計算機在現代化水泥工業中的應用
摘要:引言
隨著我國國民經濟的快速增長和科學技術的發展進步，水泥工業正向大型化、規模化、現代化方向迅速發展，生產過程控制自動化技術、機電一體化技術、信息管理技術開始廣泛應用于廣大企業，計算機（包括工控機與普通微機）在企業生產過程控制與經營管理中，發揮著越來越重要的作用。以下結合實例介紹有關計算機在水泥工業生產中的應用情況。
生產過程的自動化控制
在大型水泥企業尤其是現代化新型干法水泥企業中，其生產階段主要使用的自動控制系統，均為以計算機為主的集散型的控制系統（DCS系統）。以美國貝利公司提供的N－90集散型控制系統為例，該系統主要由管理命令系統（MCS）、工程師工作站（EWS）和過程控制單元（PCU）3部分組成，三者之間通過冗余的廠環環路連接起來。
管理命令系統（MCS）
操作員通過鍵盤對過程控制單元進行操作，來完成對現場設備的開停、參數的調整及對全廠工況的監控。
工程師工作站
工程師工作站由PC機與計算機接口單元（CIU）組成，主要完成組態程序設計、畫面圖形制作及對過程控制單元的主模件進行程序下載、修改、上收等管理功能。同時，還可以對系統進行參數監測。
過程控制單元
過程控制單元（PCU）是一個整體，包括模件供電電源、IPO供電電源、冗余多功能處理器模件（MFC）、IPO從模件和IPO端子模件。MFC是一個多環路的模擬、順序、批處理和增強型控制處理器，它提供帶有增強數據采集功能的信息處理，整個系統的MFC 都使用了冗余配置。MFC 與現場設備的通訊通過IPO 從模件和端子模件來完成。PCU 內的模件之間通過模件總線進行通訊，PCU 機柜之間通過廠環接口模件（LIM）、總線接口模件（BIM）來通訊。
廠環
廠環通訊系統是一個無主次封閉系統，采用雙環冗余，提高了環路通訊的可靠性。并通過廠環，將管理命令系統（MCS）、工程師工作站（EWS） 和過程控制單元（PCU）連接起來，各節點之間通過廠環進行通訊。
化驗與質檢階段
水泥生產具有批量大、工序多、連續性強而又不可逆的特點，要實現穩產及優質高產，就要求化驗室提供科學可行的質量控制標準、先進合理的配方、準確可靠的檢驗數據，并運用統計技術掌握質量波動規律。因此，化驗室管理就必須由過去傳統的把關式質量管理轉向科學管理，由定性管理轉向定量管理。
例如某廠化驗室采用三級計算機實現了全新管理。第一級為質量信息管理，如研究分析、制訂質量控制標準、配方計算等，供化驗室主任和工藝技術人員使用；第二級為質量檢驗，由檢驗員操作；第三級為質量統計，供統計員使用。這三級管理共用6臺計算機，收到了很好的效果。
系統的仿真
在一項技術革新或新技術試驗的過程中，傳統的實地生產試驗需要耗費大量的人力及物力。在計算機高速發展的今天，可以通過計算機仿真技術“模擬”生產過程進行試驗。其方法是先建立一個生產工藝全過程的數學模型，然后將模型進行計算機處理，即可實現對生產過程的全程模擬。當需要進行某項試驗時，只要在計算機中改動相關的參數，計算機就會根據各參數之間的關系得到相應的結果，并可以此作為技術革新的參考依據。
系統仿真還可以模仿系統常見故障及其處理方法，據此對企業職工進行系統的培訓，以培養職工在系統出現故障時的分析與處理問題的能力。例如由洛陽某高校研制的水泥廠故障模擬系統，系統由計算機網絡、儀表柜、工藝動態流程圖3部分組成，通過網絡將計算機和儀表連接在一起。仿真系統既可在計算機上進行水泥廠故障處理的模擬操作，又可以在儀表柜上進行故障處理操作。儀表柜上設置有儀表盤、電氣控制操作臺和狀態指示盤3部分。該校同時開發了虛擬儀表柜仿真系統，將仿真系統中儀表柜上的指示儀表和調節儀表全部放在計算機中。這種虛擬儀表柜同樣可以進行故障處理的模擬操作，操作過程和步驟與儀表柜相同。仿真系統可模擬中控室人員進行生產控制和全廠生產工藝故障排除的訓練。
其他應用
除了在生產過程中的管理、控制與仿真系統的應用外，計算機在產品的推廣與銷售中也發揮著極為重要的作用。互聯網作為信息雙向交流和通訊的工具，已經成為商家青睞的傳播媒介，被稱為繼廣播、報紙、雜志、電視后的第5 種媒體———數字媒體。傳統媒體的價格昂貴，又受到時間、地區等多方面因素的限定，效果不一定令人滿意。相比之下，網絡宣傳的費用是低廉的，而回報卻并不遜色，能幫您把握廣闊的國際發展空間和眾多潛在的商業伙伴，是每天二十四小時全天候的廣告窗口。現在已有越來越多的公司、企業、單位建立起自己的網絡站點，使得企業已不局限于自身周圍的一個狹隘的地域，而是直接面向全世界。它的廣泛性、高效性為企業帶來了不容質疑的效益和效率。是否擁有自己的網站，已經成為衡量一個企業綜合素質的重要標志。網站的作用主要有以下幾個方面：
（1）通過網站展示企業風采、傳播企業文化、樹立企業形象、提高企業知名度。
（2）通過網站可介紹企業的基本情況，使更多的經銷商和用戶知道您的存在。
（3）可以通過網站宣傳企業的產品優勢和服務優勢，讓經銷商和用戶在比較中了解企業、走近企業，直到最終選擇本企業的產品。
（4）企業也可以利用網站和電子信箱，經濟而又快捷地與外界進行各種信息溝通，以尋求合資與合作的伙伴。
結語
現代化企業的自動化控制及管理大多都是通過計算機來實現的。只有熟悉現代計算機技術在生產領域的應用情況，熟練地掌握計算機的各種系統功能，才能在現代化企業的生產控制與經營管理中應付自如、游刃有余。
隨著我國國民經濟的快速增長和科學技術的發展進步，水泥工業正向大型化、規模化、現代化方向迅速發展，生產過程控制自動化技術、機電一體化技術、信息管理技術開始廣泛應用于廣大企業，計算機（包括工控機與普通微機）在企業生產過程控制與經營管理中，發揮著越來越重要的作用。以下結合實例介紹有關計算機在水泥工業生產中的應用情況。
生產過程的自動化控制
在大型水泥企業尤其是現代化新型干法水泥企業中，其生產階段主要使用的自動控制系統，均為以計算機為主的集散型的控制系統（DCS系統）。以美國貝利公司提供的N－90集散型控制系統為例，該系統主要由管理命令系統（MCS）、工程師工作站（EWS）和過程控制單元（PCU）3部分組成，三者之間通過冗余的廠環環路連接起來。
管理命令系統（MCS）
操作員通過鍵盤對過程控制單元進行操作，來完成對現場設備的開停、參數的調整及對全廠工況的監控。
工程師工作站
工程師工作站由PC機與計算機接口單元（CIU）組成，主要完成組態程序設計、畫面圖形制作及對過程控制單元的主模件進行程序下載、修改、上收等管理功能。同時，還可以對系統進行參數監測。
過程控制單元
過程控制單元（PCU）是一個整體，包括模件供電電源、IPO供電電源、冗余多功能處理器模件（MFC）、IPO從模件和IPO端子模件。MFC是一個多環路的模擬、順序、批處理和增強型控制處理器，它提供帶有增強數據采集功能的信息處理，整個系統的MFC 都使用了冗余配置。MFC 與現場設備的通訊通過IPO 從模件和端子模件來完成。PCU 內的模件之間通過模件總線進行通訊，PCU 機柜之間通過廠環接口模件（LIM）、總線接口模件（BIM）來通訊。
廠環
廠環通訊系統是一個無主次封閉系統，采用雙環冗余，提高了環路通訊的可靠性。并通過廠環，將管理命令系統（MCS）、工程師工作站（EWS） 和過程控制單元（PCU）連接起來，各節點之間通過廠環進行通訊。
化驗與質檢階段
水泥生產具有批量大、工序多、連續性強而又不可逆的特點，要實現穩產及優質高產，就要求化驗室提供科學可行的質量控制標準、先進合理的配方、準確可靠的檢驗數據，并運用統計技術掌握質量波動規律。因此，化驗室管理就必須由過去傳統的把關式質量管理轉向科學管理，由定性管理轉向定量管理。
例如某廠化驗室采用三級計算機實現了全新管理。第一級為質量信息管理，如研究分析、制訂質量控制標準、配方計算等，供化驗室主任和工藝技術人員使用；第二級為質量檢驗，由檢驗員操作；第三級為質量統計，供統計員使用。這三級管理共用6臺計算機，收到了很好的效果。
系統的仿真
在一項技術革新或新技術試驗的過程中，傳統的實地生產試驗需要耗費大量的人力及物力。在計算機高速發展的今天，可以通過計算機仿真技術“模擬”生產過程進行試驗。其方法是先建立一個生產工藝全過程的數學模型，然后將模型進行計算機處理，即可實現對生產過程的全程模擬。當需要進行某項試驗時，只要在計算機中改動相關的參數，計算機就會根據各參數之間的關系得到相應的結果，并可以此作為技術革新的參考依據。
系統仿真還可以模仿系統常見故障及其處理方法，據此對企業職工進行系統的培訓，以培養職工在系統出現故障時的分析與處理問題的能力。例如由洛陽某高校研制的水泥廠故障模擬系統，系統由計算機網絡、儀表柜、工藝動態流程圖3部分組成，通過網絡將計算機和儀表連接在一起。仿真系統既可在計算機上進行水泥廠故障處理的模擬操作，又可以在儀表柜上進行故障處理操作。儀表柜上設置有儀表盤、電氣控制操作臺和狀態指示盤3部分。該校同時開發了虛擬儀表柜仿真系統，將仿真系統中儀表柜上的指示儀表和調節儀表全部放在計算機中。這種虛擬儀表柜同樣可以進行故障處理的模擬操作，操作過程和步驟與儀表柜相同。仿真系統可模擬中控室人員進行生產控制和全廠生產工藝故障排除的訓練。
其他應用
除了在生產過程中的管理、控制與仿真系統的應用外，計算機在產品的推廣與銷售中也發揮著極為重要的作用。互聯網作為信息雙向交流和通訊的工具，已經成為商家青睞的傳播媒介，被稱為繼廣播、報紙、雜志、電視后的第5 種媒體———數字媒體。傳統媒體的價格昂貴，又受到時間、地區等多方面因素的限定，效果不一定令人滿意。相比之下，網絡宣傳的費用是低廉的，而回報卻并不遜色，能幫您把握廣闊的國際發展空間和眾多潛在的商業伙伴，是每天二十四小時全天候的廣告窗口。現在已有越來越多的公司、企業、單位建立起自己的網絡站點，使得企業已不局限于自身周圍的一個狹隘的地域，而是直接面向全世界。它的廣泛性、高效性為企業帶來了不容質疑的效益和效率。是否擁有自己的網站，已經成為衡量一個企業綜合素質的重要標志。網站的作用主要有以下幾個方面：
（1）通過網站展示企業風采、傳播企業文化、樹立企業形象、提高企業知名度。
（2）通過網站可介紹企業的基本情況，使更多的經銷商和用戶知道您的存在。
（3）可以通過網站宣傳企業的產品優勢和服務優勢，讓經銷商和用戶在比較中了解企業、走近企業，直到最終選擇本企業的產品。
（4）企業也可以利用網站和電子信箱，經濟而又快捷地與外界進行各種信息溝通，以尋求合資與合作的伙伴。
結語
現代化企業的自動化控制及管理大多都是通過計算機來實現的。只有熟悉現代計算機技術在生產領域的應用情況，熟練地掌握計算機的各種系統功能，才能在現代化企業的生產控制與經營管理中應付自如、游刃有余。
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