基于自動(dòng)配料的水泥生料質(zhì)量控制研究.pdf

1、生料質(zhì)量控制是水泥生產(chǎn)的基礎(chǔ)，質(zhì)量合格、穩(wěn)定的生料不僅可以使熟料質(zhì)量穩(wěn)定，而且可以降低熟料燒成過(guò)程的難度。石灰飽和系數(shù)、硅酸率和鋁氧率是反映生料質(zhì)量的通用指標(biāo)，三率值的合格與否是生料質(zhì)量好壞的直觀反映。國(guó)內(nèi)水泥生料配料過(guò)程總體上仍處于人工或半自動(dòng)控制狀態(tài)，傳統(tǒng)的控制方式時(shí)間滯后性很大，且配比調(diào)整依靠的是操作員工作經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有嚴(yán)格計(jì)算過(guò)程，受人為主觀因素影響較大，從而不能保證水泥生料質(zhì)量穩(wěn)定。前期國(guó)內(nèi)水泥企業(yè)已開(kāi)始應(yīng)用元素在線(xiàn)分析儀，可以實(shí)

2、時(shí)檢測(cè)入磨皮帶或出磨空氣斜槽內(nèi)生料的化學(xué)成分，為配比的自動(dòng)計(jì)算提供了基礎(chǔ)。所以，從國(guó)內(nèi)外生料質(zhì)量控制的研究現(xiàn)狀出發(fā)，采用先進(jìn)控制算法，實(shí)現(xiàn)生料質(zhì)量控制的科學(xué)化、自動(dòng)化，對(duì)水泥企業(yè)控制產(chǎn)品質(zhì)量甚至穩(wěn)定窯系統(tǒng)燒成具有重要意義。
　　本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)多家水泥企業(yè)生料質(zhì)量控制環(huán)節(jié)的深入了解，針對(duì)傳統(tǒng)離線(xiàn)式和安裝了元素在線(xiàn)分析儀的在線(xiàn)式生料質(zhì)量控制分別提出了相應(yīng)的質(zhì)量控制設(shè)計(jì)方案。本文主要工作內(nèi)容如下：
　　(1)離線(xiàn)式生料質(zhì)量控制不能

3、得到生料成分實(shí)時(shí)反饋結(jié)果，使用數(shù)據(jù)為化驗(yàn)室每小時(shí)的報(bào)樣。為了解決離線(xiàn)調(diào)整的弊端，提出如下控制方案：針對(duì)人工控制時(shí)遇到的特殊工況，設(shè)計(jì)了專(zhuān)家控制器，進(jìn)行分工況處理；充分總結(jié)現(xiàn)場(chǎng)操作人員操作經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合化驗(yàn)室人員建議，形成專(zhuān)家控制器的規(guī)則庫(kù)，從而達(dá)到自動(dòng)控制模仿人工控制規(guī)則的目的；配比的計(jì)算使用增量式尋優(yōu)方法，減小了由于原料成分代表性差、波動(dòng)大帶來(lái)的誤差。
　　(2)在線(xiàn)式生料質(zhì)量控制由于安裝了元素在線(xiàn)分析儀，可以得到生料成分實(shí)時(shí)反饋

4、結(jié)果。元素在線(xiàn)分析儀由于原理不同分為磨后應(yīng)用與磨前應(yīng)用。兩種應(yīng)用均可以實(shí)時(shí)檢測(cè)生料成分，大大減少了滯后時(shí)間。針對(duì)兩種在線(xiàn)式應(yīng)用，本文提出的控制方案類(lèi)似：根據(jù)元素分析儀的反饋、響應(yīng)周期的設(shè)定和三率值設(shè)定智能選擇使用偏差控制器、趨勢(shì)控制器和前饋控制器輸出三率值的不同工況，并將此作為專(zhuān)家控制器的輸入，由專(zhuān)家控制
　　器輸出相應(yīng)的調(diào)節(jié)方案。
　　(3)根據(jù)離線(xiàn)式生料質(zhì)量控制的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)方案開(kāi)發(fā)了離線(xiàn)式生料質(zhì)量控制軟件。由于應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)

5、有在線(xiàn)條件，故該軟件完全離線(xiàn)，不在線(xiàn)實(shí)時(shí)獲取生料全分析數(shù)據(jù)，也不在線(xiàn)實(shí)時(shí)修改DCS配料秤給定。生料全分析數(shù)據(jù)依靠人工輸入，計(jì)算配比顯示在軟件界面上，再由操作員手動(dòng)修改DCS配料秤給定。該軟件使用VB編寫(xiě)。
　　(4)根據(jù)在線(xiàn)式生料質(zhì)量控制的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)方案開(kāi)發(fā)了在線(xiàn)式生料質(zhì)量控制軟件。軟件通過(guò)OPC分別與DCS和分析儀進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，結(jié)合SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)讀寫(xiě)操作，完成成分讀取與配比計(jì)算輸出過(guò)程。該軟件亦使用VB