鋅的應用范圍非常廣，有很高的使用價值。我國是全球鋅的消費量最多國家，在2005年就約占全球30%，同時我國是生產金屬鋅最多的國家。雖然我國煉鋅工業(yè)近幾年保持高速增長的勢頭，產業(yè)規(guī)模不斷擴大，但我國煉鋅的企業(yè)大多是采用先將鋅精礦焙燒，然后浸出。鋅的精礦焙燒需要建設龐大的焙燒和煙氣制酸系統(tǒng)，會產生含硫煙氣排放對環(huán)境造成污染，生產出來的硫酸貯存、運輸和銷售都是很大的問題。全濕法的鋅氧壓浸出技術，對原料適應性很強，可回收單質硫而產生較低空氣污染，可回收鎵、鍺等貴重金屬，但我國對鋅氧壓浸出的全濕煉鋅工藝研究起步比較晚，企業(yè)需要引進國外的技術。因此，開展全濕法煉鋅研究具有非常重要意義。本課題就是以鋅氧壓浸出控制系統(tǒng)為對象，設計DCS，并研究基于子空間辨識模型預測優(yōu)化控制策略，其主要內容有： 1.本課題是以某有色冶金設計院設計的10萬噸/年全濕法冶煉鋅的生產線為背景，介紹以及全濕法冶煉鋅的生產流程。氧壓反應釜是整個鋅氧壓浸出車間至關重要的裝置，詳細描述氧壓反應釜系統(tǒng)的特點、控制目標以及主要監(jiān)控變量之間的關系。 2．以鋅氧壓浸出過程控制系統(tǒng)為對象進行DCS設計，DCS設計內容包括硬件配置、... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究的背景及意義
    1.2 濕法鋅冶金工藝
    1.3 國內外全濕煉鋅工藝研究的現(xiàn)狀
        1.3.1 國外全濕煉鋅工藝的發(fā)展狀況
        1.3.2 國內全濕煉鋅工藝的發(fā)展狀況
    1.4 我國鋅冶煉存在的主要問題
        1.4.1 工藝和設備落后
        1.4.2 過程控制系統(tǒng)落后
    1.5 論文主要的內容
第二章 硫化鋅精礦氧壓浸出工藝
    2.1 引言
    2.2 鋅氧壓浸出的工藝流程
        2.2.1 項目概況
        2.2.2 全濕法煉鋅流程
    2.3 鋅氧浸出壓工序
    2.4 氧壓浸出高壓釜
        2.4.1 氧壓浸出高壓釜工藝概述
        2.4.2 氧壓浸出高壓釜控制目標
        2.4.3 氧壓浸出高壓釜系統(tǒng)分析
    2.5 一段氧壓浸出高壓釜主要監(jiān)控變量及要求
    2.6 氧壓浸出高壓釜系統(tǒng)控制器結構
    2.7 本章小結
第三章 基于子空間辨識模型預測優(yōu)化控制
    3.1 引言
    3.2 子空間辨識法
        3.2.1 子空間辨識法的基本思想
        3.2.2 狀態(tài)空間模型辨識
        3.2.3 子空間模型辨識的基本步驟
        3.2.4 仿真
    3.3 基于狀態(tài)空間模型預測控制
        3.3.1 模型預測控制的求解
        3.3.2 子空間辨識模型預測控制仿真
    3.4 小結
第四章 DCS系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
    4.1 引言
    4.2 控制框圖
        4.2.1 氧壓浸出基礎控制框圖
        4.2.2 氧壓浸出高壓釜的優(yōu)化控制框圖
    4.3 鋅氧壓浸出過程控制系統(tǒng)的設計
        4.3.1 SIEMENS PCS7 系統(tǒng)的概要描述
        4.3.2 控制系統(tǒng)構成
        4.3.3 硬件配置
        4.3.4 過程系統(tǒng)I/O點統(tǒng)計
        4.3.5 工程師站配置
        4.3.6 操作員站配置
        4.3.7 現(xiàn)場設備選擇
    4.4 過程控制系統(tǒng)項目組態(tài)
        4.4.1 組態(tài)硬件
        4.4.2 符號表
        4.4.3 邏輯功能塊
        4.4.4 連續(xù)功能圖
        4.4.5 工藝流程圖
        4.4.6 聲光報警
    4.5 本章小結
第五章 鋅氧壓浸出過程的優(yōu)化控制實現(xiàn)
    5.1 引言
    5.2 數(shù)據(jù)處理
        5.2.1 原始數(shù)據(jù)
        5.2.2 數(shù)據(jù)濾波
    5.3 模型辨識
    5.4 優(yōu)化控制仿真
    5.5 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝
附圖
個人簡歷及在學校期間發(fā)表論文與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]改進的蟻群算法在放射形專用線取送車優(yōu)化中的應用[J]. 雷友誠,吳志飛.  控制工程. 2012(06)
[3]基于PID預測函數(shù)的勵磁控制研究[J]. 郭偉,吳東,吳青.  控制工程. 2012(05)
[4]基于粗糙集的電站運行優(yōu)化目標值研究[J]. 常太華,李健,王旭,楊婷婷.  控制工程. 2012(04)
[5]基于子空間辨識的狀態(tài)空間模型預測控制[J]. 羅小鎖,周國清,鄒濤.  計算機工程與應用. 2012(19)
[6]卷煙生產計劃排產模型建立與優(yōu)化[J]. 金劍,金釗,祁躍東.  計算機工程與應用. 2013(18)
[7]過程預測控制中約束可行性研究與在線調整[J]. 張惜嶺,羅雄麟,王書斌.  化工學報. 2012(05)
[8]氧壓浸出處理低鐵閃鋅礦[J]. 古巖,張廷安,呂國志,牟望重,豆志河.  有色金屬(冶煉部分). 2011(10)
[9]模型結構分析方法在多變量預測控制中的應用[J]. 鄒濤,蓋俊榮,何熊熊.  東南大學學報(自然科學版). 2011(S1)
[10]基于支持向量機建模的多變量過程系統(tǒng)預測控制[J]. 李爭,薛增濤,鄧慧瓊.  哈爾濱理工大學學報. 2011(04)

博士論文
[1]基于子空間的系統(tǒng)辨識及其應用[D]. 吳平.浙江大學 2009
[2]基于子空間方法的系統(tǒng)辨識及預測控制設計[D]. 楊華.上海交通大學 2007

碩士論文
[1]廢雜銅冶煉過程控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 李英道.浙江大學 2012



本文編號：3702560