預測控制理論在水泥熟料篦式冷卻過程中的應用研究.pdf

1、冷卻過程是水泥燒成的重要環(huán)節(jié),其功能是對高溫熟料進行冷卻、輸送,同時對熱量進行回收.現代化水泥生產線普遍采用篦式冷卻方式,篦式冷卻過程的控制問題一直是水泥生產過程自動化的難點之一. 本文在合理假設條件下,從篦式冷卻過程穩(wěn)定工況下所表現出的實際特性出發(fā),分析了篦式冷卻過程的工作機理,建立了水泥熟料篦式冷卻過程的熱力學模型,并依據現場數據對模型進行了仿真研究.同時以德州大壩水泥廠篦式冷卻過程為研究對象,研究了預測控制系統(tǒng),并通過OP

2、C接口將控制系統(tǒng)外掛于DCS,實現了篦式冷卻過程的自動控制,實際運行表明了該方案的正確性和實用性. 根據篦式冷卻過程的工藝特點,深入分析了第三代充氣梁篦式冷卻機的工作機理,結合現場實際,得到了影響冷卻過程的主要因素有料層厚度、料球粒度等,并定性給出了這些影響因素與冷卻效果之間的關系,而到目前為止,這些影響因素還難以直接測量,但卻可以通過篦冷機篦下二室壓力的不同變化特性來間接反映.由于篦式冷卻過程參數波動頻繁且幅度大,常規(guī)預測控制

3、的模型參數難以確定,即使采用改進的BP神經網絡模型和基于確定點模型克服上述缺陷,得到的模型同實際對象之間仍存在很大偏差.經研究發(fā)現,灰色模型由于其良好的適應性,適合解決這一問題.所以本文提出了以篦下二室壓力為被控量、一段篦速為控制量的基于灰色模型的篦式冷卻過程預測控制方案. 結合大壩水泥廠的實際情況,將在VC++環(huán)境下編寫的預測控制算法通過OPC接口與集散控制系統(tǒng)進行數據通訊,強調并采用了模塊化結構,增強了算法的通用性和可移植性