篦冷机计算机控制系统的设计与实现
本文选题:篦冷机 + 模糊控制 ; 参考:《河北科技大学》2016年硕士论文
【摘要】:水泥作为我国经济建设的基本原料,对国家的发展起着重要作用。而篦冷机又是水泥生产中熟料冷却的唯一装置,不仅与水泥成品的质量息息相关,对整个系统热效率的提高、能耗的降低都发挥着巨大作用。在国家减排号召的推动下,水泥生产行业正在不断优化产业结构,向低耗高产的方向发展。运用科技的手段将先进控制算法应用在篦冷机以及整个烧成系统中,已成为当今水泥行业研究的主要方向。本课题在研究了河北省某公司水泥熟料生产线中篦冷机冷却机理的基础上,得出了影响篦冷机工作的主要因素,总结出了控制要点,并针对它本身的非线性、多参量、时变等特点,确定了应用模糊控制算法以及专家诊断系统对篦冷机进行自动控制。模糊控制主要用于系统出现较小偏差时进行微调,以篦床转速、篦下风室压力、熟料的厚度作为控制参量,经过控制给出篦床转速的调节量,以提前对篦下风室压力进行调节,从而保证熟料的冷却效果,维持整个熟料烧成系统的热平衡。专家诊断系统主要是当运行参数出现较大异常时,对各种故障工况进行监控和排除,并将信息融合中的D-S证据理论组合算法应用到专家诊断系统的数据分析和决策当中,将传感器采集的大量数据进行融合,再结合专家推理和故障决策,找出合适的故障解决方案,保障篦冷机的正常运行。根据控制要求和操作要点完成控制软件之后,运用OPC技术,实现了与现场DCS系统的连接。对接之后,控制软件对篦冷机冷却系统进行实时监控,一旦有异常工况产生,则自动进行调节并得出调整量,并将其通过OPC接口送回DCS系统,最终实现对篦冷机的控制。实验结果表明,本控制系统能够对篦冷机起到预期的控制效果,达到了设计的目的。
[Abstract]:As the basic raw material of our country's economic construction, cement plays an important role in the development of our country. Grate cooler is the only device for clinker cooling in cement production, which is not only closely related to the quality of cement products, but also plays a great role in improving the thermal efficiency and reducing energy consumption of the whole system. Driven by the call of national emission reduction, cement production industry is constantly optimizing the industrial structure and developing towards low consumption and high yield. The application of advanced control algorithm in grate cooler and the whole firing system by means of science and technology has become the main research direction of cement industry nowadays. On the basis of studying the cooling mechanism of grate cooler in cement clinker production line of a company in Hebei province, the main factors affecting grate cooler work are obtained, and the control points are summarized. The fuzzy control algorithm and expert diagnosis system are used to control the grate cooler automatically. Fuzzy control is mainly used to fine-tune the system when there is a small deviation. The grate speed, the pressure of the down grate chamber and the thickness of the clinker are taken as the control parameters, and the adjusting quantity of the speed of the grate bed is given through the control, so as to adjust the pressure of the down grate chamber in advance. Thus, the cooling effect of clinker is guaranteed and the heat balance of the whole clinker firing system is maintained. The expert diagnosis system is mainly used to monitor and eliminate the various fault conditions when the operation parameters are abnormal, and applies the D-S evidence theory combination algorithm in the information fusion to the data analysis and decision making of the expert diagnosis system. A large number of data collected by the sensor are fused and combined with expert reasoning and fault decision to find out a suitable fault solution to ensure the normal operation of the grate cooler. After the control software is completed according to the control requirements and operation points, the connection with the field DCS system is realized by using OPC technology. After docking, the control software monitors the cooling system of grate cooler in real time. Once there is abnormal working condition, it automatically adjusts and obtains the adjustment quantity, and sends it back to DCS system through OPC interface, finally realizes the control of grate cooler. The experimental results show that the control system can achieve the desired control effect on the grate cooler and achieve the purpose of the design.
【学位授予单位】:河北科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TQ172.622.4;TP273.5
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,本文编号:2099961
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