一种水泥联合半终粉磨优化控制系统及方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
一种水泥联合半终粉磨优化控制系统及方法
本专利技术涉及自动控制
，具体地说是一种水泥联合半终粉磨优化控制系统及方法。
技术介绍
水泥联合半终粉磨是水泥生产的一个核心环节，其实质是选出大部分高效预粉磨系统所产生的微粉(30um以下，主要是20um以下)直接进入成品。其水泥粒度大小是水泥研磨中一个关键的表征参数。在实际中,水泥粒度能够影响水泥的质量和性能,其直接影响水泥流动性、强度以及一系列的物理属性。水泥联合半终粉磨中影响水泥粒度的关键设备有选粉机、主排风机和磨尾风机，一般来说选粉机转速过高或磨尾风机转速过低时,水泥粒度过细,会导致水泥早期水化速率过快和抗裂性变差；另一方面,当主排风机转速太高时,水泥粒度较粗,水泥的抗压强度明显下降。现在水泥厂均选择每隔一个小时或更久的时间定点采集水泥粒度进行化验，根据该化验结果再去调节选粉机、主排风机或磨尾风机的转速。而此方法存在着样本少、采样时间间隔长、不具有代表性和时滞长等缺点。因此，实时检测水泥粒度是非常有必要的。在国外在线实时粒度检测技术已经被广泛应用，但在国内大多数水泥生产厂家还在使用人工的离线检测方法，这使得我国水泥行业在水泥粒度质量的控制上与国外先进水泥企业还有相当差距。近年来随着我国可持续发展战略的不断实施水泥行业也在不断转型升级中，由过去的高产量向高质量转变。这使得对于水泥粒度的控制变的尤为重要，将水泥的粒度控制在一个合理区间除了能够提高水泥质量稳定水泥品质还可以减少浪费、提高能效，有利于水泥企业增加效益。目前随着在线粒度分析技术的不断成熟，粒度分析仪的价格已经有所下降，在国内很多行业已经被广泛使用...
【技术保护点】
一种水泥联合半终粉磨优化控制系统，通过调节冷风阀开度调整进入水泥磨机物料的多少，控制水泥磨机负荷，在保证水泥磨机负荷正常的情况下调整选粉机转速、磨尾风机转速，控制水泥小于3um颗粒和3‑32um颗粒的含量，以此达到水泥粒度稳定，比表面积和28天强度合格稳定的目的，其特征是，包括用于采集DCS中水泥生产关键设备的参数和粒度分析仪分析处理后的粒度参数的数据采集子系统；和，用于根据数据采集子系统采集来的数据判断水泥粒度分布是否合理，并根据水泥粒度分布情况得出调整哪一个水泥生产关键设备可以使水泥粒度趋于正常，水泥生产关键设备的调整幅度的数据分析子系统；和，用于根据数据分析子系统得出的结果去调整控制水泥关键设备，从而达到使水泥粒度分布合理和质量稳定目的的DCS控制子系统；和，中控子系统。
【技术特征摘要】
1.一种水泥联合半终粉磨优化控制系统，通过调节冷风阀开度调整进入水泥磨机物料的多少，控制水泥磨机负荷，在保证水泥磨机负荷正常的情况下调整选粉机转速、磨尾风机转速，控制水泥小于3um颗粒和3-32um颗粒的含量，以此达到水泥粒度稳定，比表面积和28天强度合格稳定的目的，其特征是，包括用于采集DCS中水泥生产关键设备的参数和粒度分析仪分析处理后的粒度参数的数据采集子系统；和，用于根据数据采集子系统采集来的数据判断水泥粒度分布是否合理，并根据水泥粒度分布情况得出调整哪一个水泥生产关键设备可以使水泥粒度趋于正常，水泥生产关键设备的调整幅度的数据分析子系统；和，用于根据数据分析子系统得出的结果去调整控制水泥关键设备，从而达到使水泥粒度分布合理和质量稳定目的的DCS控制子系统；和，中控子系统。2.根据权利要求1所述的一种水泥联合半终粉磨优化控制系统，其特征是，数据采集子系统包括设置在一定采样点位置的在线粒度分析仪和SQLServer数据库，数据采集子系统利用编程语言通过OPC通道对在线粒度分析仪采集数据，并将采集到的数据通过OPC临时存储到SQLServer数据库中；数据分析子系统采用智能控制算法对采集到的数据进行分析处理得出控制增量，并将处理结果发送给DCS控制子系统；DCS控制子系统将控制增量叠加到被控对象；中控子系统包括用于显示水泥不同粒度分布的实时值和平均值、比表面积平均值、设备参数给定值、设备动作的原因和动作时间的显示模块；和，用于调节选粉机，主排风机，磨尾风机和冷风阀的上下限值、设置系统参数的参数调节模块。3.一种水泥联合半终粉磨优化控制方法，利用权利要求1-2任意一项一种水泥联合半终粉磨优化控制系统，其特征是，具体包括：1)、数据采集子系统采集DCS中水泥生产关键设备的参数和粒度分析仪分析处理后的粒度参数；2)、数据采集子系统将采集到的数据通过OPC临时存储到SQLServer数据库中；3)、数据分析子系统采用智能控制算法对采集到的数据进行分析处理得出控制增量，并将处理结果发送给DCS控制子系统；4)、DCS控制子系统将控制增量叠加到被控对象，调整控制水泥关键设备，从而达到使水泥粒度分布合理和质量稳定。4.根据权利要求3所述的一种水泥联合半终粉磨优化控制方法，其特征是，智能控制算法具体包括：1)、输入设定值yr；2)、判断是否|e(k)|＞ε，如果是，则执行3)操作，否则执行4)操作；3)、采用Bang-Bang控制算法；通过调整u，控制选粉机的转速，得出实际值y；4)、采用基于数据驱动的自适应PID控制；通过调整u，控制选粉机的转速，得出实际值y；5)、通过设计PPD参数辨识器对系统进行辨识，计算伪偏导数φ(k)的估计值实时的更新PID控制器中的参数比例放大系数kp、积分放大系数ki、微分放大系数kd，得出系统的输入量。5.根据权利要求4所述的一种水泥联合半终粉磨优化控制方法，其特征是，对于磨机负荷控制，yr为回料量的设定值，y为回料量的实际值，u为冷风阀开度；对于3-32um颗粒含量控制，yr为3-32um颗粒含量的设定值，y为3-32um颗粒含量的实际值，u为选粉机转速；对于小于3um颗粒含量控制，yr小于3um颗粒含量的设定值，y为小于3um颗粒含量的实际值，u为磨尾风机转速；当采用Bang-Bang控制时，u＝u±b|e(k)|＞ε；(公式一)式中，ε为偏差阈值；b为调整步长；所述冷风阀的控制过程包括回粉小于下限磨机电流大时、回粉小于下限磨机电流正常时、回粉小于下限磨机电流小时、回粉大于上限磨机电流大时、回粉大于上限磨机电流正常时、回粉大于上限磨机电流小时、回粉正常磨机电流大时、回粉正常磨机电流正常时、回粉正常磨机电流小时9种情况；回粉小于下限磨机电流大时，冷风阀控制过程具体包括：111)、回粉量小于下限、磨机电流大，判断比表面积是否正常，如果比表面积偏高，则执行112)，如果比表面积正常，则执行113)，如果比表面积偏低，则执行114)；112)、判断仓重是否正常，如果仓重偏高，则冷风阀关小；如果仓重正常，则冷风阀关小；如果仓重偏低，则冷风阀关小；113)、判断仓重是否正常，如果仓重偏高，则冷风阀关小；如果仓重正常，则冷风阀关小；如果仓重偏低，则冷风阀不动；114)、判断仓重是否正常，如果仓重偏高，则冷风阀不动；如果仓重正常，则冷风阀不动；如果仓重偏低，则冷风阀不动；回粉小于下限磨机电流正常时，冷风阀控制过程具体包括：121)、回粉量小于下限、磨机电流正常，判断比表面积是否正常，如果比表面积偏高，则执行122)，如果比表面积正常，则执行123)，如果比表面积偏低，则执行124)；122)、判断仓重是否正常，如果仓重偏高，则冷风阀关小；如果仓重正常，则冷风阀关小；如果仓重偏低，则冷风阀关小；123)、判断仓重是否正常，如果仓重偏高，则冷风阀关小；如果仓重正常，则冷风阀关小；如果仓重偏低，则冷风阀不动；124)、判断仓重是否正常，如果仓重偏高，则冷风阀不动；如果仓重正常，则冷风阀不动；如果仓重偏低，则冷风阀不动；回粉小于下限磨机电流小时，冷风阀控制过程具体包括：131)、回粉量小于下限、磨机电流小；132)、冷风阀不动；回粉大于上限磨机电流大时，冷风阀控制过程具体包括：141)、回粉量大于上限、磨机电流大；142)、冷风阀不动；回粉大于上限磨机电流正常时，冷风阀控制过程具体包括：151)、回粉量大于上限、磨机电流正常，判断比表面积是否正常，如果比表面积偏高，则执行152)，如果比表面积正常，则执行153)，如果比表面积偏低，则执行154)；152)、判断仓重是否正常，如果仓重偏高，则冷风阀不动；如果仓重正常，则冷风阀不动；如果仓重偏低，则冷风阀不动；153)、判断仓重是否正常，如果仓重偏高，则冷风阀不动；如果仓重正常，则冷风阀开大；如果仓重偏低，则冷风阀开大；154)、判断仓重是否正常，如果仓重偏高，则冷风阀不动；如果仓重正常，则冷风阀开大；如果仓重偏低，则冷风阀...
【专利技术属性】
技术研发人员：张强，袁铸钢，刘恒涛，王孝红，于宏亮，崔行良，王云，
申请(专利权)人：济南大学，山东恒拓科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37
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