新型干法水泥生产线的DCS实现
本文关键词: 水泥 系统设计 精细控制 DCS 出处:《湖南工业大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:水泥作为建筑行业的基础材料之一,在日常经济基础设施建设中的用量极大。伴随着经济发展中房地产、高速公路、高速铁路的建设,对水泥的需要呈现增长趋势。水泥生产需要一套复杂的生产工艺,能耗高,污染大,因此需要设计一种精细控制的新型干法的水泥生产工艺以及自动控制系统,优化工艺,降低能耗,主要针对水泥生料的预分解,这个复杂的物理化学过程,该控制环节存在变量多,大滞后、非线性等问题。引入基于精细控制的DCS系统能有效的解决这些难题,为水泥生产提供了理论支持。本文的主要工作内容如下:1.结合水泥的生产工艺,对水泥生产过程进行重构分块,完成了DCS系统的总体架构设计,并确定了每个生产环节的控制方式,参数范围等。2.对新型干法水泥生产线的重要设备分解炉温度的精细控制,采用了模糊控制,并引入了三次风温、生料量作为控制的边界条件,提高了控制精度;采用了FLUENT软件进行炉温的热力学仿真,获取了分解炉内部温度场、压力场的特点,进一步优化了控制方案,为工程实践提供了可靠的理论支持。3.应用专业控制软件,结合优化后的工艺流程进行了组态设计开发,开发了分解炉模糊控制功能模块,运用了delphi与matlab的混合编程,采用标准通信协议方式与控制软件进行通信从而实现对温度的精细控制,并进行了监控画面的UI优化。最后,通过现场调试验证,本套DCS控制系统工作稳定,操作方便,使用效果良好,对分解炉的温度控制优于人工控制且更节省燃料、降低损耗,不仅为企业创造了经济价值,还具有一定的推广价值。
[Abstract]:Cement as one of the basic materials in the construction industry, in the daily economic infrastructure construction, with the economic development of real estate, highway, high-speed railway construction. Cement production needs a set of complex production technology, high energy consumption, high pollution, so it is necessary to design a new fine control dry process cement production process and automatic control system. Optimization of the process to reduce energy consumption, mainly for the cement raw meal pre-decomposition, this complex physical and chemical process, the control link there are many variables, large lag. The introduction of DCS system based on fine control can effectively solve these problems and provide theoretical support for cement production. The main work of this paper is as follows: 1. The cement production process is reconstructed into blocks, the overall architecture design of DCS system is completed, and the control mode of each production link is determined. The fine control of calciner temperature of the important equipment in the new dry cement production line is controlled by fuzzy control, and the third air temperature is introduced, and the raw material quantity is taken as the boundary condition of the control. The control precision is improved. The thermodynamic simulation of furnace temperature is carried out by using FLUENT software. The characteristics of temperature field and pressure field in calciner are obtained, and the control scheme is further optimized. Provide reliable theoretical support for engineering practice .3.Use professional control software, combined with the optimized process flow configuration design development, the development of calciner fuzzy control function module. The mixed programming of delphi and matlab is used, and the standard communication protocol is used to communicate with the control software to realize the fine control of temperature. Finally, through field debugging and verification, the DCS control system works stably, easy to operate, and has good effect. The temperature control of calciner is superior to manual control, saving fuel and reducing wastage, which not only creates economic value for enterprises, but also has certain popularization value.
【学位授予单位】:湖南工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ172.6
【参考文献】
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,本文编号:1479469
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