一种水泥生料配料系统中的生料率值自动控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水泥生料配料系统中的生料率值自动控制方法，输入系统初始参数；系统根据上述初始参数基于非线性规划求最优解计算出当前各原料的最优配比，并且将得到的最新的配比重新输入到DCS喂料系统中；下一周期开始时，元素在线分析仪自动检测水泥生料混合物各氧化物含量，通过最小二乘法计算得到水泥各原料的氧化成分，系统自动更新已存在的水泥各原料氧化物成分，再次使用非线性规划求最优解计算出最新的配比，并且将此配比设定到DCS分布式控制系统中，控制PLC下位机喂料，周期循环。本发明专利技术方法避免了原来操作人员凭借经验手动调节生料配比所造成数据波动大、误差大的弊端，实时有效的保证了水泥生料成分的稳定，从而保证了入窑水泥生料的质量。

Automatic control method of raw material rate value in cement raw material batching system

The invention discloses a raw material for cement raw material batching system in rate automatic control method, the initial parameters of input system; system according to the initial parameters based on nonlinear programming optimal solution to calculate the optimal proportion of the raw materials, with the proportion of the latest new input and will get to the DCS feeding system in the next cycle; at the start, automatic detection of cement mixture oxides content on-line analyzer by the least squares method to compute the oxidation component of the raw materials of cement, the system automatically updates the existing cement raw materials with the oxide composition, again using nonlinear programming to calculate the optimal solution ratio, and the ratio will be set to the DCS distributed control system in the control of feeding PLC slave machine cycle. The method of the invention avoids the original operating personnel with experience manual adjustment of raw material proportioning caused by fluctuations in the data, the big error of the drawbacks, real-time effectively guarantee the raw ingredients of cement stabilized, so as to ensure the quality of the cement kiln.

【技术实现步骤摘要】
一种水泥生料配料系统中的生料率值自动控制方法
本专利技术涉及水泥生产领域，尤其是一种基于元素在线分析仪的实时控制水泥各原料配比的方法。
技术介绍
水泥生产工艺的主要过程其生产过程通常可分为四个步骤：生料制备、煤粉制备、熟料煅烧、水泥粉磨及出厂。其中入窑煅前的水泥生料的质量至关重要。在水泥生料中Ca、Si、Fe、Al，四种元素在熟料中所占比例对水泥质量影响很大，调整水泥各原料的比例决定了生料中各氧化物的含量，而生料是整个水泥生产的基础，如何准确的调整水泥各原料的配比，使得入窑的生料成分稳定、质量最好成了各个水泥厂的难题。而且在水泥生产过程中，还存在水泥生料成分含量波动大、水泥原料配比调整受人为主观因素影响大、时间滞后性长等缺点。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种能实时自动调节水泥原料的配比、使入窑生料率值稳定在设定的目标值附近、使水泥生料成分更稳定、质量更好的水泥生料配料系统中的生料率值自动控制方法。为实现上述目的，本专利技术所述方法包括以下步骤：步骤1，输入水泥生料配料系统初始参数；步骤2，根据输入参数系统基于非线性规划求最优解求得目标函数F(x)的最小值，从而计算出各水泥原料的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水泥生料配料系统中的生料率值自动控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，输入水泥生料配料系统初始参数；步骤2，根据输入参数系统基于非线性规划求最优解求得目标函数F(x)的最小值，从而计算出各水泥原料的最优配比将当前配比设定到DCS分布式控制系统中，控制PCL下位机喂料，并用配比此数据替换初始参数m组历史配比中时间最早的配比，当前周期结束；步骤3，下一周起开始，根据在线分析仪反馈的水泥生料混合物各氧化物含量分别计算出三个率值，若有一个率值不等于设定的目标率值则采用最小二乘法求得上一周期水泥原料各氧化物实际的成分yij，执行步骤2求得下一周期的最优配比，否则当前配比仍为所求的最优配...

【技术特征摘要】
1.一种水泥生料配料系统中的生料率值自动控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，输入水泥生料配料系统初始参数；步骤2，根据输入参数系统基于非线性规划求最优解求得目标函数F(x)的最小值，从而计算出各水泥原料的最优配比将当前配比设定到DCS分布式控制系统中，控制PCL下位机喂料，并用配比此数据替换初始参数m组历史配比中时间最早的配比，当前周期结束；步骤3，下一周起开始，根据在线分析仪反馈的水泥生料混合物各氧化物含量分别计算出三个率值，若有一个率值不等于设定的目标率值则采用最小二乘法求得上一周期水泥原料各氧化物实际的成分yij，执行步骤2求得下一周期的最优配比，否则当前配比仍为所求的最优配比，最后将得到的最优配比设定到DCS分布式控制系统中，控制PCL下位机喂料，当前周期结束。2.根据权利要求1所述的一种水泥生料配料系统中的生料率值自动控制方法，其特征在于：步骤1中，初始参数由水泥厂化验室提供，初始参数包括样本水泥各原料氧化物成分、水泥生料率值(饱和比KH、硅率SM、铝率IM)目标设定值、水泥各原料配比调整的上限和下限、m组水泥各原料历史配比数据。3.根据权利要求1所述的一种水泥生料配料系统中的生料率值自动控制方法，其特征在于：步骤2中，非线性规划求最优解具体采用共轭梯度法，通过将目标函数投影到约束子空间来处理等式和不等式约束，采用F(x)对各个自变量导数作为算法的输入梯度，当F(x)收敛于0附近或者到达指定迭代次数后得出最优解，所述优化计算的目标函数F(x)和约束条件如式(1)所示，式(1)中KH、SM、IM由式(2)和式(3)计算所得；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝晓辰，靳世广，赵彦涛，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13