水泥烧成智能监控系统设计与研究
本文选题:水泥烧成系统 切入点:OPC协议 出处:《青岛科技大学》2017年硕士论文
【摘要】:能源短缺以及环境污染现今已经成为全球都比较关心的问题,同时这两个问题也已成为制约我国发展的重大难题。对于水泥行业来说“低碳水泥,绿色发展”已经成为中国新兴经济模式下的必然要求。通过设计各种控制分析软件来提升能源使用的效率的方法,已经在很多领域得以实施,并取得了立竿见影的效益。本课题主要研究水泥烧成智能监控系统,通过计算机完成能源数据的在线采集,以及对数据进行分类、整合和分析计算,以便于准确、快速和实时的监测水泥生产过程中的能耗,并进行优化控制。本文依托XX水泥厂4#生产线,展开以下工作:(1)分析水泥烧成系统的工艺流程,对完成该系统的监控所需要的参数进行详细的分析,然后确定主要以篦冷机的优化控制为核心的监控方案。在此基础上,完成了对水泥烧成智能监控系统的功能结构的设计。最后对前台界面、数据处理、通讯模块、优化控制算法这四个模块进行详细设计。(2)根据水泥烧成智能监控系统的功能和特点进行软件开发,然后对软件界面进行详细的设计,以及完成了数据处理模块和基于OPC通讯协议的通讯模块的开发,进一步分析OPC通讯接口的读写方式及工作流程,设计基于规则库和推理机篦压优化控制算法模块,构建了篦压优化控制算法模块,最终完成对水泥烧成智能监控系统的研究及软件平台的设计与开发。(3)在优化控制算法模块,采用K-means聚类算法完成了对篦冷机部分工况的划分,以此为依据设计工况识别器。再利用动态递归寻优算法寻找出篦冷机最优热效值以及与其相对应的篦压优化设定值,并将此作为专家知识,建立规则库和推理机,最终为用户提供篦压优化指导值,实现对水泥烧成系统中篦冷机部分的优化控制。
[Abstract]:Energy shortage and environmental pollution have become a global concern, and these two problems have become a major problem restricting the development of our country.For cement industry, "low carbon cement, green development" has become the inevitable requirement of China's emerging economic model.Methods to improve the efficiency of energy use by designing various control analysis software have been implemented in many fields and have achieved immediate benefits.This topic mainly studies the cement burning intelligent monitoring system, completes the energy data on-line collection through the computer, and carries on the classification, the conformity and the analysis calculation to the data, in order to facilitate the accuracy,Monitor and optimize the energy consumption in cement production process quickly and in real time.In this paper, based on the XX cement plant-production line, the following work is carried out: 1) analyzing the technological process of the cement firing system, and analyzing the parameters needed to complete the monitoring and control of the system in detail.Then determine the main grate cooler optimization control as the core of the monitoring scheme.On this basis, the functional structure of cement firing intelligent monitoring system is designed.Finally, the four modules of foreground interface, data processing, communication module and optimization control algorithm are designed in detail. The software is developed according to the functions and characteristics of cement burning intelligent monitoring system, and then the software interface is designed in detail.The development of data processing module and communication module based on OPC communication protocol is completed, and the reading and writing mode and workflow of OPC communication interface are analyzed, and the algorithm module based on rule base and reasoning machine grate pressure optimization control algorithm is designed.Based on this, a working condition recognizer is designed.Then the dynamic recursive optimization algorithm is used to find out the optimal thermal efficiency of grate cooler and the corresponding set value of grate pressure optimization. The rule base and inference machine are established as expert knowledge, and the guiding value of grate pressure optimization is provided to the user.
【学位授予单位】:青岛科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP277
【参考文献】
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,本文编号:1687124
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