水泥是当代现代化建设最重要的材料之一,随着产能过剩,产量已经不是一个企业的核心竞争力,水泥企业的劳动投入产出比和水泥熟料的质量逐渐成为研究者讨论的课题。由于国内水泥生产线工况变化较为复杂、在各个工艺环节中缺少很多必要的监测点,这些共同特点不仅造成了与国外水泥厂生产成本和质量上的差距,也导致了先进的控制系统在国内水泥厂出现水土不服的症状,所以如何提高水泥熟料质量,减少劳动力投入是本文的核心以及研究点。本文通过与现场技术人员的交流,从水泥烧成工艺出发,在深入理解影响熟料质量的基础上,结合一些国内水泥厂操作员的操作经验、以多种算法做为支撑、从过程控制角度出发,研究了较为完善的熟料质量控制思路。从现实出发,选择平常操作员操作中调节过程最频繁并且重要的控制量设计了水泥熟料质量控制系统。本文将水泥熟料质量控制系统分为两部分,第一部分为控制入窑分解率的分解炉温度控制设定系统,第二部分为控制熟料出窑冷却效果的篦冷机自动控制系统。主要工作内容如下:(1)入窑分解率温度控制设定系统:从水泥生料配料的三率值出发,根据已有的生料易烧性推导出基于三率值的生料易烧性;从水泥厂现场采集大量数据,通过与技术人员的交流和数据本身特征的筛选,对采集变量进行提取和处理,通过最小二乘支持向量机的建模来实现对入窑分解率的软测量;结合当前配料的生料易烧性指数建立分解炉温度设定的模糊控制系统;依据当前窑主电机电流进行校正;最终给出适合当前工况下温度优化设定值。(2)熟料冷却效果的篦冷机自动控制系统:依据仿人智能控制原理、国内水泥厂篦冷机人工控制特点,设计基于规则的单控制量仿人智能控制器设计和基于多模态下多控制量的仿人智能控制器设计。系统将控制目标稳定在设定值附近,减少波动,提高熟料冷却效果,增加热量利用率,稳定风温,使水泥生产更加稳定。(3)最终完成水泥熟料质量优化控制系统软件的仿真与开发。系统软件主要由OPC数据采集系统,数据库以及优化控制系统三部分组成,在实际中以程序外挂包的形式安装于工程师站或者服务器。现场试验运行,取得了良好的控制效果,具有不错的实用性。