【摘要】：當(dāng)前,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,各類工程建設(shè)層出不窮,水泥作為工程建設(shè)中不可或缺的一種材料,其作用也是顯而易見的。我國(guó)是水泥生產(chǎn)大國(guó)而非強(qiáng)國(guó),多年來我國(guó)水泥產(chǎn)量一直位居世界第一,而水泥質(zhì)量和能源消耗與世界先進(jìn)水平相比卻存在較大差距,因此,提高水泥生產(chǎn)過程自動(dòng)化水平及管理水平,在保證質(zhì)量的前提下降低能耗具有重要意義。隨著水泥聯(lián)合粉磨先進(jìn)工藝的推廣應(yīng)用,很大程度上提高了水泥生產(chǎn)效率,降低了能源消耗。本文以水泥聯(lián)合粉磨過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)球磨機(jī)系統(tǒng)為研究對(duì)象,以在線激光粒度儀為檢測(cè)手段,結(jié)合聯(lián)合粉磨工藝機(jī)理,圍繞球磨機(jī)負(fù)荷與水泥粒度兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo),開展水泥聯(lián)合粉磨球磨機(jī)控制系統(tǒng)研究與開發(fā),主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)根據(jù)即墨某水泥生產(chǎn)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)情況,對(duì)其聯(lián)合粉磨工藝進(jìn)行深入分析,結(jié)合歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場(chǎng)工人操作經(jīng)驗(yàn),闡明各變量對(duì)球磨機(jī)負(fù)荷與水泥粒度的影響,為后續(xù)研究提供依據(jù)。(2)針對(duì)球磨機(jī)負(fù)荷難以用單個(gè)參量確定這一難題,依據(jù)水泥生產(chǎn)實(shí)際工藝機(jī)理以及現(xiàn)場(chǎng)工人操作經(jīng)驗(yàn)和專家知識(shí),結(jié)合歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)分析結(jié)果,選取磨機(jī)電流、磨后溫度,回粉量和斗提電流作為辨識(shí)磨機(jī)負(fù)荷狀態(tài)的特征變量,采用基于模糊聚類的球磨機(jī)負(fù)荷辨識(shí)方法,建立球磨機(jī)負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型。該方法將球磨機(jī)負(fù)荷劃分為負(fù)荷低、負(fù)荷將低、負(fù)荷正常、負(fù)荷將高和負(fù)荷高五個(gè)狀態(tài),將現(xiàn)場(chǎng)采集的每組特征變量通過模糊聚類算法得到一種球磨機(jī)負(fù)荷狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)負(fù)荷在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。仿真結(jié)果表明,球磨機(jī)負(fù)荷辨識(shí)結(jié)果具有很高的可信度,為后續(xù)球磨機(jī)負(fù)荷控制奠定了基礎(chǔ)。(3)為了穩(wěn)定球磨機(jī)負(fù)荷并使其工作在最佳狀態(tài),將球磨機(jī)負(fù)荷狀態(tài)和稱重倉(cāng)倉(cāng)位狀態(tài)作為案例的工況描述,喂料量、循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和循環(huán)風(fēng)機(jī)閥門開度的調(diào)節(jié)量作為控制球磨機(jī)負(fù)荷的案例解,采用基于案例推理的球磨機(jī)負(fù)荷控制方法,設(shè)計(jì)了球磨機(jī)負(fù)荷控制子系統(tǒng)。該方法利用了專家知識(shí)和優(yōu)秀操作人員經(jīng)驗(yàn),在球磨機(jī)負(fù)荷控制問題上取得了良好效果。(4)在穩(wěn)定球磨機(jī)負(fù)荷同時(shí),對(duì)水泥粒度進(jìn)行控制。結(jié)合在線激光粒度分析儀,將選粉機(jī)轉(zhuǎn)速、后主排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制輸入,水泥粒度(45um)含量作為控制輸出,提出了一種基于惰性學(xué)習(xí)策略的水泥粒度控制方法。該方法利用歷史數(shù)據(jù)在線建立動(dòng)態(tài)局部線性模型,基于動(dòng)態(tài)局部線性模型設(shè)計(jì)廣義最小方差控制器,進(jìn)而構(gòu)建粒度控制子系統(tǒng)。水泥生產(chǎn)過程中的歷史數(shù)據(jù)不斷更新,使得惰性學(xué)習(xí)策略具有先天的自適應(yīng)特性,水泥生產(chǎn)過程中累積的大量數(shù)據(jù)信息被充分利用起來,提高了數(shù)據(jù)信息利用率,為水泥粒度提供更加精確的控制。仿真結(jié)果驗(yàn)證該方法的有效性。(5)基于VB 6.0軟件環(huán)境,結(jié)合本文研究?jī)?nèi)容,加入Bang-Bang控制方法,開發(fā)了球磨機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了球磨機(jī)負(fù)荷與水泥粒度的控制,并進(jìn)行工程應(yīng)用。該控制軟件很大程度上降低了操作人員的工作強(qiáng)度,取得了良好的運(yùn)行效果。
【圖文】：

圖 2.4 激光粒度分析儀運(yùn)行圖2.2.2 粒度分析儀檢測(cè)原理粒度分析儀進(jìn)行粒度檢測(cè)的核心部分是其光學(xué)部件，如圖 2.5 所示，光學(xué)件主要由三個(gè)模塊組成，包括激光發(fā)射器模塊、激光接受器模塊和樣品流通池塊。

水泥粒度（<45um）作為輸出，，在收集到覆蓋各種工況的輸入輸出數(shù)據(jù)前提下，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行除噪聲和剔除冗余的處理，然后構(gòu)建離線數(shù)據(jù)庫(kù)，用當(dāng)前時(shí)刻的的數(shù)據(jù)建立輸入向量qX ，這里 的表達(dá)式為{ 1 }q 1 1 2 2X = y(k 1), y(k 2),u (k ),u (k 2),u (k 1),u (k 2)上式中， y ( k 1)為水泥粒度 k 1時(shí)刻的實(shí)際檢測(cè)值，1u ( k 1)為 時(shí)刻主排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，2u ( k 1)為 k 1時(shí)刻選粉機(jī)轉(zhuǎn)速。采用式(4.1)的準(zhǔn)則公式在歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中搜尋與向量qX 最相似的 N 個(gè)向量，構(gòu)造qX 的建模鄰域，式(4.1)中取 0.9。在式(4.15)的遞推算法中，初始值0 0，0R I（5 =10），建模樣本個(gè)數(shù)k [5,50]，以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的 100 組數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，仿真結(jié)果如圖 4.4 和圖 4.5所示。
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TQ172.632;TP273

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本文編號(hào)：2704496