回转窑煅烧过程运用软测量的建模方法及应用.pdf

《回转窑煅烧过程运用软测量的建模方法及应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、回转窑煅烧过程运用软测量的建模方法及应用蔡永昶S矾MeasurementModeIingMethod&AppIIcationOfROtaⅣK_In’sCaIcinationProcess罄采昶(顺德职业技术学院电子与信息工程系，广东佛山528300)摘要：为了解决工业回转窑的生产过程中存在工艺复杂、建模困难和控制目标只能离线检测等控制难点的问题，在分析锌钡白回转窑煅烧过程运行机理和工艺流程的基础上，运用软测量的方法建立煅烧过程的控制模型。结合熟练工人的操作经验，采用模糊控制的方法对控制模型的PID参数进行自

2、动整定，详细介绍了控制模型的建立过程和模糊参数自整定控制器的设计方法。现场运行取得了满意的效果。关键词：模糊参数自整定软测量PID控制模型非线性智能控制中图分类号：11P273文献标志码：AAh由删：Inorderto80Ivethepmblemexistsintlleindus研al∞taryl【ilIlpIDductionIe．g．tlleproce踮iscomplex，llardtobuiIdt}lemodel。tllecon仃olobjectc粕bedetecteddnineoIlly锄detal-

3、ontlleb舾iBofanalyzingtlIecalcinadonope枷onalmechaIlismandproceBsⅡowofli山一oponemtarykiln，tlles0Rme舾urementmetllodisusedt0e蚰

4、bli8htllecalc枷帆con缸olmodel．C伽nb曲iI唱wi山tIIeopemtingexperienceofspeciali∞dworkers，arIdad叩dngtllefIlzzycontrolto∞mtIlIIingtIlePlDp舣锄etero

5、fc伽呐lmodd。thepr∞嘲of瑚dingthecon扛DlmodelandtlIede8igIlmetllodoffhzzypar啪eter鸵lfItuniIlgcon咖Ⅱera他ill吲uoediIldetail．ne陀酊l乜0ftIlesi钯叩刹仰are鲥sf如tory．函Iy啪r凼：FuzzypaE呦ete玛semtlIniIlgSoftme船u嘲nemPmCon扫试脚delN魄liIle盯IIItelligentconnDlO引言工业回转窑是石油化工等各类基础行业关键的生产设备，物料经过回转

6、窑进行干燥煅烧，吸收足够的热量，从而发生物理和化学反应，达到其性能指标改变的目的。窑体传热机理复杂，关键控制目标难以在线检测，干燥煅烧过程为典型的慢过程工艺，往往具有多变量、强耦合、大滞后、非线性、不确定性等特点。目前，国内外大多数对工业回转窑控制的研究主要是对某一工况参数(如窑头温度)的智能控制¨“。和基于经验公式对干燥煅烧过程的开环控制”“1。这些研究不能对控制目标进行及时反馈，且受环境干扰和生产因素变化等的影响，被控指标往往不稳定，甚至出现大的波动。本文以锌钡白回转窑为具体对象，在分析其结构和工艺流程

7、的基础上，运用软测量的方法建立了关键生产过程——煅烧过程的控制模型，并运用模糊参数自整定PID的方法实施控制。广东省科技厅工业攻关基全资助项目(蝙号：C10909)。修改稿收到日期：20ll一03—29。作者蔡永昶。男。19r79年生，2004年毕业于华南理工大学控制理论与控制工程专业。获硕士学位。讲师；主要从事工业过程控制、计算机分布控制等方面的研究。l工艺流程介绍锌钡自又称立德粉，是一种化工颜料，其性能指标为消色力，只能运用化学的方法离线检验‘7

8、。锌钡白的干燥煅烧过程在一个两段结构的大型回转窑完成，物

9、料通过窑体的转动从进料口到出料口，完成干燥煅烧的过程，工艺流程如图l所示。料煅烧温厦图l工艺流程Fig．1Proc∞s玎ow燃油在窑头燃烧产生热量，鼓风机和抽风机使热空气从窑头流向窑尾，给物料提供干燥煅烧所需要的能量。从前序工艺过来的浆料，由于含水量多，先通过进料泵进入干燥窑进行烘干，干燥时间约为2h；经过干燥后的物料进入煅烧窑，煅烧温度为690～750℃，煅烧时间约为lh。连接两段窑体的中间塔，便于物料定期抽取进行水分含量的离线检验。传统控制方法为44腿OCEssAUTOMAlrION聃TR咖ATIoNV

10、oL32№7July加ll回转窑煅烧过程运用软测量的建模方法及应用蔡永昶人工控制，即工人根据经验每10min观察一次出料，若觉得过烧则调快煅烧转速和干燥转速，以减少煅烧时间，反之亦然。同时，每隔1．5h从出料口取样送离线检验，消色力检验结果约30min返回给调节现场。在传统的人工控制中，转窑24h连续生产，三个工人交替操控，由于不同的工人操作方法和经验不同，同一工人在不同的时间注意力和判断力也不一样，易造成产品质