基于OPC和Cimplicity的水泥熟料f-CaO软测量工程实现研究

发布时间：2017-07-25 16:30

  本文关键词：基于OPC和Cimplicity的水泥熟料f-CaO软测量工程实现研究

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【摘要】：水泥是建筑行业的支撑产业,它在混凝土中是必不可少的粘合剂。以预分解技术为核心的新型干法水泥是目前世界上最先进的水泥生产技术。水泥回转窑煅烧环节产生的水泥熟料游离氧化钙(f-CaO)含量会影响水泥质量,劣质的水泥不仅会对建筑材料有影响,也会造成资源的浪费。多年工艺实践证明,f-CaO含量应控制在一个合理的范围(0.5～2.0%),才能保证水泥质量。而目前f-CaO含量的监测仍处于人工化验阶段,没有具体的仪表可以在线检测,具有较大滞后,不利于质量控制。因此,如何实时获取f-CaO含量,为产品质量的在线监测与控制奠定理论基础是本论文研究的重点。本论文选题来源于云南省院所专项“水泥生产过程中f-CaO在线软测量及温度控制系统研发与应用示范”项目,针对云南省某水泥厂2000t/d的新型干法水泥生产线,借助软测量技术来实现f-CaO含量的在线预测,以解决目前f-CaO含量难以在线测量的困境。本论文首先在深入了解水泥工艺,分析影响f-CaO含量的因素,确定f-CaO软测量模型结构的基础上,采用多元线性回归(MLR)、多元逐步回归(MSR)和递推偏最小二乘法(RPLS)三种软测量方法,分别建立了水泥熟料f-CaO软测量模型并进行了模型验证。其次,为提高模型预测精度,对模型预测数据进行了校正方法研究,得到了较好的校正结果并通过比对MLR、MSR、RPLS三种模型的预测效果,确定了能较好适应水泥实际生产的模型算法为RPLS算法;同时,为便于今后实现水泥分解炉出口温度最优闭环控制,本论文又根据f-CaO软预测值和分解炉出口温度之间的关系,进一步开展了分解炉出口温度最佳设定值寻优计算研究,得到了较为满意的结果。最后,为了实现将f-CaO软预测算法运用于工程,在基于GE-Cimplicity软件上开发了f-CaO软预测监控画面并分别通过OPC接口和VBS脚本,成功实现了基于Matlab的f-CaO软预测算法与Cimplicity的监控画面间的数据交换。本论文的研究为f-CaO含量在线测量和水泥熟料质量的闭环控制奠定了一定的理论基础,并为工程实现研究提供了一种有效的途径,对水泥工业具有重要的现实意义。
【关键词】：水泥熟料 f-CaO软测量 Matlab OPC接口 Cimplicity
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ172.66
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 课题的研究背景及意义10-11
• 1.2 课题的国内外研究现状11-13
• 1.3 论文研究内容13-14
• 第二章 水泥工艺及熟料f-CaO软测量建模数据预处理14-22
• 2.1 工艺简介14-15
• 2.2 熟料f-CaO影响因素分析15-17
• 2.3 f-CaO软测量建模数据预处理17-20
• 2.3.1 数据误差处理17-18
• 2.3.2 数据变换处理18
• 2.3.3 f-CaO相关性分析18-20
• 2.4 本章小结20-22
• 第三章 水泥熟料f-CaO软测量算法研究22-38
• 3.1 软测量建模算法简介22
• 3.2 f-CaO的多元线性回归(MLR)建模22-25
• 3.2.1 多元线性回归原理22-23
• 3.2.2 f-CaO的MLR模型23-25
• 3.3 f-CaO的多元逐步回归(MSR)建模25-28
• 3.3.1 多元逐步回归原理25-26
• 3.3.2 f-CaO的多元逐步回归模型26-28
• 3.4 f-CaO的递推偏最小二乘法(RPLS)建模28-33
• 3.4.1 递推偏最小二乘法原理28-31
• 3.4.2 f-CaO的递推偏最小二乘法模型31-33
• 3.5 f-CaO的MLR、MSR和RPLS模型效果对比分析33
• 3.6 软测量模型校正33-36
• 3.7 本章小结36-38
• 第四章 基于f-CaO的分解炉出口温度最佳设定值寻优计算38-42
• 4.1 目标函数的设计38-39
• 4.2 分解炉出口温度最佳T_(SP)39-41
• 4.3 本章小结41-42
• 第五章 基于Cimplicity的f-CaO含量软测量工程实现研究42-60
• 5.1 DCS系统硬件配置简介42-43
• 5.2 Cimplicity工控软件简介43-44
• 5.3 OPC通讯简介44-46
• 5.4 f-CaO数据库设计46
• 5.5 Cimplicity、Matlab及SQL Server之间的数据通讯设计46-48
• 5.6 基于Cimplicity的f-CaO软预测工程实现过程48-58
• 5.6.1 Cimplicity中f-CaO软预测界面设计48-50
• 5.6.2 动态画面的运行实现50-58
• 5.7 本章小结58-60
• 第六章 总结与展望60-62
• 6.1 总结60-61
• 6.2 展望61-62
• 致谢62-64
• 参考文献64-70
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文及成果70

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本文编号：572235