的電動機中心發出指令。當需要改變工藝流程時，改編程式即可滿足要求。並且可以與過程控制計算機進行信息交換，通過彩色顯示器顯示的模擬流程圖監視各工序的生產情況。
球磨機過程控制 50年代，球磨機裝載量自動調節系統（又稱電耳）就已套用於國內外的水泥工業中。它是兩位控制調節器，根據磨機噪聲的聲級和頻率隨磨內物料裝載量增加而下降的特點，用磨聲控制餵料量以穩定裝載量。在現代化水泥廠的閉路粉磨系統中（把出磨物料中的細粉選出作為成品，粗粉送回磨機進料口，以提高粉磨效率的粉磨工藝），通常用粉料流量計測量返回的粗粉流量，用磨機出料口的斗式提升機負載功率代表磨機出料量的變化，用電耳測量磨內物料裝載量的變化，通過計算機判斷和計算，調節餵料量，以提高粉磨的效率和降低電耗。理想情況是把出磨粉料的細度作為被控參數，但尚缺乏較完善的粉末細度快速測量儀器。
原料配料過程控制 為了向燒成工序提供CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3含量穩定和符合要求的生料，通常在生料磨的出口用自動取樣器取樣,經縮分後送入線上X射線螢光分析儀測出化學成分送給計算機，計算機根據生料質量指標所規定的化學成分的設定值與實測值之間的差值發出控制指令,改變原料餵料機的定量值,調節進入生料磨的石灰石、粘土、鐵粉、矽石等原料的配合比例。這是一個多變數、長純滯後過程。這種計算機控制系統能在原料的情況發生隨機變化時自動地保持生料的質量，還能改變設定值來調整生料的特性，在功能上具有代替人進行決策的作用。
迴轉窯過程控制 燒成工序是決定水泥產量和質量的關鍵環節，是一個多輸入、多輸出、長滯後的複雜被控對象，難以實現自動化。用計算機控制有利於穩定窯系統的熱工制度,延長窯襯壽命,並能在高產、優質、低消耗狀態下長期穩定地連續運行。計算機根據比色式高溫計、窯轉矩、同位素料層厚度探測儀、紅外線胴體溫度掃瞄器等的探測數據和廢氣中 NOx和O2的含量進行工況分析，控制餵料量、燃料量、窯轉速和排風量。對於窯外分解窯，還須控制預熱器和分解爐內溫度、壓力，以調整被加熱生料的分解率。對帶有篦式冷卻機的窯，則須控制冷卻機的速度，以調整篦床上的料層厚度；控制冷卻機冷風門開度，以調整進入冷卻機的冷風量；控制冷卻機廢氣排放門的開度，以調整窯頭壓力。為了穩定窯的熱工制度和經濟煅燒，必須使冷卻機運轉平穩，熟料冷卻良好，提高並穩定入窯風溫，調整火焰長短和形狀。
熟料的燒成過程既有物理變化，也有化學反應，難以直接測得精確的數據，通常根據對輸入、輸出參數的測量和識別，以及某些工況下的經驗操作，綜合編制數學模型來實現計算機控制。常常採用套用模糊數學編制的軟體。模糊數學除用於迴轉窯的控制之外，還用於小型水泥廠機械化立窯的熱工控制。
自動包裝 水泥包裝和散裝出廠是一個勞動強度大、勞動條件差的工序，此道工序還要清點產品出廠數量和抽查質量。在舊式水泥廠中，工人在灰塵瀰漫的環境中緊跟包裝機的節奏把紙袋插在出灰嘴上，把水泥包連續碼放在車箱裡。70年代以來，具有自動插袋功能、每小時可裝3000袋50千克重的自動包裝機、自動摞包機、具有自動碼包功能的裝車機、無需托板的塑膠集裝袋全自動捆包機，以及採用電子計量和微型計算機管理的散裝水泥裝車系統等新型設備把工人從附屬於機械的地位中解放出來，機械也不必遷就人力而儘量提高功效。管理人員藉助計算機掌握庫存和出庫情況，指揮調度裝車，列印帳目單據，顯著提高了管理效率。
