自动化控制在混凝土外加剂生产中的应用
［摘要］：外加剂自动化生产中的控制要素包括：温度、压力、物料计量、物料滴加、容量监测、管道内流体控制和辅助控制设备等。采用控制系统部分、动力设备部分、现场仪表部分和连接电缆构成自动化生产线。
［关键词］：控制系统 混凝土外加剂 现场仪表
自动化控制技术已广泛应用于各行各业的生产控制中，如电力、石油化工、污水处理、机械制造等，其优势主要在于：①控制精度高，人为影响因素小；②人员操作强度降低，节省人力成本；③确保生产程序准确，误操作率大大降低；④有助于保密工作开展。自动化生产尤其适用于工艺复杂、产品工艺成熟、控制精度要求高或者作业场所存在危险等工业生产中。目前，国内的混凝土外加剂行业正面临着巨大的发展机遇，多数外加剂生产厂家由原来作坊式的小厂逐步过渡到规模化的大厂。而工厂的规模化使得设备增加、流程复杂化，以及作业区域扩大，增加了生产操作难度，因此自动化控制以其独有的优势也逐步被应用到外加剂产品的生产控制中。
一、自动化生产线建设概述
1.自动化生产线的组成要素
自动化生产线的主要组成要素包括控制系统部分、动力设备部分、现场仪表部分和连接电缆。
控制系统主要有PLC（可编程控制器）和DCS（集散控制系统）两种型式，PLC出现较早，国产品牌也很多，但进口品牌的市场占有率占有绝对优势，如三菱、西门子等。DCS是近几年开发出来的一种新的控制系统，适用于较复杂的控制流程，国产品牌DCS已较成熟和稳定，其价格比进口品牌有绝对的优势，可作为建设生产线的首选。PLC和DCS两种控制系统都能做到CPU冗余、电源冗余、网络冗余，在发生特殊情况时可立即切换控制模块，不会对生产造成影响。另一方面，两种控制系统各有优势、各有千秋，DCS适用于模拟量多的控制流程中，PLC在开关量多的控制流程中表现更为出色。在外加剂生产中，模拟量还是较多的，如蒸汽压力调节、温度检测、液位监测、滴加速度控制等。在成本竞争日益激烈的今天，国产DCS可作为生产线控制系统的首选。
动力设备主要包括反应釜电机、泵、风机等，属于开关量控制范畴，这些设备的控制可由控制系统的DI（开关量输入）和DO（开关量输出）模块进行控制。
现场仪表主要包括温度计、绝压变送器、液位变送器、称重控制器、自控阀门等，这些仪表采集到信号，并与控制系统进行通讯，最终由程序发出指令进行控制。
连接电缆是现场仪表和控制系统通讯的桥梁，布线和接线工作是非常重要的建设环节，直接关系到仪表和控制系统通讯的准确性和可靠性。一般来说，模拟量仪表的连接可采用屏蔽电缆，而开关量仪表则可由普通电缆进行连接。
2.自动化生产线的建设程序
设计阶段。任何工程建设都要从设计开始，自动化的设计可由设计院完成，也可由专业的自动化系统公司完成。设计院擅长于工艺图、流程图的设计，但在选择现场控制方案和控制手段实现多样化方面稍有欠缺，而自动化系统公司可根据工艺流程图和现场工艺要求设计多种控制方案选择。一般可让设计院完成带控制点的工艺流程图的设计，而让自动化系统公司完成现场控制方案设计和编程。
安装阶段。该阶段包括主设备的安装就位、中控室系统安装就位、各仪表安装就位、电缆铺设、仪表接线工作、控制系统接线工作。
设备上电调试。在所有设备接线工作完成后，紧接着就是设备的上电调试，包括动力设备的启停调试、仪表现场数据与中控显示数据的核对调试、自控阀门动作和反馈是否正常等。
生产线水试。用水代替物料，所有操作按照正常生产工艺流程进行，由中控操作员在中控室手动运行，该阶段检查内容有：各设备运行情况、物料管道的渗漏情况、中控及现场操作的可行性等。
