水泥生產(chǎn)過(guò)程分解爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、分解爐是新型干法水泥生產(chǎn)工藝的標(biāo)志性設(shè)備，其作用是對(duì)生料物料中的碳酸鹽進(jìn)行預(yù)分解，使入窯的物料中碳酸鹽的分解率達(dá)到工藝要求。分解爐的生料分解率是分解爐的主要工藝指標(biāo)，分解率控制精度的高低對(duì)于回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)過(guò)程穩(wěn)定、穩(wěn)定熟料質(zhì)量具有重要影響，而且關(guān)系著設(shè)備的安全運(yùn)行。由于分解爐與回轉(zhuǎn)窯和預(yù)熱器直接相連，設(shè)備關(guān)聯(lián)嚴(yán)重，不確定干擾因素眾多，爐內(nèi)燃燒、傳熱、分解等過(guò)程機(jī)理復(fù)雜，溫度過(guò)程存在著不確定性、純滯后、非線性、難以建立精確模型等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的控

2、制方法難以達(dá)到較好的控制效果。目前，我國(guó)大多數(shù)水泥生產(chǎn)分解爐均是采取人工控制的方式，存在熟料質(zhì)量不穩(wěn)定、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率低、產(chǎn)量低、能耗大、操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大等一系列問(wèn)題。因此，研究分解爐自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)于穩(wěn)定熟料質(zhì)量、提高產(chǎn)量和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率具有重要意義。本文依托國(guó)家“863”高技術(shù)研究課題，以酒鋼集團(tuán)宏達(dá)建材公司2000t/d水泥熟料生產(chǎn)線自動(dòng)化工程為背景，完成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)。本文的主要工作如下:
　　 (1)在對(duì)分解爐過(guò)程

3、控制控制目標(biāo)和控制難點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上，提出了基于仿人智能控制加規(guī)則推理前饋控制的分解爐溫度控制策略。控制器由仿人智能控制器和前饋控制器組成，在仿人控制器中引入溫度過(guò)程Smith預(yù)估補(bǔ)償模型，以克服被控過(guò)程的純滯后特性，實(shí)現(xiàn)基于特征的多模態(tài)控制。提出了生料下料閥、生料秤、塔架提升機(jī)的邏輯聯(lián)鎖控制策略；提出了基于規(guī)則推理方法的分解爐和預(yù)熱器故障預(yù)測(cè)策略，通過(guò)對(duì)各處溫度、壓力的分析，按照專家的經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)故障的設(shè)備。對(duì)分解爐溫度智能控制策略

4、進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明，仿人智能控制方法控制性能優(yōu)于傳統(tǒng)的控制方法，能夠適用于具有不確定性干擾、大滯后、難以建立精確模型等特點(diǎn)的分解爐溫度過(guò)程，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　 (2)基于上述控制策略的基礎(chǔ)上，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)?？刂葡到y(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)分成運(yùn)行監(jiān)控層和過(guò)程控制層。過(guò)程控制層完成生產(chǎn)過(guò)程的控制功能，包括邏輯控制和回路控制。具有邏輯聯(lián)鎖功能、分解爐溫度自動(dòng)控制功能、增濕塔出口溫度自動(dòng)控制功能等。運(yùn)行監(jiān)控層