水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)過程計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、本文設(shè)計(jì)開發(fā)了一套基于Profibus-DP現(xiàn)場總線的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)窯外預(yù)熱和分解、窯內(nèi)煅燒、窯頭熟料冷卻、煤粉制備與輸送和窯尾廢氣處理等的實(shí)時監(jiān)測和控制。 整個控制系統(tǒng)采用IPC+PLC+現(xiàn)場總線的整體結(jié)構(gòu)，十分適合水泥生產(chǎn)現(xiàn)場工藝復(fù)雜、設(shè)備類型多樣、I/O點(diǎn)數(shù)多且分布分散、現(xiàn)場防爆環(huán)境等要求高的特點(diǎn)。 系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上分為三層：現(xiàn)場設(shè)備層分為若干從站，采用帶有現(xiàn)場總線接口的PLC，完成設(shè)備控制以及數(shù)據(jù)采集等任務(wù)；中

2、間層是一個數(shù)據(jù)服務(wù)器和一個通訊處理主站，用現(xiàn)場總線連接，數(shù)據(jù)服務(wù)器主要承擔(dān)數(shù)據(jù)庫管理和現(xiàn)場總線與以太網(wǎng)之間的通訊，以S7315-2DP為通訊處理主站，通過與各個從站的總線通訊實(shí)現(xiàn)各個從站工作的高度協(xié)調(diào)一致；控制管理層以IPC為操作站，用工業(yè)以太網(wǎng)(Ethernet)相互連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、報警處理、生成數(shù)據(jù)庫、報表打印等功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。整個控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了“分散控制、集中管理”的分布式控制思想，更體現(xiàn)了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)全數(shù)字通訊、高

3、度開放性、互操作性、互換性的技術(shù)優(yōu)勢。 水泥回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)過程是一個典型的大慣性、純滯后、強(qiáng)耦合的熱工過程，采用傳統(tǒng)的控制理論對水泥窯控制會變得十分困難。為保證水泥回轉(zhuǎn)窯熱工過程穩(wěn)定，生產(chǎn)高質(zhì)量水泥熟料，控制水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶溫度和窯尾廢氣溫度的穩(wěn)定則是控制的難點(diǎn)所在。本文研究了模糊控制的基本理論和模糊控制器的設(shè)計(jì)方法，并將模糊控制應(yīng)用到水泥窯的優(yōu)化控制中，對水泥生產(chǎn)過程中的控制參數(shù)和被控參數(shù)作了進(jìn)一步研究，探討了參數(shù)的隸屬函數(shù)，根