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第七章 水泥生产过程控制系统简介 1．自动控制仪表发展经历过哪些阶段 ？ 2．现代化水泥厂生产过程的控制和管理模式是什么？ 3．新型干法水泥厂有哪些主要控制需求？ 4．新型干法水泥厂有哪些典型的控制回路？ 1．自动控制仪表发展经历过哪些阶段 ？ （1）第一阶段 人工操作 （2）第二阶段 基地式仪表控制 （3）第三阶段 电动单元组合式仪表控制 （4）第四阶段 集中式数字控制系统 （5）第五阶段 集散式数字控制系统 （1）第一阶段 人工操作 主要特征：水泥生产过程由窑工、磨工等生产操控人员通过眼（主要是观察温度）、耳（听磨音）获取生产过程的状态信息，进而在机器现场通过手动操纵执行器实施对生产过程的调控。 （2）第二阶段 基地式仪表控制 基地式仪表：将检测、记录、调节组装在一个表壳里的仪表称为基地式仪表。 1788年瓦特发明的蒸汽调速器标志近代反馈控制系统诞生，从此开创自第一次工业革命以来自动控制系统的篷布发展。到20世纪30年代PID调节器的出现，近代自动控制系统------基地式仪表控制系统发展较完善。 （3）第三阶段 电动单元组合式仪表控制 单元组合式仪表：将自动控制仪表按功能划分为若干基本组成部分，每部分为能独立完成一定职能的标准单元，个单元之间以规定的标准信号联系。这些单元通常可划分为：变送单元、调节单元、显示单元、执行单元、给订单元等，到使用时，将这些单元根据需要搭积木式组合起来构成各种复杂程度不同的控制系统。这种积木式仪表称为单元组合式仪表。又可分为气动和电动组合式。最先发展的是气动组合仪表，随之发展的电动组合仪表。 电动组合仪表发展又经历了三代： 60年代：DDZ-I，以电子管放大元件为主要技术特征； 70年代：DDZ-II，以晶体管为放大元件主要技术特征； 80年代：DDZ-III，以集成电路放大元件为主要技术特征。 （4）第四阶段 集中式数字控制系统 1966年，第一台DDC（直接数字控制系统）用于水泥生产过程的控制，用一台计算机集中取代了所有的控制仪表，这样的控制系统称为集中式数字控制系统。 （5）第五阶段 集散式数字控制系统 70年代后期，以微型机为基础的集散控制系统（DCS），即控制功能分散化、监视操作集中化的控制系统。现代过程控制系统的主流 2．现代化水泥厂生产过程的控制和管理模式是什么？ 随着IT技术的不断发展，现代化制造业不仅将生产过程自动化当作操作和运行工厂的工具，而且将生产过程的信息和整个公司的管理集成在一个信息管理系统中，使之成为效率高、成本低、产品质量优良的企业。水泥工业作为制造业中的一员，也将自动化控制与管理组成金字塔软件模型，根据在工业自动化范围内不同的功能层次，把金字塔模型分为五个级别： 第一级 检测驱动级(Sensorsactuator) 即现场被控制设备，包括传感器和执行器； 第二级 过程和设备控制级（Control） 即工艺过程数据采集与处理、过程控制、设备检测和报，等； 第三级 过程监控级(SCADA-----Supervisory Control And Data Acquisition） 即对工艺过程的监控、操作、记录、报告及人机对话等 第四级 生产管理级(MIS-----Management Information System) 它包括过程管理和生产管理，在这级主要进行数据处理、生产过程分析和大量数据存储。 第五级 企业管理级（ERP------Enterprise Resource Planning） 作为一个企业或公司，把产、供、销、人、服务、财物的管理．以及生产调度和企业领导的决策统一在ERP中，所谓ERP实际是为生产、供销、服务的企业有效计划和控侧所有资源的一种方法，它是面向业务管理的信息管理系统。已经有公司策划和运作的ERP包括了生产管理理系统、质量控制系统、采购管理系统、仓库管理系统、销售子系统、设备管理系统、财务管理理系统、办公自动化管理系统和综合管理子系统等，但它还是初期的，要把生产调度和企业领导的决策统一成为真正的第五级还需进一步开发。 近年来又将原有的五层结构转化三层结构：ERP、MES、PCS MES-------Manufacturing Execution System PCS-------Process Control System 我国目前水泥厂控制管理模式的现状 处于前三级的水平，即到SCADA； 优化控制与专家系统基本没有； 有一定数量的PID回路，但大多数尚未投入使用； PMIS正在大集团公司开始实施，但还只是一个辅助工具作为管理者的参考，尚未发挥PMIS的作用。 生料质量控制系统已普遍应用，但只是起到稳定生料成分的作用，尚未实现最优化控制； 磨机的负荷控制基本未投入使用。 3．新型干法水泥厂有哪些主要控制需求？ 新型干法水泥