水泥回转窑温度智能监控系统改进水泥生产线新型干法水泥生产过程

作者：红星机器 发布时间：2012-6-9

水泥回转窑作为水泥生产线新型干法水泥生产过程中的核心环节，具有非线性、多变量、强耦合、大时滞及时变等特性。这些优势使得水泥回转窑的窑况十分复杂，控制也极为困难，如今水泥回转窑温度智能监控系统改进水泥生产线新型干法水泥生产过程。

目前，水泥生产线现场操作员依靠经验人工识别窑况，对回转窑进行控制其稳定运行。煅烧水泥回转窑通过总结操作员的经验，应用先进的智能控制理论识别水泥回转窑的窑况，并针对窑况给出合理的生产操作建议，对水泥回转窑进行优化操作，多柔传动有多种形式，针对回转窑的特点，在改造传动装置时，可采用小车式多柔传动。

水泥回转窑的温度智能监控系统是水泥生产线新型干法水泥生产过程中的核心技术环节，由于回转窑具有非线性、多变量、强耦合、大时滞及时变等特性，使得回转窑的窑况十分复杂，控制也极为困难。如果温度过低导致燃料未能充分燃烧，便会造成能源浪费和环境污染。如果温度过高，便会使生产原料煅烧过度，也将会影响产品质量。

水泥回转窑监控系统整体设计上采用IPC+PLC+Porfibus-DP现场总线的方案，系统分为三层：现场执行层、中间控制层和系统监控层。在系统设计中，窑炉烧成系统作为一个多变量耦合的非线性系统，是控制的难点。通过对其特性进行分析，提出了按照自治、补偿原则，结合人工经验总结的生产规则以及PID控制算法的优点，并在回路中对主要扰动因素采用前馈补偿，组成前馈一反馈控制系统的方案。同时考虑到窑炉属于大延迟、非线性时变对象，在温度控制回路采用了FUZZY-PID控制算法，设计了参数自整定FUZZY-PID控制器和FUZZY自寻优控制器，实现了系统控制方案的优化。回转窑温度控制回路采用FUZZY-PID控制算法，对系统的控制方案进行了优化，并用ATLAB对建立的模型仿真，仿真结果表明了该控制算法的工程有效性。