水泥回转窑生产过程控制系统设计研究

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1、摘要水泥生产中，水泥回转窑的工作过程属于复杂的热工反应过程，是水泥生产的核心部分，对水泥回转窑的自动控制可保证生产的“均衡稳定”与设备的安全运行，使生产过程经常处于最佳状态，达到优质、高效、低消耗的目的。髫前，国内各大、中型水泥厂水泥回转窑的闭环控制回路仍普遍采用传统的PID控制，参数难以整定，控制效果不够理想。本课题采用两级DCS控制系统，改进控制策略，实现水泥回转窑生产的自动控制，对工艺要求的一些重要参数进行自动监控。本课题针对水泥回转窑生产的工艺要求提出系统控制方案，下位机(PI。c)负责完成数据的采集和处理，并接受上位机指

2、令向模块输出信号去完成各种控制功能，上位机(工控机)完成生产工艺过程的监视、操作、控制，系统通讯通过ControlNet网络实现，完成下位机PLC与上位机工作站之间的信息交换；对预热器五级筒出口气体温度改进传统PID控制方式，引入先进控制策略，进行模糊PID控制算法的研究与设计，获褥了动态响应快、超调量小、温度控制稳定的良好效果；对控制系统的硬件和软件进行设计，完成了工控机和PI。C的选型及配置，重点对下位窑尾窑中和窑头两个控制站的模拟、数字信号做出PLC连接图，进行地址分配，完成了下位机控制程序流程图及调节回路控制框图的设计，对

3、系统监控界面做出了设计，通过8幅工艺流程界面，可实现水泥回转窑生产过程的监控、进行PID参数的调整，并可对各工艺、电气参数的实时趋势及历史趋势进行观察、打印，自动生成生产报表等并打印，还具有对工艺及电气故障进行实时报警的功能，通过显示屏显示报警信息，并可通过声音进行报警。关键词：水泥回转窑、过程控制、PLC、工控机、模糊PID、监控ABSTRACTTheprocessoftheCementRotativeStoveisthecorepartofthecementproduce，whichbelongthecomplexheatre

4、actionprocess．ThecontroloftheCementRotativcStovenotonlyensurebeththestabilizationofproduceandequipment’ssafety，butmaketheprocessofproducetothebestpoint，whichcanreachtotheaimofhighquality,highefficiency，lowconsumption．Now,theCementRotativeStove’sclosedloopusetraditionP

5、IDcontrolstrategyinthenation．Itissodifficulttoascertaintheparameterofsystemthatcall’treachtotheidealeffect．ThispaperusetwoclassDCScontrolsystemtoimprovecontrolstrategy,whichcallrealizethecontroloftheprocessoftheCementRotativeStoveandsupervisetherequestpm'mneter．Accord

6、ingtothetechnicalrequestofCementRotativeStove，thispaperpresentsacontrolstrategy．PLCcompletethecollectionanddisposeofdata,andacceptcomputer’sinstructionsothatcallexportsignaltocompletekindsofcontrolfunction．Theindustrialcontrolcomputercompletethestakeout,handleandcontr

7、01．ControlNetrealizethesystemcommunicationandinformationexchangeinPLCandcomputer．Accordingtotherequestofgastemperature，traditionPIDcontrolstrategyisimprovedthroughusefuzzycontrolstrategy．ThefastdynamicrespondandstabilizationtemperaturecanbeobtainedthroughusedthefuzzyP

8、IDcontrolstrategy．Thehardwareandsoftwarearedesigned．PLCconnectchartiscompletedfortheanalogicalanddigitalsignaloftwocontrolst