炭素煅烧回转窑恒料恒压控制系统

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1、中南大学硕1。学位论史摘要炭素煅烧过程是一个较为复杂的生产过程，由于长期依靠人工经验，现场操作缺乏科学的指导，导致回转窑工况不稳定和石油焦回收率低。为此开发回转窑自动控制系统，将先进的自动控制技术应用于石油焦煅烧过程，对提高回转窑工况、煅后焦质量以及实现生产过程综合自动化具有非常重要的意义。本文以中国铝业公司青海分公司炭素厂14回转窑煅烧过程为研究对象，在分析了炭素煅烧过程中煅烧带温度场与炭块质量的关系后，对影响煅烧温度的两个主要因素——给料量和窑尾负压进行了回转窑恒料恒压控制系统的研究和设计。本文首先提出了该控制系统的结构框架，并总结了其功能特点；然后针对实际给料系统存

2、在时滞性和随机干扰的特点，以及负压系统存在不确定外部因素干扰的特点，分别采用基于cARMA模型的自校正调节器算法和PID算法建立了对象数学模型和相应的控制器；最后结合在线故障诊断技术和无扰切换技术进行了系统软件的设计。系统软件采用wincc组态软件和SiemensPLCS7—300系列的sTEP7软件编制，实现了煅烧过程重要参数的监视、给料量和负压系统的稳定控制、故障的在线预测和报警等功能。实际运行情况表明系统可靠性高、实用性好。关键词：炭素煅烧，回转窑，自适应控制，PID控制，故障诊断MASTERDEGREETHESISABSTRACTTheprocessofcarbo

3、ncalcinationiscomparatiVelycomplex，becauseitischronicallyoperatedbyman，suchthatthereislittlescientificguidanceforfield．workandtheendingresultsareunstableworkconditionandlowproductioneⅡiciencyInordertosolvemeproblems，thepresentimportantachievementsofautomationareappliedtothecalcinationproc

4、essandmeresearchofcalcinations’auto．co】】trolsystems．Weconsiderthatitcanbetremendouslysignificant幻improvethequalityofcalcinedcokeandoptimizetllepro(1uction．Inmisp印er，thecalciIlationprocessofam伽ykilnofQin曲aibraIlchofCllina舢uminumcoⅡlpall“CHALCO)istakenastheresearchobject．Basedonmea11alysiso

5、fmeeffectofcalcinationtempemtureonqualityofcalcinedcoke，anauto—cornrolsyst啪isdeVelopedtos讪ilizethefeedingnuxarldnegatiVepressurew}lichareme粕，omainfactorsa行ectingtllete!nperatWe．First，tllestnl曲_lreand删onsof山esystem￡Lrepresented．Second，aimedtothechafactensticsoftime一1agperfb彻anceaIldrandomd

6、iSturballce洫tllefeedillgsystem觚duncertainextemaldismrbancei11thepressureSyst锄，tllecornrollersaredesignedbyme肌sofselBadapt吨alg蜊mmandPIDalgoritllmrespectiVely．At1aStⅡleprog“lmmedsofhvareisdescribed．WimWinccconfigurationso肌areandSTEP7forS7—300PLCofSiemens，real—timemonitoring，on—l证e白ultdiagno

7、sisalldundisturbedswitchingbetweendi行erentcontrolmodesareimplemented．Thepracticalapplicationshowsthatt11esystemiswiⅡlhighreliabilityandpracticabili够KEYWoRDS：carboncalcination，rotarykiln，self-ad印tingcontml，pIDcontrol，faultdiagnosisll原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导F进行的研究工作