燒磚隧道窯監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)及焙燒過程優(yōu)化操作指導方法研究.pdf

1、燒結多孔磚是重要的建筑材料產品之一，廣泛應用于砌筑工程中，主要采用隧道窯燒結工藝生產。廣西區(qū)內有數(shù)百家燒結磚生產企業(yè)，普遍存在企業(yè)從業(yè)人員文化素質偏低、生產過程自動化程度低、生產管理粗放、產品質量穩(wěn)定性差、能耗高、生產效率低等突出問題。因此，研究開發(fā)燒磚隧道窯監(jiān)控系統(tǒng)，并進一步探討燒磚隧道窯生產過程的優(yōu)化問題，對燒結磚行業(yè)的產業(yè)升級和節(jié)能降耗具有重要意義。
　　 本文在分析燒磚隧道窯技術研究應用現(xiàn)狀的基礎上，結合廣西磚瓦生產工業(yè)

2、的特點及工藝要求，通過深入調查了解燒結磚生產企業(yè)面臨的問題和需求，研究開發(fā)了一套隧道窯監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用現(xiàn)場檢測變送設備、數(shù)據(jù)通信網絡、監(jiān)控主機與監(jiān)控軟件三層結構。監(jiān)控系統(tǒng)包括工況監(jiān)視、報表查詢、報警、優(yōu)化操作指導、離線參數(shù)輸入、案例庫管理等功能模塊，能將溫度、風機電流等多個參量的實時值以動態(tài)模擬圖的形式直觀顯示，在生產過程出現(xiàn)異常時自動發(fā)出報警，便于操作工人及時掌握生產狀況。過程參量值以數(shù)據(jù)庫的形式存儲于監(jiān)控主機中，以備對一段時期以

3、來的生產運行情況進行分析。
　　 燒磚隧道窯生產過程因其存在大時滯、非線性、強耦合和時變參數(shù)等特點，無法建立精確機理模型，很難用傳統(tǒng)方法進行優(yōu)化。為此，本文將案例推理方法(Case-Based Reasoning，CBR_)引入焙燒過程的優(yōu)化操作指導中。通過監(jiān)控系統(tǒng)采集到的不同條件下的工況數(shù)據(jù)，依據(jù)企業(yè)生產負責人和工藝專家的分析歸納，建立了原始案例庫?；贑BR的優(yōu)化操作指導方法周期性地將當前工況與案例庫中所有案例進行檢索對比，

4、找出符合相似度要求的歷史案例，然后通過案例重用算法求出對應于當前工況的案例解。修正后的案例解作為優(yōu)化操作指導值提供給操作工人，并作為新的案例存入案例庫供下次檢索，實現(xiàn)案例更新。CBR方法不需對被控過程建模，而是利用歷史經驗案例解決新遇到的問題，并能動態(tài)更新案例庫。實際運行效果表明，基于CBR的優(yōu)化操作指導方法具有較高的現(xiàn)實指導意義。
　　 本系統(tǒng)自2011年12月在廣西某中型燒結磚企業(yè)投入運行以來，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，各項指標符合生產