微粉生产过程的智能控制研究与开发

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如今粉体加工技术已是支持高新技术产业的重要基础技术之一。现代工程技术的发展需求许多粒度极细且分布均匀,纯度高而污染低呈粉体状态的原料和制品。与传统的微粉生产方法相比,当今流行的微粉气流磨生产技术主要是能通过其控制系统控制分级机的转速来得到所需颗粒粒径大小的粉末,高效且适应物料广泛,产量高。   目前针对微粉生产线的控制系统主要是通过传统的PID算法控制,自适应控制以及智能控制,但是不能哪种控制算法,在处理气流磨内这个独特环境下的“气浪”强干扰对系统的影响方面,都达不到较优的控制效果,特别是参数调整较为麻烦,不能使分级机转速保持在一个较稳定状态,因此本文针对系统内“气浪”这个强干扰,在对这种特殊强干扰有很好的处理能力的九点控制算法在微粉生产控制系统实现闭环控制上开展研究。主要研究内容如下:   首先介绍了微粉生产线的工艺流程,整理出微粉生产过程中的控制要求,分析了分级机这一对象在控制角度上的特殊性。然后对整个微粉生产线控制系统进行硬件和软件设计。在微粉生产线控制系统整体设计方案的基础上,对生产线中PLC与变频器的通讯问题进行微粉生产线变频调速系统设计。实现了分级机转速的高速采集,比较了多种PLC和变频器通讯方案,最终确立了自出口通讯为本项目采取的通讯方式,提出了整体上的通讯方案,并对其编程且在微粉生产线上进行实现。特别是针对微粉生产线上的气浪这个强干扰的问题,对分级机控制采用了九点控制算法。指出了传统PID算法在分级机转速的控制上的不足,介绍了九点控制的理论基础,提出了进行九点控制控制器设计的步骤,最后结合PLC对九点控制器进行工程化实现,通过最终的现场调试结果验证了控制策略的正确性,并证明了这种方法在滑石微粉生产线控制中具有推广价值。   在文章的最后也指出了九点控制算法的不足之处以及对整个微粉生产线控制系统设计不周到的地方,指明了以后还需继续研究的地方,同时肯定了九点控制算法在微粉控制系统的作用,特别是对分级机转速的闭环控制上,整个系统响应快,调节时间短,鲁棒性好,转速输出值特别稳定。
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