水泥厂的磨碎系统的控制方法，包括：将被控制和被操纵的变量的设定点和约束值经图形监督控制接口［ＳＣＩ］输入到数据采集软件接口［ＳｕＣ］中；在［ＭＰＣ］中将被控变量关联到被操纵变量；提供过程控制干预［ＰＣＩ］软件模块；提供基于超驰软件模块［ＲＢＯ］的后处理器规则；将从［ＭＰＣ］和／或［ＰＣＩ］接收到的信号作比较来产生操作或校正信号；将操作或校正信号发送至［ＳｕＣ］用于转换成指令，用来操作或校正磨碎系统的部件。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术有关水泥制造的方法和装置。在本专利技术当前的实施例中，本专利技术有关一种制造水泥的方法和装置，尤其是用一种回转窑采用一种湿法或干法过程来制造水泥的方法和装置。在一个特别的方面，本专利技术有关在水泥厂中通过一种过程步骤的有序过程顺序由一个磨碎系统所进行的对磨碎操作的操作和控制。常规水泥制造过程包括将预定比例的石灰材料(例如石灰石、泥灰石、白垩及其类似物)、粘土材料(例如粘土、页岩、炉渣、煤灰、(火山灰)砂及其类似物)和/或硅质材料进行混合，所有这些材料泥浆的或干的形式并被送进和埋入一水泥形成窑。所产生的熟料被同石膏相混合并磨碎并通常形成干粉末状的现代硅酸盐水泥。混合物中各配料的比例、它们的磨细程度决定了熟料的化学成分以及最后的水泥产品。添加剂用来与一种或多种成分相混合来提供专门的水泥特征。控制过程基本上是纯粹通过由不同操作者的决定所确定的手工方法来实现的，因此大部分的制造过程是次优化操作的。水泥厂中的一道关键操作是磨碎系统的操作。在一水泥厂中的一个磨碎系统、尤其是一个干磨碎系统组成有一球磨机、垂直滚压机(VRM)或滚压机(RP)，用于接收一个由数种成分组成的混合进料，这些成分的每一种经由各自的进料仓倾卸到磨机进料传送带上。那些不能够通过一个传送带被进给的成分(例如干煤灰)则用气动方式被传送到磨机进料耳轴或卸料斗式提升机中。水泥磨碎中的球磨机典型地是气吹式的，其中采用鼓风机下手段的吸入作用所产生的一股抽风气流将材料输送通过磨机。磨机中的物料被卸至一斗式提升机并被传送至一分选机、通常是一动态吹气分选机。在分选机中，材料被分成返回至磨机再重磨的粗材料(粗料)以及送往贮存仓去的细料。磨机抽风气流中的任何细小灰尘也同时被收集至一静电沉淀器(ESP)或袋式过滤器中并与分选机来的细料相混合。磨机系统是水泥制造装置的一个重要部分。对磨碎质量和最终水泥产品质量至关重要的磨碎操作受到规则产生的周期干扰所影响，这些周期性干拢影响到工厂和生产过程的产量。磨机系统的每个部件有其自身的控制回路和用于保持一给定设定值的监测能力和调节性。本专利技术的目的是为水泥磨机提供一种磨碎系统，其中磨碎系统的性能被控制成使得磨机的总进给量成为最大，补偿任何的过程偏移，同时保证产品(细料)满足过程要求的细度指标。细度典型地表示为对粗磨机的一种颗粒尺寸分布，以及对水泥磨机的布莱恩比面面积。其它在操作和/或安全限度之内应加以保持的过程变量为磨机积聚量、磨机电机功率、斗式提升机功率、分选机功率、以及流通负载(总进给量被新进给量所除)或粗料吨量。迄今为止，水泥磨机中的磨碎系统的这些操作主要是由操作者控制的。本专利技术提供一种用在水泥厂中的干式磨碎系统，该系统被提供有一种基于监督控制的多变量模型。该方法的目的是控制磨碎系统以达到改善产量、将产品质量保持在所需的技术指标上，补偿过程偏差并保证使所有设备操作参数保持在预定的安全限度之内。控制的功能性是处在一个较高的监督水平上，且被执行为经过一分布控制系统(DCS)或可编程逻辑控制器(PLC)网络将目标提供给低一级的比例-积分-微分控制器(PID)来各自控制与磨碎系统相关联的控制回路。对磨碎系统的控制是通过操纵送入磨机的新料吨数、分选机的转数、以及磨碎系统中不同吹风线(典型地为磨机吸入线和分选机吹风线)上的风门来实现的。在本专利技术的监控方法中，控制器根据对被控变量的测量结果以及上文所述的性能指标来同时计算所有上述变量的值。通过对一受约束最优问题的在线求解来保证最优控制，其中要求最小化的目标函数是相对于性能指标偏差的平方和，所被操纵的变量作为决策变量而所有操作和安全限度则被公式化为最优化中的硬约束。根据本专利技术，提供有一用于水泥厂的磨碎系统，该系统的部件具有一组预定控制的和操纵的变量，它们被一种包括有下述步骤的方法所控制提供一个常有一数据采集软件接口〔SuC〕的监督控制计算机；提供一个图形监督控制接口〔SCI〕；将被控制和操纵的变量的设定点和约束经〔SCI〕输入到〔SuC〕中，〔SCI〕反过来又将测量结果提供给一模型预测控制软件模块〔MPC〕，该模块具有用于磨碎系统各部件的操作结构的多变量状态空间模型；在〔MPC〕中将被控变量〔CV〕关联到被操纵变量〔MV〕，该被操纵变量〔MV〕是基于经数据采集接口被接收为〔SuC〕中的反馈信号的工厂数据发展出来的。提供一个过程控制干预〔PCI〕软件模块，该模块使用操作过程数据来估计系统产品细度作为〔MPC〕中控制计算的反馈数据；提供基于超驰软件模块〔RBO〕的一个后处理器规则，它与一组基于操作者行为的规则合成为总体并适用于从〔MPC〕和/或从〔PCI〕接收控制信号；将从〔MPC〕和/或〔PCI〕接收到信号作比较来产生操作的或校正的信号；将该操作的或校正的信号发送至〔SuC〕用于转换成指令，这些指令被提供来通过分布控制系统〔DCS〕/可编程逻辑控制器〔PLC〕来同时操作或校正磨碎系统的全部或任何一个部件。根据本专利技术的一优选实施例，本方法包括通过认证足够大的一组模型来使〔MPC〕中的这些模型适用于覆盖磨碎系统部件的整个操作区域，这组模型的每一个适用于该操作区域的一个子集。根据本专利技术，MPC典型地采用一种对所有模型输出的加权平均用于预测控制。优选地，模型的权重是根据任何一个时刻的操作点来在线动态地计算的。根据本专利技术的一优选实施例，该方法包括采用〔PCI〕中的实验室分析数据来刷新细度模型参数的步骤，条件是如果模型的预测被发现偏离实验室分析值的话。本方法优选地包括采用当前为操作者和工程师所使用的干预规则来提供〔PCI〕以确定干扰(例如给料粗细度、湿度的变化)是否正在影响着过程。干扰信息尤其被〔MPC〕以前馈方式加以使用来提供〔SuC〕的快速规则的行为。以下参照附图来叙述本专利技术，附图中附图说明图1为根据本专利技术的用于水泥磨机系统的控制方法的方块图，示出该磨机系统的不同部件。图2和图3根据本专利技术示出用于图1所示的硅酸盐火山灰水泥磨机系统的典型控制实施结构和典型监督控制过程。图4～10为根据本专利技术的方法操作的一个例子的图形表达，示出水泥磨机系统产量、产品质量、输入总进给料随时间的变化关系、积聚量百分比以及布莱恩估计模型的操作。参照这些附图，图中示出根据本专利技术的用于控制一个水泥磨机系统的一种方法和装置。附图中的图1示出一典型的水泥磨碎机系统10。在一水泥厂中的水泥磨碎机系统10、尤其是一个干法磨碎系统组成有一球磨机、垂直滚压机或滚压机GM，用于从料斗14、16和18接收数种成分的一合成进给料，该进给料可以是熟料、石膏和火山灰(煤灰)，它们中的每一种经各自的进料仓14、16和18倾斜到磨机进给传送带18上。那些不能经一传送带被方便地进料的成分(例如煤灰)优选地可以气动方式被传送进入磨机进料耳轴或卸料斗式提升机中。水泥磨碎中的球磨机典型地是气吹式的，其中采用鼓风机12出口段的吸入作用产生的一股抽风气流将材料输送通过磨机。磨机GM的物料被卸至一斗式提升机22并被传送至一分选机、通常是一动态吹气分选机20。在分选机20中，材料被分成返回至磨机GM再重磨的粗材料(粗料)CV1以及送往贮存仓28去的细料。磨机抽风气流CV4中的任何细小灰尘也同时被收集至一静电沉淀器(ESP)或袋式过滤器26中并与分选机20来本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水泥厂的磨碎系统，它具有一组预定的被控的和被操纵的变量，其特征在于；磨碎系统的部件被一方法所控制，该方法包括下述步骤：提供一带有一数据采集软件接口［ＳｕＣ］的监督控制计算机；提供一图形监督控制接口［ＳＣＩ］；将被控制和被操纵 的变量的设定点和约束值经［ＳＣＩ］输入到［ＳｕＣ］中，［ＳＣＩ］反过来又将测量结果提供给一模型预测控制软件模块［ＭＰＣ］，该模块具有用于磨碎系统各部件的操作结构的多变量状态空间模型；在［ＭＰＣ］中将被控变量［ＣＶ］关联到被操纵变量［ＭＶ ］，该被操纵变量［ＭＶ］是基于经数据采集接口被接收为［ＳｕＣ］中的反馈信号的工厂数据发展出来的；提供一个过程控制干预［ＰＣＩ］软件模块，该模块使用操作过程数据来估计系统产品细度作为［ＭＰＣ］中控制计算的反馈数据；提供基于超驰软件模块 ［ＲＢＯ］的一个后处理器规则，它与一组基于操作者行为的规则合成为总体并适用于从［ＭＰＣ］和／或从［ＰＣＩ］接收控制信号；将从［ＭＰＣ］和／或［ＰＣＩ］接收到的信号作比较来产生操作的或校正的信号；以及将该操作的或校正的信号发送至［Ｓｕ Ｃ］用于转换成指令，这些指令被提供来通过分布控制系统［ＤＣＳ］／可编程逻辑控制器［ＰＬＣ］来同时操作或校正磨碎系统的全部或任何一个部件。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：拉维高皮纳特，西斯图帕尼布尚，阿尼鲁达萨特，
申请(专利权)人：TATA咨询服务有限公司，
类型：发明
国别省市：IN[印度]
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