水泥生產過程分解爐計算機控制系統(tǒng)的設計與開發(fā).pdf

1、分解爐是新型干法水泥生產工藝的標志性設備，其作用是對生料物料中的碳酸鹽進行預分解，使入窯的物料中碳酸鹽的分解率達到工藝要求。分解爐的生料分解率是分解爐的主要工藝指標，分解率控制精度的高低對于回轉窯燒結過程穩(wěn)定、穩(wěn)定熟料質量具有重要影響，而且關系著設備的安全運行。由于分解爐與回轉窯和預熱器直接相連，設備關聯(lián)嚴重，不確定干擾因素眾多，爐內燃燒、傳熱、分解等過程機理復雜，溫度過程存在著不確定性、純滯后、非線性、難以建立精確模型等特點，傳統(tǒng)的控

2、制方法難以達到較好的控制效果。目前，我國大多數(shù)水泥生產分解爐均是采取人工控制的方式，存在熟料質量不穩(wěn)定、設備運轉率低、產量低、能耗大、操作人員勞動強度大等一系列問題。因此，研究分解爐自動控制技術對于穩(wěn)定熟料質量、提高產量和設備運轉率具有重要意義。本文依托國家“863”高技術研究課題，以酒鋼集團宏達建材公司2000t/d水泥熟料生產線自動化工程為背景，完成計算機控制系統(tǒng)的設計和開發(fā)。本文的主要工作如下:
　　 (1)在對分解爐過程

3、控制控制目標和控制難點分析的基礎上，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?？刂破饔煞氯酥悄芸刂破骱颓梆伩刂破鹘M成，在仿人控制器中引入溫度過程Smith預估補償模型，以克服被控過程的純滯后特性，實現(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熱器故障預測策略，通過對各處溫度、壓力的分析，按照專家的經驗預測可能出現(xiàn)故障的設備。對分解爐溫度智能控制策略

4、進行了仿真研究。仿真結果表明，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的分解爐溫度過程，具有實際應用價值。
　　 (2)基于上述控制策略的基礎上，對控制系統(tǒng)進行體系結構設計和功能設計?？刂葡到y(tǒng)的體系結構分成運行監(jiān)控層和過程控制層。過程控制層完成生產過程的控制功能，包括邏輯控制和回路控制。具有邏輯聯(lián)鎖功能、分解爐溫度自動控制功能、增濕塔出口溫度自動控制功能等。運行監(jiān)控層