水泥生料配料过程优化控制系统的设计及开发

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5、rialBlendingProcessSpeciality:ControlTheoryandControlEngineeringCandidate:LIUZhi-yongSupervisor(s):ProfessorBAIRuiLiaoningUniversityofTechnologyJinzhou,121001,ChinaMarch2016摘要辽宁工业大学硕士学位论文摘要水泥生料配料过程是水泥生产中的重要工序。其目的是将各种原料按照一定的比例混合制成水泥生料成品，生料中各种化学元素含量指标决定了水泥产品质量。水泥生料配料过程中存在着变量多、滞后性、非线性等特点，采

6、用常规的配料方法会导致生料成品质量不稳定。根据配料过程的特点，本文对水泥配料过程进行了深入的研究，研究的内容包括优化控制方法、控制系统、半实物仿真平台等，具体研究内容如下：（1）水泥生料配料过程优化控制方法由优化设定层和底层回路控制层两个部分组成。优化设定层包括优化计算模型和调整模型。其主要作用是通过序列二次规划法进行优化计算，得出各原料流量的设定值。底层回路控制层采用PID控制方法，其目的是使实际流量达到设定值。（2）采用S7-400PLC设计开发了水泥生料过程优化控制系统，包括硬件设计和软件开发。（3）通过将S7-400PLC、Matlab软件、WinCC监控软件

7、、VB编程软件通过不同的通信方式集成，设计开发出半实物仿真平台，在该平台中具有优化计算、模型建立、实时监控、以及模拟仿真等功能作用，通过半实物仿真平台对整个水泥生料配料过程的研究，既提高了工作效率和经济性，也弥补了传统仿真的缺陷和现场试验不足。研究结果表明，通过运用序列二次规划法对水泥配料过程进行优化计算，提高了水泥生料配比的准确度和质量，同时将西门子控制器与仿真软件结合起来使用，克服了传统仿真的缺陷，又使实验结果更加接近真实结果。关键词：水泥生料配料；优化算法；控制系统；半实物仿真；实时监控IAbstract辽宁工业大学硕士学位论文Abstract