水泥生产过程是一个复杂的理化反应过程，具有大惯性，纯滞后，非线性的特点，系统工况复杂，因此水泥生产的控制系统尤其是水泥回转窑的控制系统性能的好坏对生产的效率和产品的质量影响很大。我公司针对传统生产过程中的诸多弊端，基于现场总线技术，采用全数字直流或交流变频调速系统（根据用户需要），开发的水泥回转窑控制系统，实现了水泥回转窑生产过程的实时监控、分析和优化。
2　现场总线
　　现场总线是一种多点、多站、多变量、全分布式智能、双向串行的数字通讯链路，它直接沟通生产现场的测量控制与执行设备，以及更高层的自动化控制设备，它不仅是一个网络，而且是一个开放的控制系统，当前工业控制体系结构正由以 “信息集中，控制分散”为核心思想的DCS（集散控制系统）向FCS（现场总线控制系统）过渡，现场总线技术的出现，将传统DCS集中与分散相结合的集散系统结构变成了新型智能全分散结构，使构建高性能的分散式智能化工业检测监控系统成为可能。
　　根据用户需要，我们可以选择多种现场总线技术如Lonworks现场总线、Profibus现场总线等。基于现场总线的分散智能控制系统在实现现场级功能时，需要首先确定整个系统的完整控制策略，分散到各个相互独立的模块和子任务上，然后确定每个智能节点所完成的任务，以及它们之间的数据共享关系，并对每个节点编写应用程序，并下载到节点的FlashRom中调试运行，在每个智能节点自治运行、完成现场控制的基础上，上位机基于现场的控制信息以及数字通讯传输来的大量现场管理信息，通过人机界面软件对系统的实时和历史信息进行监控，并可嵌入一些插件和智能软件程序完成上位机的高级控制功能。
　　3 全数字直流或交流变频调速系统
   3.1 工艺流程分析
    水泥生产的整个生产工艺过程主要包括窑外预热分解、窑内锻烧、熟料冷却、废气处理和煤粉控制等工序。在回转窑水泥生产过程中，窑尾分解炉温度是一个重要的工艺参数，分解炉温度的稳定对整条生产线的稳定、高产和节能具有重大的影响。根据对生产工艺和现场采样数据的分析以及操作人员经验的总结，可以发现：①增加喂煤滑差电机转速，则增大了分解炉的入煤流量，加剧分解炉反应，使温度升高；②增加生料滑差电机转速，则增大了入窑生料流量，将增加分解炉内反应物料数量，使炉温升高；但当生料增大到一定程度后，由于物料未能充分反应，炉温反而下降。
　　应该让入窑生料流量与入分解炉煤粉流量之间维持一定比例关系，以便进行充分反应；③增大回转窑转速对炉温影响大，没有明确的关系。综上分析，虽然影响分解炉温度的因素很多，但喂煤滑差电机转速是一个主要因素，而其它诸如生料滑差电机的转速和回转窑转速也对分解炉温度有一定影响，但各因素之间存在耦合关系，它们作用也不是线性的，难以建立一个准确的数学模型来描述该过程，通过建立对象模型来实现对分解炉温度的控制就非常困难，为此采用了模糊神经网络控制技术来实现对炉温的自动调节。
    3．2　基于直流调速器或是交流变频器的算法
　　控制器的输入变量为分解炉温度偏差e和温度偏差的变化ec，输出变量为喂煤滑差电机车速增量Δn，并将回转窑转速和生料滑差电机转速作为干扰因素来处理。在整个温控系统中，调速系统的结构与算法是系统得以良好运行的关键，所以我们主要选用西门子公司或ABB公司进口直流调速器或交流无级变频调速器。　　
　　4 　现场总线控制系统的实现　　
　　采用现场总线技术，各个节点完成回转窑分解炉的温度控制，将控制节点连接安置在现场，只需通过一根双绞线就可完成现场各节点之间以及与上位机之间的信息通讯。各个节点，它们主要是传感器输入节点、控制器节点、执行器节点、显示节点。传感器节点完成现场温度值的网络变量输出；控制器具体实施调速系统的算法，并输出修正的网络变量；执行器驱动电阀工作；显示节点完成温度设定值的输出及当前温度的动态显示。网络变量的概念大大简化了复杂应用程序的设计，使节点程序的可利用性提高，节点间的虚拟连接关系得到加强，使其添加、移动、改变均方便易行，每个节点中的数据可与整个网络中的所有节点共享；另外上位机通过网卡便可实现与所有现场节点的通讯，通过工控组态软件（Wincc 或 Intouch）完成对整个系统的监控并可嵌入一些高级控制功能。
　　5　结束语
　　在水泥回转窑生产过程中采用现场总线技术、模糊神经网络控制技术，建立了 Lonworks智能节点的模糊神经网络温度控制系统，分散的节点不仅有效地实现了模糊控制功能，而且系统的整体性得到提高；特别是采用模糊神经控制等策略后，取得了良好的效果，炉温基本稳定在850℃左右，满足了生产要求。对比采用PID控制等，控制效果非常明显。
　　 分散智能控制网络系统是过程控制技术、仪表工业技术和计算机网络技术三者的结合，它代表了工业控制体系结构发展的一种方向。
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