矿渣粉磨是矿渣水泥生产的重要环节,其粉磨效率的高低和粉磨质量的好坏直接影响矿渣水泥生产的成本和品质。立磨作为矿渣粉磨生产过程的核心设备,集细碎、粉磨、提升、烘干、选粉等一系列工序于一体,是一个多变量、强耦合、时变、非线性系统。目前,我国矿渣粉磨生产经常出现立磨振动和磨机负荷波动过大等故障,严重影响矿渣粉磨生产的连续性和稳定性,传统的人工操作和基础自动化控制很难达到良好的控制效果。为确保矿渣粉磨生产连续稳定,提高矿渣粉磨效率,对其生产过程实行优化控制已成为矿渣水泥生产过程研究的重要课题之一。通过分析立磨的工作机理,结合实际矿渣粉磨生产工艺特点,提出了保证矿渣微粉比表面积合格、稳定矿渣立磨料层、降低立磨振动值的优化控制目标,采用专家规则和模糊控制算法分别设计了立磨料层设定模块和振动控制模块,仿真实验证明了其合理性,并通过OPC技术将优化控制算法应用到实际生产控制中,达到了预期控制效果。矿渣粉磨总体控制方案包括采用专家规则的立磨料层设定、基于量化因子自校正模糊控制算法的料层控制和磨机进出风口压差模糊控制三部分,选取矿渣喂料量和入磨冷风调节阀开度作为控制量,立磨料层厚度和磨机进出口压差作为被控量。控制算法研究以实际矿渣粉磨生产线为对象,根据其实际运行情况确定了稳态工作点,并结合专家经验综合考虑矿渣喂料量、磨机振动、磨机进出风口压差、出入磨热风温度,建立了料层设定专家规则库,在线设定立磨料层厚度;根据立磨料层变化快、受多种因素影响大的特点,为确保矿渣喂料量能根据料层变化准确快速地做出调整,设计了量化因子自校正料层模糊控制器;通过调节入磨冷风阀开度作为辅助控制手段来稳定磨机进出风口压差。当立磨处于稳态工况时,选取矿渣喂料量阶跃变化的四段历史数据,经滤波处理后,辨识出矿渣喂料量与立磨料层厚度之间的近似输入输出传递函数,并利用现场数据验证了模型参数的合理性;使用VB6.0编写了OPC接口程序,搭建了MATLAB仿真平台,利用辨识出的传递函数和稳定工作状态的现场历史数据验证了立磨料层模糊控制器的设计是正确合理的。结合实际矿渣粉磨工艺控制要求和现场实际输入输出控制点,利用ABB Freelance800F系统,设计并完成了矿渣粉磨生产线DCS控制系统,实现了对整个生产流程的基础自动化控制;利用OPC技术将仿真验证后的优化控制算法嵌入到DCS系统中,并根据工程需要加入了控制量的限幅和阈值控制。试验运行结果表明,矿渣立磨优化控制很好地稳定了立磨料层,减小了立磨振动值。