石灰窯石灰石煅燒控制研究.pdf

1、石灰作為生產(chǎn)活性納米碳酸鈣的重要工業(yè)原料，其主要通過(guò)石灰窯煅燒石灰石而來(lái)的，石灰窯煅燒是生產(chǎn)活性碳酸鈣的第一道工序，也是其中特別重要的工序，對(duì)制成的活性納米碳酸鈣的質(zhì)量有著很大的影響。然而在石灰窯煅燒石灰石過(guò)程中，煅燒溫度是其中比較重要的影響因素。由于其煅燒過(guò)程是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程，且具有大純滯后、非線性、嚴(yán)重耦合等特征，因此煅燒溫度的穩(wěn)定性會(huì)受到影響，進(jìn)而會(huì)影響石灰活性。目前大多企業(yè)還是采用上位機(jī)監(jiān)測(cè)溫度并且通過(guò)人工經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行加料和減

2、料來(lái)控制煅燒帶的溫度，這樣導(dǎo)致生產(chǎn)率低、能耗高和產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。本文針對(duì)窯煅燒石灰石的溫度控制做了以下研究。
　　首先，針對(duì)石灰窯煅燒過(guò)程中溫度控制問(wèn)題，詳細(xì)介紹了石灰窯的結(jié)構(gòu)及工作原理，再根據(jù)某納米碳酸鈣廠實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的輸入輸出數(shù)據(jù)，運(yùn)用Matlab軟件中的辨識(shí)工具箱進(jìn)行了相關(guān)數(shù)據(jù)辨識(shí)，得到了石灰窯煅燒控制系統(tǒng)的相關(guān)模型，直接體現(xiàn)了煅燒系統(tǒng)控制量與被控量間的精確數(shù)學(xué)關(guān)系。
　　其次，由于系統(tǒng)具有時(shí)變、滯后等特征，采取普通

3、的PID控制算法難以得到滿意的效果，因此，本文根據(jù)辨識(shí)出的模型，運(yùn)用Matlab中的Simulink工具箱，采用了模糊免疫自適應(yīng)PID-Smith預(yù)估方法搭建了仿真模型。然后分別對(duì)石灰窯煅燒帶溫度進(jìn)行了常規(guī)PID仿真、模糊自適應(yīng)PID仿真、模糊免疫自適應(yīng)PID仿真以及模糊免疫自適應(yīng)PID-Smith預(yù)估控制仿真對(duì)比。結(jié)果表明，模糊免疫自適應(yīng)PID-Smith預(yù)估方法效果較好，超調(diào)量小，魯棒性強(qiáng)，適合石灰窯煅燒系統(tǒng)的溫度控制。然而在實(shí)際生

4、產(chǎn)過(guò)程中，被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型是隨著現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境變化的，基于此，在上述控制方法的基礎(chǔ)上對(duì)Smith預(yù)估進(jìn)行了相關(guān)改進(jìn)，仿真結(jié)果表明，改進(jìn)型Smith預(yù)估方法相比常規(guī)Smith預(yù)估控制，在模型相關(guān)參數(shù)發(fā)生改變的情況下，也能獲得更好的控制效果，更能滿足石灰石煅燒的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程。
　　最后，結(jié)合石灰石煅燒車(chē)間實(shí)際生產(chǎn)狀況，通過(guò)組態(tài)軟件繪制了煅燒監(jiān)控畫(huà)面，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。為了方便查閱數(shù)據(jù)以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，通過(guò)ODBC將組態(tài)軟件與SQL