一种智能水泥粉磨系统及其工作方法与流程

1.本发明涉及水泥工业智能制造技术领域，具体而言，涉及一种智能水泥粉磨系统及其工作方法。

背景技术：

2.随着现代化水泥工业基础的完善，为实现生产管理模式的突破，水泥工业的智能化成为必然趋势。集合大数据，物联网等高新技术，在生产过程中实现检测、控制、优化、管理的智能化，使得水泥工业不断向数字化，智能化，高水平迈进。
3.当前水泥磨系统是水泥工厂能耗大户。
4.在系统启停过程中，操作人员按照逻辑顺序启停各工艺组，待组内所有设备启停完成之后才能启停下一个组，待所有组启停完成后再调节工艺参数，例如变频器频率，阀门开度，风量，压力等。启停过程由于组间逻辑的关系，操作繁琐且花费时间长，从而造成劳动力和能源的浪费。
5.在生产过程中，通过取样设备在规定间隔时间内取样、化验、分析得出结果，然后交由控制人员调整配比与设备运行参数从而改进产品质量。在取样分析过程中生产过程无法停止，一旦产品质量出现不合格，则会影响整体产品质量。
6.在设备管理方面系统功能仍然停留在只监控设备状态，归档设备参数。无法通过复杂数据预估设备态势、自主分析故障原因、推送诊断报告。实际上设备的运行参数中包含着丰富的机械运行信息，比如设备的机械振动参数，对其进行科学分析，可诊断机械设备的不平衡、不对中、轴承故障、齿轮故障、润滑不良、叶片损伤、气蚀、共振、松动等故障类。实时在线监控、科学分析设备运行参数，则可高效、快捷、及时保证设备有效运转。
7.水泥磨车间各系统之间数据交互有一定的封闭性和功能局限性。比如视频监控系统仅限于视频集成，操作人员在繁多的视频中难以有效查看且操作繁冗。通过与控制系统的数据交互，实现视频与设备启停、故障的联动，自动甄别、弹出有效视频窗口，增加视频有效利用率。在生产控制、生产管理、发运等系统之间亦如此。
8.综上所述，目前的水泥磨车间系统在感知、控制、决策和执行等功能不够数字化、智能化。在生产管理、产品质量、能源效率和劳动生产率等方面的完全智能化、无人化亟需解决。

技术实现要素：

9.本发明旨在提供一种智能水泥粉磨系统及其工作方法，以解决目前的水泥磨车间系统在感知、控制、决策和执行等功能不够数字化、智能化的问题。
10.本发明提供的一种智能水泥粉磨系统，包括通过终端总线连接的中央控制系统、水泥磨apc服务器、视频监控系统、智能检测系统和生产管理系统；
11.所述中央控制系统包括与终端总线连接的操作站、工程师站和dcs冗余服务器，与dcs冗余服务器通过工厂总线连接的水泥磨控制器，以及与水泥磨控制器通过控制总线连
接的现场智能设备；
12.所述视频监控系统包括依次连接的摄像头集成站、交换机和摄像头；
13.所述智能检测系统包括风量检测仪、在线粒度分析仪、碳硫分析仪和磨机负荷检测仪；
14.所述生产管理系统包括一卡通系统、能源管理系统和设备管理系统。
15.进一步地，所述智能水泥粉磨系统的工作方法，包括如下步骤：
16.水泥磨控制器采集现场智能设备的数据并进行逻辑处理，然后将数据传送至dcs冗余服务器中；dcs冗余服务器将数据处理和归档；操作站和工程师站读写dcs冗余服务器与水泥磨控制器中的数据，采用人机交互方式，实现监控现场智能设备运行状态、控制现场智能设备启停以及调节现场智能设备运行参数；
17.在线粒度分析仪和碳硫分析仪检测产品质量信息；水泥磨apc服务器读取dcs冗余服务器的现场智能设备运行参数以及在线粒度分析仪和碳硫分析仪中的产品质量信息，通过相关智能控制回路优化现场智能设备运行参数，并将优化后的现场智能设备参数写入至dcs冗余服务器，进而自动调节现场智能设备运行参数，实现生产智能控制；
18.设备管理系统监测现场智能设备启停信号和故障信号并传送至dcs冗余服务器中；视频监控系统读取dcs冗余服务器的摄像头摄取区域内的现场智能设备启停信号和故障信号，使监控画面与现场智能设备启停、故障联动，从而提供有效监控画面给操作人员。
19.在一些实施例中，操作站和工程师站对现场智能设备采用一键启动；一键启动按照如下顺序启动：
20.冷却风机及润滑系统
→
水泥输送
→
水泥磨外循环
→
水泥磨排风系统
→
辊压机系统
→
喂料组
→
水泥磨传动；
21.并在现场智能设备运行后自动投料，达到额定产量后apc专家系统自动投入，调节现场设备运行参数进行优化控制。
22.在一些实施例中，所述智能控制回路包括：
23.(1)入库成品细度比表面积和粒度筛余：根据在线粒度分析仪当前结果及历史趋势来调整选粉机转速幅度；
24.(2)磨机负荷控制回路：根据出磨提升机电流反馈结果及历史趋势来调整循环风机转速：
25.提升机电流大于额定负荷对应的电流值，则降低循环风机转速；
26.提升机电流小于额定负荷对应的电流值，则增大循环风机转速；
27.(3)稳流称重仓仓重控制回路：根据稳流称重仓仓重结果及历史趋势来调整系统喂料量：
28.仓重降低增大喂料量；
29.仓重升高减少喂料量；
30.(4)辊压机电流控制回路：根据辊压机电流及历史趋势来调整进口电动调节阀的开度；
31.(5)磨头负压控制回路：根据磨头负压反馈结果及历史趋势来调整磨尾排气风机转速；
32.(6)助磨剂控制回路：物料入磨后，助磨剂开始注入，助磨剂喷射量根据系统喂料
量来调整，保持助磨剂和喂料量的比例。
33.在一些实施例中，视频监控系统对摄像画面进行ai机器视觉智能分析，对启动和运行设备附近的人员安全操作、违规生产以及危险区域防范进行预警显示。
34.在一些实施例中，设备管理系统通过设备机理分析，建立有效机理模型，由专家优化机理模型诊断结论，自动截取故障样本，逐步积累成专家知识库。
35.在一些实施例中，生产管理系统将能源管理系统中的能源分布情况、一卡通系统中的销售记录、水泥磨现场智能设备生产情况以及产品库存情况进行分析整理，自动生产配料清单，并制定生产计划。
36.在一些实施例中，所述智能水泥粉磨系统的各个系统之间采用opc协议进行数据传输。
37.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
38.1、采用本发明技术，对生产过程进行实时准确的监测和精细化的控制。调节措施的及时性将显著减少不合格产品产生的概率，大大提升产品的综合质量；
39.2、采用本发明技术，有效提升生产线的实际产量等指标，并显著降低从生产一线到企业管理等岗位上的劳动付出，减少企业的用人需求。同时，企业也将在单位产品能耗、设备维护成本等方面获益；
40.3、采用本发明技术，启动时间将减少5～8分钟，即提高有效运转时间5～8分钟，按照280t/h的产量核算，每次开机与以前相比可以多生产25t～30t左右的水泥，po425水泥约350元/吨，每次开停机即可节约8750～10500元。
41.4、采用本发明技术，有效提高系统运行的连续性，优化操作参数，配合实施智能专家控制系统、生产管理系统、质量管理系统、能源管理系统、设备管理系统等，预期可提高水泥产量0.5～1％；
42.5、采用本发明技术，减少设备故障率、延长设备使用寿命。预计提高巡检质量及提升设备管理水平可减少设备故障停机、稳定生产；
43.6、采用本发明技术，减少了启动时间及设备空驶，节约电能消耗，并提高能源利用率，降低生产成本。
44.7、采用本发明技术，减少了发运管理作业成本，提升了过磅效率，发运工作的效果优化得到保障。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
46.图1为本发明实施例中智能水泥粉磨系统的架构图。
47.图2为本发明实施例中现场智能设备的工艺流程图。
48.图3为本发明实施例中一键启动流程图。
49.图4为本发明实施例中apc专家系统控制结构图。
50.图5为本发明实施例中入库成品细度比表面积和粒度筛余控制回路结构图。
51.图6为本发明实施例中磨机负荷控制回路结构图。
52.图7为本发明实施例中稳流称重仓仓重控制回路和辊压机电流控制回路结构图。
53.图8为本发明实施例中磨头负压控制回路结构图。
54.图标：1-喂料秤、2-辅机设备、3-进料皮带、4-入仓提升机、5-辊压机循环提升机、6-辊压机、7-入料气动阀、8-三分离选粉机、9-循环风机、10-高效双分级选粉机、11-袋式收尘器、12-第一废气风机、13-斜槽风机、14-第二废气风机、15-袋式收尘器、16-固体流量计、17-冷风阀、18电动调节百叶阀、19-第一风量检测仪、20-第二风量检测仪、21-第一粒度仪、22-第三风量检测仪、23-管磨机、24-磨机负荷检测仪、25-高速板链提升机、26-碳硫分析仪、27第二粒度仪。
具体实施方式
55.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
56.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
57.实施例
58.如图1所示，本实施例提出一种智能水泥粉磨系统，包括通过终端总线连接的中央控制系统、水泥磨apc服务器、视频监控系统、智能检测系统和生产管理系统；
59.所述中央控制系统包括与终端总线连接的操作站、工程师站和dcs冗余服务器，与dcs冗余服务器通过工厂总线连接的水泥磨控制器，以及与水泥磨控制器通过控制总线连接的现场智能设备；
60.所述视频监控系统包括依次连接的摄像头集成站、交换机和摄像头；
61.所述智能检测系统包括风量检测仪、在线粒度分析仪、碳硫分析仪和磨机负荷检测仪；
62.所述生产管理系统包括一卡通系统、能源管理系统和设备管理系统。
63.本实施例中，如图2所示，按照水泥粉磨生产流程设置的所述现场智能设备及智能检测系统具体包括：
64.喂料秤1、辅机设备2(包含辊压机油站，三分离高效选粉机稀油站，电机冷却风机，水泥磨油站，油站冷却水泵，中压柜空水冷等)、进料皮带3、入仓提升机4、辊压机循环提升机5、辊压机6、入料气动阀7、三分离选粉机8、循环风机9、高效双分级选粉机10、袋式收尘器11、第一废气风机12、斜槽风机13、第二废气风机14、袋式收尘器15、固体流量计16、冷风阀17、电动调节百叶阀18、第一风量检测仪19、第二风量检测仪22、第一粒度仪21、第二粒度仪27、管磨机23、磨机负荷检测仪24、高速板链提升机25和碳硫分析仪26。
65.现场智能设备的工作流程如下：入磨物料(混合材、石膏、石灰石、熟料)通过喂料秤1，再依次经由进料皮带3和入仓提升机4后进入稳流称重仓，经辊压机6挤压后形成的物
料经斗提机5进入v型选粉机，粗颗粒由v型选粉机下部回到稳流称重仓，气流携带较小料粒从v型选粉机出风口进入三分离选粉机8，再经由双旋风筒分离出辊压机挤压过程中产生的成品(比表面积350～450m2/kg)，通过成品斜槽经固体流量计16计量进入水泥库，分离出成品后的中粗粉输送至球磨机23粉磨，粗粉回辊压机6继续挤压，出磨物料经高效选粉机10进行分选，合格成品通过成品斜槽13进入成品水泥库，粗粉回球磨机23继续粉磨。
66.整个智能水泥粉磨系统中的数据采集、先进控制、生产管理如下：
67.1、数据采集
68.(1)风量检测仪
69.安装位置1(图2中第一风量检测仪19)：循环风机进风管直段；
70.测量内容：测量风管内风量值；
71.使用目的：通过测量风管内风量值，确定出风机开度和三分离选粉机风量的对应关系，为系统风量的调节提供依据。
72.安装位置2(图2中第二风量检测仪20)：循环风机进风管直段；
73.测量内容：测量风管内风量值；
74.使用目的：通过测量风管内风量值，确定出风机开度和风量的对应关系，为系统风量的调节提供依据。
75.安装位置3(图2中第二风量检测仪22)：系统排风机进风管直段；
76.测量内容：测量风管内风量值；
77.使用目的：通过测量风管内风量值，确定出风机开度和高效双分级选粉机选粉风量的对应关系，为系统风量的调节提供依据。
78.(2)粒度仪
79.安装位置1(图2中第二粒度仪27)：成品入库提升机进料溜子；
80.测量内容：水泥成品粒度及比表面积；
81.使用目的：根据在线粒度分析仪所测的比表面积及筛余结果为入库成品质量控制回路提供依据。
82.安装位置2(图2中第一粒度仪27)：三分离到管磨溜子；
83.测量内容：水泥粉磨头半成品粒度；
84.使用目的：根据在线粒度分析仪所测的半成品粒度控制三分离选粉机转速。
85.(3)碳硫分析仪26
86.安装位置：成品入库提升机进料溜子。
87.测量内容：水泥成品中co2和so3质量含量。
88.使用目的：通过水泥成品中co2和so3质量含量反馈值来调整水泥配料中石灰石和石膏的配比。
89.使用方法：
90.1)石灰石的调整
91.根据普硅水泥质量要求，非活性混合材最大掺量不得超过水泥质量的10％，确定本项目石灰石掺量必须≤10％。
92.根据普硅水泥质量要求，水泥成品烧失量不得大于5％，按熟料及其他混合材烧失量1％考虑，石灰石占比部分烧失量需要≤4％，根据物料平衡表提供的石灰石烧失量为
40.99％，确定石灰石掺量要求≤9.75％。
93.确定出本项目水泥配比中石灰石掺量要求≤9.75％，则碳硫分析仪中co2含量不得超过3.86。可设定碳硫分析仪中co2含量超过3.5报警，需要按比例降低石灰石掺量。
94.2)石膏的调整
95.根据普硅水泥质量要求，水泥中的so3含量不得超过3.5％。一般工厂控制在2.5％～3％，可设定碳硫分析仪中so3含量控制在2.8
±
0.2，超过3则报警，降低石膏比例，低于2.6则加大石膏比例。
96.(4)磨机负荷检测仪24
97.安装位置：磨机筒体上
98.测量内容：
99.1)根据磨音反馈出磨机负荷；
100.2)测量隔仓板的温度
101.使用目的：
102.1)根据磨机负荷反馈来确定磨机工作状态，为磨机负荷控制回路提供依据。
103.2)当运行时一仓和二仓给出的负荷值出现差异时，可及时判断出磨尾出料蓖板和隔仓板是否出现堵料现象，例如当一仓负荷明显大于二仓负荷时，考虑是否隔仓板堵塞，当二仓负荷明显大于一仓负荷时，考虑是否磨尾出料蓖板有堵塞。若隔仓板和磨尾出料蓖板均没有堵塞，一二仓负荷出现差异则需考虑一仓或二仓装球量是否需要调整。
104.3)根据隔仓板温度显示来确定磨内温度情况，为隔仓板温度控制回路提供依据。
105.(3)设备管理系统
106.传统在线监测通过设置阈值触发报警，监控人员通过报警进行及时的点检维修等作业，去排除异常和故障。随着智能制造开展，监测数据量大规模的增加，传统在线监测存在诸多的问题。第一，大规模数据监测，简单阈值设定，存在大量误报漏报；第二，人工通过远程监测易于疲劳；第三，工厂缺乏专业故障诊断与分析的工程师，并且大量数据监测与诊断给工程师带来巨大挑战；对于传统在线监测存在诸多的问题，而随着人工智能的发展，通过人工智能等手段，将有效的解决这些诸多的问题。
107.本实施例的设备管理系统通过设备机理分析，建立有效机理模型，由专家优化机理模型诊断结论，自动截取故障样本，逐步积累成专家知识库，能够诊断常见的故障，帮助监测与故障分析人员减少工作量。随着故障样本与专家知识经验累积，逐步以人工分析与机理模型诊断方式，逐步转变为基于数据驱动的机器学习的诊断方式，提高故障诊断效率和诊断精度，以减少人工的工作量，提高生产稳定性和智能制造水平，减少非计划停机，减少安全事故，指导备品备件和维修计划。
108.(4)视频识别
109.视频监控系统能够在水泥厂安全生产方面起到巨大作用。本实施例中，摄像头集成站的显示器分成4区域，分别为a区、b区、c区、d区。在设备启停和运行过程中，视频监控系统通过opc协议读取到dcs冗余服务器中设备的启动预警、延迟运行、故障等信号时，将当前信号区域的摄像头显示在a区，当又采集到新信号之后，当前信号显示在a区，前一时刻的显示至b区，并依次类推，保证继承站始终显示当前最新信号的4区域画面。利用对摄像画面进行ai机器视觉智能分析，对启动和运行设备附近的人员安全操作(不带安全帽，抽烟等)、违
规生产(堵料，漏料，断料等)以及危险区域防范(皮带断裂，烟雾等)进行预警显示，将事后追查升级为事前预警，为稳定生产保驾护航。
110.监控点位及ai场景识别初步规划如表1所示。
111.表1：
[0112][0113]
2、先进控制
[0114]
所述智能水泥粉磨系统的工作方法包括如下步骤：
[0115]
水泥磨控制器采集现场智能设备的数据并进行逻辑处理，然后将数据传送至dcs冗余服务器中；dcs冗余服务器将数据处理和归档；操作站和工程师站读写dcs冗余服务器与水泥磨控制器中的数据，采用人机交互方式，实现监控现场智能设备运行状态、控制现场智能设备启停以及调节现场智能设备运行参数；
[0116]
在线粒度分析仪和碳硫分析仪检测产品质量信息；水泥磨apc服务器读取dcs冗余服务器的现场智能设备运行参数以及在线粒度分析仪和碳硫分析仪中的产品质量信息，通过相关智能控制回路优化现场智能设备运行参数，并将优化后的现场智能设备参数写入至
dcs冗余服务器，进而自动调节现场智能设备运行参数，实现生产智能控制；
[0117]
设备管理系统监测现场智能设备启停信号和故障信号并传送至dcs冗余服务器中；视频监控系统读取dcs冗余服务器的摄像头摄取区域内的现场智能设备启停信号和故障信号，使监控画面与现场智能设备启停、故障联动，从而提供有效监控画面给操作人员。
[0118]
其中，操作站和工程师站对现场智能设备采用一键启动；如图3所示，一键启动按照如下顺序启动：
[0119]
冷却风机及润滑系统
→
水泥输送
→
水泥磨外循环
→
水泥磨排风系统
→
辊压机系统
→
喂料组
→
水泥磨传动；
[0120]
并在现场智能设备运行后自动投料，达到额定产量后apc专家系统自动投入，调节现场设备运行参数进行优化控制。
[0121]
本实施例中，结合图2，对现场智能设备的启动、控制、停机过程如下：
[0122]
启动现场智能设备前检测所有现场智能设备进入准备启动状态，根据水泥标号选择所需原料的喂料秤，设置生产对应水泥产品的现场智能设备运行参数，如表2所示，确定中粗粉、细粉入仓还是入磨，设定喂料量及原料配比。收到启动命令后，首选同时启动辅机设备，将表1设定的初始给定参数a1～f1给定至变频器。然后现场智能设备按照图3的一键启动流程自行启动。同时变频设备运行后且反馈达到初始给定后，将延迟给定参数a2～f2给定至变频器，并在达到延迟给定参数之后，根据产量要求的投料给定参数a3～f3，给定至变频器，待系统达到投料状态(即变频设备加速完成，没有任何故障)运行喂料秤，待稳流称重仓仓重大于等级稳流值之后，开启气动阀运行相应的喂料秤，待稳流称重仓达到预先设定的稳流值，气动闸板阀，进入生产运行。
[0123]
表2：
[0124][0125]
系统收到停机命令后，首先停止喂料，待物料走空后按照启动过程的逆过程顺序停止现场智能设备。系统出现故障时则按照联锁条件满足以下原则停机：
[0126]
(1)故障停机设备的上游输送设备或可截断来料的设备立即连锁停机。
[0127]
(2)故障停机设备的上游无法截断物料的设备可不停机(例如辊压机、选粉机)。
[0128]
(3)主风机(循环风机、系统排风机，磨尾排风机)不参与其他设备连锁跳停，但开度可降低至维持系统负压即可。
[0129]
(4)若设备故障经判断需要15分钟以上(根据需要设定)才能处理完毕，则需要管磨机停机。
[0130]
(5)任何设备出现跳停，立即关闭系统喂料设备，停止助磨剂的加入。
[0131]
在设备启停和运行过程中，视频监控系统通过opc协议读取dcs冗余服务器中现场
智能设备的运行，故障等信号，在指定的显示器上通过堆栈的方式，动态显示相应设备区域内的视频画面。
[0132]
系统运行至额定产量的80％(根据需求设定)后，如图4所示，由apc专家系统智能调节设备运行参数，其主要入库成品质量智能控制回路包括：
[0133]
(1)入库成品细度比表面积和粒度筛余：根据在线粒度分析仪当前结果及历史趋势来调整选粉机转速幅度，如图5所示。
[0134]
(2)磨机负荷控制回路：根据出磨提升机电流反馈结果及历史趋势来调整循环风机转速：
[0135]
提升机电流大于额定负荷对应的电流值，则降低循环风机转速；
[0136]
提升机电流小于额定负荷对应的电流值，则增大循环风机转速。
[0137]
如图6所示，由此确保磨机始终保持在满负荷操作，不会出现空磨或饱磨状况，最大化提高磨机工作效率。
[0138]
(3)稳流称重仓仓重控制回路：根据稳流称重仓仓重结果及历史趋势来调整系统喂料量：
[0139]
仓重降低增大喂料量；
[0140]
仓重升高减少喂料量。
[0141]
如图7所示，由此，保持仓重始终在设定的范围内。
[0142]
(4)辊压机电流控制回路：根据辊压机电流及历史趋势来调整进口电动调节阀的开度，如图7所示，由此尽量提高辊压机工作电流(额定电流85％内)。
[0143]
(5)磨头负压控制回路：根据磨头负压反馈结果及历史趋势来调整磨尾排气风机转速，如图8所示，由此确保磨头负压在设定值附近。
[0144]
(6)助磨剂控制回路：物料入磨后，助磨剂开始注入，助磨剂喷射量根据系统喂料量来调整，保持助磨剂和喂料量的比例。
[0145]
待系统稳定后，投入apc专家系统进行参数自动优化，如表3所示，比如稳流称重仓仓重增加则减少喂料量，仓位降低则增大喂料量，逐渐实现平衡。表中其它设备与参数控制关系亦是如此。
[0146]
表3：
[0147]
[0148][0149]
系统收到停机命令后，首先停止喂料，延迟设定时间，待物流走空后，系统将表2中的止料给定参数a4～f4给定至变频器。待稳流称重仓仓重低于设定限值后，停止磨主机之后根据停机原因(比如故障停机、一键停机等)确定停机范围，按照停机原则、停机顺序延迟停机。
[0150]
3、生产管理
[0151]
生产管理系统将能源管理系统中的能源分布情况、一卡通系统中的销售记录、水泥磨现场智能设备生产情况以及产品库存情况进行分析整理，自动生产配料清单，并制定生产计划。
[0152]
(1)能源管理
[0153]
水泥磨控制器通过profibus dp通讯协议读取现场每台设备的mcu与低压多功能表中存储的电耗信息，并传送至dcs冗余服务器中存储归档。生产管理系统则通过终端总线读取dcs冗余服务器中的能耗、产量、产品规格、库位等信息，计算每个班组的台时、产量、工艺电耗、系统电耗等，生成日、月、季度、年度等一系列报表。通过报表与销售信息，反应生产情况、产品库存情况，自动生产配料清单。分析能源分布缺陷，制定生产计划。
[0154]
(2)设备管理
[0155]
设备管理系统建立设备运维体系，包括计划、巡检、润滑、运维、备件等多个管理流程，以及以设备档案作为日常管理的基础知识库。通过与生产数据相关联，根据时间、运行周期或产量等自动产生日常维护工作计划，通过移动端按照管理流程进行自动推送。通过终端总线读取冗余服务器归档的数据，分析设备机械故障并进行智能报警；设备管理系统通过设备机理分析，建立有效机理模型，由专家优化机理模型诊断结论，自动截取故障样本，逐步积累成专家知识库。其主要模块为：
[0156]
设备综合管理模块：建立设备运维体系，包括计划、巡检、润滑、运维、备件等多个管理流程，以及以设备档案作为日常管理的基础知识库。
[0157]
设备主数据管理模块：利用设备管理信息系统，实现工艺实时监控，日常生产管理、设备动态运维管理、人员绩效考核等业务流程平台化运行，同时实现闭环管理。实现设备基本档案信息、编码、库存、合同的同步自动更新。
[0158]
设备档案数字化模块：以设备维修作业指导书为原型，建立基本档案模型。通过与资产系统对接，实现参数的自动更新；通过与巡检、润滑、维修、备件流程的关联，实现相关
档案信息的自动更新或增补。对水泥磨相关设备进行在线监测和诊断，并留存设备电子基础档案和诊断档案记录。
[0159]
自助维保管理模块：以维修作业指导书为原型建立自动维保标准，按照标准要求系统集成现场各类检测装置数据(如巡检系统、设备震动系统、自动润滑系统等)，并集合设备运行参数、定检周期要求、备件生命周期等数据，建立综合维保判断逻辑，根据综合数据的异常变化，自动触发维保计划、派发工单、标准化验收、标准作业流程，并提交备件需求清单、安全注意事项等，实现维保计划自动更新、自动预警及自动发布。
[0160]
智能备件管理模块：对备件库房和房存进行管理，可以进行备件的增删改查操作，备件消耗与设备运维工作联动，保证设备台账与备件信息同步。
[0161]
设备运行统计模块：将水泥磨部分的设备启停、重要工艺参数等数据接入工厂数据中心，由工厂智能化平台自动进行设备开停时间统计，并建立相应的停机原因分析流程，实现停机原因快捷录入或自动关联获取。
[0162]
智能高效巡检系统模块：通过信息化平台统一采集dcs冗余服务器或智能检测设备数据，直接写入需要检测的巡检内容。
[0163]
隐患自动分析模块：直接采集的中央控制系统检测数据与巡检标准自动对应，超标自动报警。还可以安装测温测振等传感器在主要现场智能设备的减速机、轴承等位置，将设备运转的温度、振动等值采集至设备管理系统中。通过时域波形分析、包络解调技术、频域分析方法等技术方法，自动给出分析诊断结果，报告机械设备的运行状态，提供维护检修建议，协助设备管理工程师，做出科学的检修计划决策并通过自学习和更新功能，检阅数据和逻辑推理来识别问题。
[0164]
(3)产品发运
[0165]
生产管理系统将水泥磨车间的水泥散装及转子称接入一卡通系统，通过入场摄像头ai机器视觉智能分析自动设别车辆信息；通过磅秤记录车辆入场重量，并自主发放电子信息卡，待进入散装区域，刷卡自主装料，完成后进出磅秤称重后领取小票；通过红外检测车辆，是否完全压磅等，防止作弊；通过雷达防砸，保证人车进场的安全性等，接入wifi，实现移动端远程监视、参数调节；通过语音识别，远程指导运输人员的规范操作。
[0166]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种智能水泥粉磨系统，其特征在于，包括通过终端总线连接的中央控制系统、水泥磨apc服务器、视频监控系统、智能检测系统和生产管理系统；所述中央控制系统包括与终端总线连接的操作站、工程师站和dcs冗余服务器，与dcs冗余服务器通过工厂总线连接的水泥磨控制器，以及与水泥磨控制器通过控制总线连接的现场智能设备；所述视频监控系统包括依次连接的摄像头集成站、交换机和摄像头；所述智能检测系统包括风量检测仪、在线粒度分析仪、碳硫分析仪和磨机负荷检测仪；所述生产管理系统包括一卡通系统、能源管理系统和设备管理系统。2.一种如权利要求1所述的智能水泥粉磨系统的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：水泥磨控制器采集现场智能设备的数据并进行逻辑处理，然后将数据传送至dcs冗余服务器中；dcs冗余服务器将数据处理和归档；操作站和工程师站读写dcs冗余服务器与水泥磨控制器中的数据，采用人机交互方式，实现监控现场智能设备运行状态、控制现场智能设备启停以及调节现场智能设备运行参数；在线粒度分析仪和碳硫分析仪检测产品质量信息；水泥磨apc服务器读取dcs冗余服务器的现场智能设备运行参数以及在线粒度分析仪和碳硫分析仪中的产品质量信息，通过相关智能控制回路优化现场智能设备运行参数，并将优化后的现场智能设备参数写入至dcs冗余服务器，进而自动调节现场智能设备运行参数，实现生产智能控制；设备管理系统监测现场智能设备启停信号和故障信号并传送至dcs冗余服务器中；视频监控系统读取dcs冗余服务器的摄像头摄取区域内的现场智能设备启停信号和故障信号，使监控画面与现场智能设备启停、故障联动，从而提供有效监控画面给操作人员。3.根据权利要求2所述的智能水泥粉磨系统的工作方法，其特征在于，操作站和工程师站对现场智能设备采用一键启动；一键启动按照如下顺序启动：冷却风机及润滑系统
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水泥输送
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水泥磨外循环
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水泥磨排风系统
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辊压机系统
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喂料组
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水泥磨传动；并在现场设备运行后自动投料，达到额定产量后apc专家系统自动投入，调节现场设备运行参数进行优化控制。4.根据权利要求3所述的智能水泥粉磨系统的工作方法，其特征在于，所述智能控制回路包括：(1)入库成品细度比表面积和粒度筛余：根据在线粒度分析仪当前结果及历史趋势来调整选粉机转速幅度；(2)磨机负荷控制回路：根据出磨提升机电流反馈结果及历史趋势来调整循环风机转速：提升机电流大于额定负荷对应的电流值，则降低循环风机转速；提升机电流小于额定负荷对应的电流值，则增大循环风机转速；(3)稳流称重仓仓重控制回路：根据稳流称重仓仓重结果及历史趋势来调整系统喂料量：仓重降低增大喂料量；仓重升高减少喂料量；(4)辊压机电流控制回路：根据辊压机电流及历史趋势来调整进口电动调节阀的开度；
(5)磨头负压控制回路：根据磨头负压反馈结果及历史趋势来调整磨尾排气风机转速；(6)助磨剂控制回路：物料入磨后，助磨剂开始注入，助磨剂喷射量根据系统喂料量来调整，保持助磨剂和喂料量的比例。5.根据权利要求2所述的智能水泥粉磨系统的工作方法，其特征在于，视频监控系统对摄像画面进行ai机器视觉智能分析，对启动和运行设备附近的人员安全操作、违规生产以及危险区域防范进行预警显示。6.根据权利要求2所述的智能水泥粉磨系统的工作方法，其特征在于，设备管理系统通过设备机理分析，建立有效机理模型，由专家优化机理模型诊断结论，自动截取故障样本，逐步积累成专家知识库。7.根据权利要求2所述的智能水泥粉磨系统的工作方法，其特征在于，生产管理系统将能源管理系统中的能源分布情况、一卡通系统中的销售记录、水泥磨现场智能设备生产情况以及产品库存情况进行分析整理，自动生产配料清单，并制定生产计划。8.根据权利要求2所述的智能水泥粉磨系统的工作方法，其特征在于，所述智能水泥粉磨系统的各个系统之间采用opc协议进行数据传输。

技术总结

本发明提供一种智能水泥粉磨系统及其工作方法，所述系统包括通过终端总线连接的中央控制系统、水泥磨APC服务器、视频监控系统、智能检测系统和生产管理系统；所述中央控制系统包括与终端总线连接的操作站、工程师站和DCS冗余服务器，与DCS冗余服务器通过工厂总线连接的水泥磨控制器，以及与水泥磨控制器通过控制总线连接的现场智能设备；所述视频监控系统包括依次连接的摄像头集成站、交换机和摄像头；所述智能检测系统包括风量检测仪、在线粒度分析仪、碳硫分析仪和磨机负荷检测仪；所述生产管理系统包括一卡通系统、能源管理系统和设备管理系统。本发明对生产过程进行实时准确的监测和精细化的控制。的监测和精细化的控制。的监测和精细化的控制。