燒磚隧道窯監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)及焙燒過程優(yōu)化操作指導(dǎo)方法研究.pdf

1、燒結(jié)多孔磚是重要的建筑材料產(chǎn)品之一，廣泛應(yīng)用于砌筑工程中，主要采用隧道窯燒結(jié)工藝生產(chǎn)。廣西區(qū)內(nèi)有數(shù)百家燒結(jié)磚生產(chǎn)企業(yè)，普遍存在企業(yè)從業(yè)人員文化素質(zhì)偏低、生產(chǎn)過程自動化程度低、生產(chǎn)管理粗放、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差、能耗高、生產(chǎn)效率低等突出問題。因此，研究開發(fā)燒磚隧道窯監(jiān)控系統(tǒng)，并進一步探討燒磚隧道窯生產(chǎn)過程的優(yōu)化問題，對燒結(jié)磚行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級和節(jié)能降耗具有重要意義。
　　 本文在分析燒磚隧道窯技術(shù)研究應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合廣西磚瓦生產(chǎn)工業(yè)

2、的特點及工藝要求，通過深入調(diào)查了解燒結(jié)磚生產(chǎn)企業(yè)面臨的問題和需求，研究開發(fā)了一套隧道窯監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用現(xiàn)場檢測變送設(shè)備、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控主機與監(jiān)控軟件三層結(jié)構(gòu)。監(jiān)控系統(tǒng)包括工況監(jiān)視、報表查詢、報警、優(yōu)化操作指導(dǎo)、離線參數(shù)輸入、案例庫管理等功能模塊，能將溫度、風機電流等多個參量的實時值以動態(tài)模擬圖的形式直觀顯示，在生產(chǎn)過程出現(xiàn)異常時自動發(fā)出報警，便于操作工人及時掌握生產(chǎn)狀況。過程參量值以數(shù)據(jù)庫的形式存儲于監(jiān)控主機中，以備對一段時期以

3、來的生產(chǎn)運行情況進行分析。
　　 燒磚隧道窯生產(chǎn)過程因其存在大時滯、非線性、強耦合和時變參數(shù)等特點，無法建立精確機理模型，很難用傳統(tǒng)方法進行優(yōu)化。為此，本文將案例推理方法(Case-Based Reasoning，CBR_)引入焙燒過程的優(yōu)化操作指導(dǎo)中。通過監(jiān)控系統(tǒng)采集到的不同條件下的工況數(shù)據(jù)，依據(jù)企業(yè)生產(chǎn)負責人和工藝專家的分析歸納，建立了原始案例庫?；贑BR的優(yōu)化操作指導(dǎo)方法周期性地將當前工況與案例庫中所有案例進行檢索對比，

4、找出符合相似度要求的歷史案例，然后通過案例重用算法求出對應(yīng)于當前工況的案例解。修正后的案例解作為優(yōu)化操作指導(dǎo)值提供給操作工人，并作為新的案例存入案例庫供下次檢索，實現(xiàn)案例更新。CBR方法不需對被控過程建模，而是利用歷史經(jīng)驗案例解決新遇到的問題，并能動態(tài)更新案例庫。實際運行效果表明，基于CBR的優(yōu)化操作指導(dǎo)方法具有較高的現(xiàn)實指導(dǎo)意義。
　　 本系統(tǒng)自2011年12月在廣西某中型燒結(jié)磚企業(yè)投入運行以來，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，各項指標符合生產(chǎn)