[發(fā)明專利]一種水泥聯(lián)合半終粉磨優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710116957.6
• 申請(qǐng)日: 2017-03-01
• 公開（公告）號(hào): CN106814719B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張強(qiáng);袁鑄鋼;劉恒濤;王孝紅;于宏亮;崔行良;王云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué);山東恒拓科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 濟(jì)南誠智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 鄭憲常

1.一種利用水泥聯(lián)合半終粉磨優(yōu)化控制系統(tǒng)的控制方法，所述水泥聯(lián)合半終粉磨優(yōu)化控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)冷風(fēng)閥開度調(diào)整進(jìn)入水泥磨機(jī)物料的多少，控制水泥磨機(jī)負(fù)荷，在保證水泥磨機(jī)負(fù)荷正常的情況下調(diào)整選粉機(jī)轉(zhuǎn)速、磨尾風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，控制水泥小于3um顆粒和3-32um顆粒的含量，以此達(dá)到水泥粒度穩(wěn)定，比表面積和28天強(qiáng)度合格穩(wěn)定的目的，包括用于采集DCS中水泥生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備的參數(shù)和粒度分析儀分析處理后的粒度參數(shù)的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)；和，用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)采集來的數(shù)據(jù)判斷水泥粒度分布是否合理，并根據(jù)水泥粒度分布情況得出調(diào)整哪一個(gè)水泥生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備可以使水泥粒度趨于正常，水泥生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備的調(diào)整幅度的數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)；和，用于根據(jù)數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)得出的結(jié)果去調(diào)整控制水泥關(guān)鍵設(shè)備，從而達(dá)到使水泥粒度分布合理和質(zhì)量穩(wěn)定目的的DCS控制子系統(tǒng)；和，中控子系統(tǒng)；

其特征是，具體包括：

1)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)采集DCS中水泥生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備的參數(shù)和粒度分析儀分析處理后的粒度參數(shù)；

2)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)通過OPC臨時(shí)存儲(chǔ)到SQL Server數(shù)據(jù)庫中；

3)、數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)采用智能控制算法對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理得出控制增量，并將處理結(jié)果發(fā)送給DCS控制子系統(tǒng)；

4)、DCS控制子系統(tǒng)將控制增量疊加到被控對(duì)象，調(diào)整控制水泥關(guān)鍵設(shè)備，從而達(dá)到使水泥粒度分布合理和質(zhì)量穩(wěn)定；

智能控制算法具體包括：

1)、輸入設(shè)定值yr；

2)、判斷是否|e(k)|＞ε，如果是，則執(zhí)行3)操作，否則執(zhí)行4)操作；

3)、采用Bang-Bang控制算法；通過調(diào)整u，控制選粉機(jī)的轉(zhuǎn)速，得出實(shí)際值y；

4)、采用基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)PID控制；通過調(diào)整u，控制選粉機(jī)的轉(zhuǎn)速，得出實(shí)際值y；

5)、通過設(shè)計(jì)PPD參數(shù)辨識(shí)器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行辨識(shí)，計(jì)算偽偏導(dǎo)數(shù)φ(k)的估計(jì)值實(shí)時(shí)的更新PID控制器中的參數(shù)比例放大系數(shù)k_p、積分放大系數(shù)k_i、微分放大系數(shù)k_d，得出系統(tǒng)的輸入量；

對(duì)于磨機(jī)負(fù)荷控制，yr為回料量的設(shè)定值，y為回料量的實(shí)際值，u為冷風(fēng)閥開度；對(duì)于3-32um顆粒含量控制，yr為3-32um顆粒含量的設(shè)定值，y為3-32um顆粒含量的實(shí)際值，u為選粉機(jī)轉(zhuǎn)速；對(duì)于小于3um顆粒含量控制，yr小于3um顆粒含量的設(shè)定值，y為小于3um顆粒含量的實(shí)際值，u為磨尾風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；

當(dāng)采用Bang-Bang控制時(shí)，u＝u±b|e(k)|＞ε；(公式一)

式中，ε為偏差閾值；b為調(diào)整步長；

所述冷風(fēng)閥的控制過程包括回粉小于下限磨機(jī)電流大時(shí)、回粉小于下限磨機(jī)電流正常時(shí)、回粉小于下限磨機(jī)電流小時(shí)、回粉大于上限磨機(jī)電流大時(shí)、回粉大于上限磨機(jī)電流正常時(shí)、回粉大于上限磨機(jī)電流小時(shí)、回粉正常磨機(jī)電流大時(shí)、回粉正常磨機(jī)電流正常時(shí)、回粉正常磨機(jī)電流小時(shí)9種情況；

回粉小于下限磨機(jī)電流大時(shí)，冷風(fēng)閥控制過程具體包括：

111)、回粉量小于下限、磨機(jī)電流大，判斷比表面積是否正常，如果比表面積偏高，則執(zhí)行112)，如果比表面積正常，則執(zhí)行113)，如果比表面積偏低，則執(zhí)行114)；

112)、判斷倉重是否正常，如果倉重偏高，則冷風(fēng)閥關(guān)小；如果倉重正常，則冷風(fēng)閥關(guān)小；如果倉重偏低，則冷風(fēng)閥關(guān)小；

113)、判斷倉重是否正常，如果倉重偏高，則冷風(fēng)閥關(guān)小；如果倉重正常，則冷風(fēng)閥關(guān)小；如果倉重偏低，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；

114)、判斷倉重是否正常，如果倉重偏高，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；如果倉重正常，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；如果倉重偏低，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；

回粉小于下限磨機(jī)電流正常時(shí)，冷風(fēng)閥控制過程具體包括：

121)、回粉量小于下限、磨機(jī)電流正常，判斷比表面積是否正常，如果比表面積偏高，則執(zhí)行122)，如果比表面積正常，則執(zhí)行123)，如果比表面積偏低，則執(zhí)行124)；

122)、判斷倉重是否正常，如果倉重偏高，則冷風(fēng)閥關(guān)小；如果倉重正常，則冷風(fēng)閥關(guān)小；如果倉重偏低，則冷風(fēng)閥關(guān)小；

123)、判斷倉重是否正常，如果倉重偏高，則冷風(fēng)閥關(guān)小；如果倉重正常，則冷風(fēng)閥關(guān)小；如果倉重偏低，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；

124)、判斷倉重是否正常，如果倉重偏高，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；如果倉重正常，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；如果倉重偏低，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；

回粉小于下限磨機(jī)電流小時(shí)，冷風(fēng)閥控制過程具體包括：

131)、回粉量小于下限、磨機(jī)電流小；

132)、冷風(fēng)閥不動(dòng)；

回粉大于上限磨機(jī)電流大時(shí)，冷風(fēng)閥控制過程具體包括：

141)、回粉量大于上限、磨機(jī)電流大；

142)、冷風(fēng)閥不動(dòng)；

回粉大于上限磨機(jī)電流正常時(shí)，冷風(fēng)閥控制過程具體包括：

151)、回粉量大于上限、磨機(jī)電流正常，判斷比表面積是否正常，如果比表面積偏高，則執(zhí)行152)，如果比表面積正常，則執(zhí)行153)，如果比表面積偏低，則執(zhí)行154)；

152)、判斷倉重是否正常，如果倉重偏高，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；如果倉重正常，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；如果倉重偏低，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；

153)、判斷倉重是否正常，如果倉重偏高，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；如果倉重正常，則冷風(fēng)閥開大；如果倉重偏低，則冷風(fēng)閥開大；

154)、判斷倉重是否正常，如果倉重偏高，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；如果倉重正常，則冷風(fēng)閥開大；如果倉重偏低，則冷風(fēng)閥開大；

回粉大于上限磨機(jī)電流小時(shí)，冷風(fēng)閥控制過程具體包括：

161)、回粉量大于上限、磨機(jī)電流小，判斷比表面積是否正常，如果比表面積偏高，則執(zhí)行162)，如果比表面積正常，則執(zhí)行163)，如果比表面積偏低，則執(zhí)行164)；

162)、判斷倉重是否正常，如果倉重偏高，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；如果倉重正常，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；如果倉重偏低，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；

163)、判斷倉重是否正常，如果倉重偏高，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；如果倉重正常，則冷風(fēng)閥開大；如果倉重偏低，則冷風(fēng)閥開大；

164)、判斷倉重是否正常，如果倉重偏高，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；如果倉重正常，則冷風(fēng)閥開大；如果倉重偏低，則冷風(fēng)閥開大；

回粉正常磨機(jī)電流大時(shí)，冷風(fēng)閥控制過程具體包括：

171)、回粉量正常、磨機(jī)電流大；

172)、冷風(fēng)閥關(guān)小；

回粉正常磨機(jī)電流正常時(shí)，冷風(fēng)閥控制過程具體包括：

181)、回粉量正常、磨機(jī)電流正常，判斷比表面積是否正常，如果比表面積偏高，則執(zhí)行182)，如果比表面積正常，則執(zhí)行183)，如果比表面積偏低，則執(zhí)行184)；

182)、判斷倉重是否正常，如果倉重偏高，則手動(dòng)升高主排風(fēng)機(jī)；如果倉重正常，則手動(dòng)升高主排風(fēng)機(jī)；如果倉重偏低，則手動(dòng)升高主排風(fēng)機(jī)；

183)、判斷倉重是否正常，如果倉重偏高，則冷風(fēng)閥關(guān)小；如果倉重正常，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；如果倉重偏低，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；

184)、判斷倉重是否正常，如果倉重偏高，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；如果倉重正常，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；如果倉重偏低，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；

回粉正常磨機(jī)電流小時(shí)，冷風(fēng)閥控制過程具體包括：

191)、回粉量正常、磨機(jī)電流小，判斷比表面積是否正常，如果比表面積偏高，則執(zhí)行192)，如果比表面積正常，則執(zhí)行193)，如果比表面積偏低，則執(zhí)行194)；

192)、判斷倉重是否正常，如果倉重偏高，則手動(dòng)升高主排風(fēng)機(jī)；如果倉重正常，則磨尾風(fēng)機(jī)增加；如果倉重偏低，則磨尾風(fēng)機(jī)增加；

193)、判斷倉重是否正常，如果倉重偏高，則磨尾風(fēng)機(jī)增加；如果倉重正常，則磨尾風(fēng)機(jī)增加；如果倉重偏低，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；

194)、判斷倉重是否正常，如果倉重偏高，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；如果倉重正常，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；如果倉重偏低，則冷風(fēng)閥不動(dòng)；

所述磨尾風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制過程具體為：

21)、判斷小于3um顆粒含量是否偏高，如果偏高，則執(zhí)行22)，否則執(zhí)行23)；

22)、判斷磨機(jī)電流，如果磨機(jī)電流大，則磨尾風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升；如果磨機(jī)電流正常，則磨尾風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升；如果磨機(jī)電流小，則磨尾風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升；

23)、判斷磨機(jī)電流，如果磨機(jī)電流大，則磨尾風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降；如果磨機(jī)電流正常，則磨尾風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降；如果磨機(jī)電流小，則磨尾風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不動(dòng)；

所述選粉機(jī)轉(zhuǎn)速控制過程具體包括：

31)、判斷3-32um顆粒含量是否偏高，如果偏高，則執(zhí)行32)，否則執(zhí)行33)；

32)、選粉機(jī)轉(zhuǎn)速下降；

33)、選粉機(jī)轉(zhuǎn)速上升。