水泥生产预分解过程是水泥生产的关键环节之一，预分解系统的运行情况直接决定着水泥熟料的质量和产量，并且预分解系统承担着水泥生产85%~95%的碳酸盐分解任务，其耗煤量占整个水泥生产过程的60%左右，因此对预分解系统进行优化控制不仅能保证水泥熟料质量和产量，而且对水泥企业实现节能降耗和提高自身的综合竞争力也具有很大的促进作用。但是，由于国内水泥生产的特殊性，比如工况波动严重、测控点少、超产等问题的存在，使得对其进行优化控制面临着很多困难。在这些困难中，最直接的就是因为预分解系统非线性、时变性、大惯性与强耦合性的特征而导致水泥生产预分解过程工况波动严重，进而导致对预分解系统实施优化控制变得十分困难。针对以上问题，必须进行预分解系统工况识别的应用研究，从而在获得正确的工况识别结果的基础上，根据工况类别实施相应的自动控制，然后，进一步实现优化控制，以提高水泥企业的产量和质量，达到节能减排的目标。为了能辨识出预分解系统优化控制所需要的工况，本文深入研究新型干法生产预分解系统的工况识别方法。通过学习水泥生产的工艺与机理，总结现场工作人员的操作经验，并结合专家系统算法，进行了新型干法水泥生产预分解环节的工况识别研究。本课题依托山东省自然基金项目，以山东某水泥公司5000t/d熟料线DCS系统为应用背景，完成预分解环节的工况识别系统的方案设计和软件研发。完成主要工作如下：（1）对水泥行业发展概况进行分析，讨论新型干法水泥生产预分解系统工况识别研究的背景及意义，并分析预分解系统工况识别的研究现状。（2）深入研究水泥生产预分解系统的工艺及机理，对水泥生产预分解系统的特征参数进行选取，并对水泥生产预分解系统的工况进行总结。（3）针对不同水泥生产预分解系统特征参数选取不同的数据预处理方式，并对水泥生产预分解系统的典型工况进行进一步的分类及识别，并给出相应的控制指导，对水泥的正常生产起到指导作用。（4）设计了基于专家系统的水泥预分解工况识别系统，该系统由数据采集和专家识别两部分组成。数据采集部分：主要功能是通过OPC采集DCS系统中的预分解系统中关键参数的实时数据；专家识别部分：主要功能是根据数据采集部分采集的数据，辨识出水泥预分解系统的工况，同时给出控制指导，作为操作参考提供给操作员。（5）完成水泥生产预分解系统的工况识别软件开发。该系统由工况识别系统主程序、数据库以及OPC通讯连接接口组成，并详细叙述了水泥生产预分解系统工况识别软件的编程实现。现场仿真验证，工况识别软件系统可以很好的识别出预分解系统的实时工况，并给出正确的控制指导，达到了系统预期的效果。