新型濕法α石膏生產(chǎn)智能控制系統(tǒng)研究.pdf

1、根據(jù)我國國情，適應(yīng)中國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型要求，環(huán)境保護(hù)問題越來越受到各界重視，工業(yè)生產(chǎn)的廢物再利用也逐漸被廣大生產(chǎn)行業(yè)采納。在高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)下，石膏的需求量越來越大，科學(xué)技術(shù)發(fā)展越來越快，科技程度越來越高，智能控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中起的作用也越來越大。本課題中新型濕法α石膏生產(chǎn)就是利用其它產(chǎn)品生產(chǎn)的廢料磷石膏作為原料，生產(chǎn)線采用常規(guī)控制跟智能控制相結(jié)合的控制系統(tǒng)。此套控制系統(tǒng)的成功運(yùn)用，能夠在較大程度上改善之前能源綜合利用率低、生產(chǎn)成本高的不足，同

2、時，先進(jìn)控制方法的使用，必然能夠在實(shí)際生產(chǎn)中大幅提高生產(chǎn)效率，具有深遠(yuǎn)的實(shí)際意義。本課題的研究重點(diǎn)是生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)的溫度和轉(zhuǎn)晶罐壓力的控制方案。此條生產(chǎn)線是國內(nèi)首條自主研發(fā)的濕法生產(chǎn)α石膏的生產(chǎn)線，工藝等各項(xiàng)性能指標(biāo)以及控制系統(tǒng)還沒有完善，還需要專家學(xué)者等對該系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的研究，從而使生產(chǎn)線更加完善。
　　由于常規(guī)PID控制簡單方便的優(yōu)勢已使其成為是最常用的控制方法，除此之外，其適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)比較適應(yīng)條件惡劣的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場。當(dāng)

3、生產(chǎn)過程對控制對象的精度和系統(tǒng)響應(yīng)速度要求不高時，可以采用常規(guī)PID控制。系統(tǒng)控制對象具有多變量、時滯、非線性、控制精度要求高等特點(diǎn)時，常規(guī)PID控制滿足不了系統(tǒng)的控制要求。模糊控制具有很強(qiáng)的魯棒性，適合非線性、時滯、無法建立精確數(shù)學(xué)模型的控制系統(tǒng)，模糊控制的控制規(guī)則以語言形式呈現(xiàn)出來，依托于現(xiàn)場操作人員的工作經(jīng)驗(yàn)和專家的知識，設(shè)計(jì)簡單，易于應(yīng)用。工業(yè)生產(chǎn)中難免會存在滯后過程，存在滯后會使系統(tǒng)難以控制，為了解決這個問題可以在控制回路中加

4、入Smith預(yù)估環(huán)節(jié)，補(bǔ)償時滯。本文將上述方法進(jìn)行整合，根據(jù)不同環(huán)節(jié)的控制要求選取不同的智能控制器。
　　本課題研究來源于新型濕法α石膏實(shí)際生產(chǎn)情況。本文以濕法α石膏生產(chǎn)的生產(chǎn)工藝、智能控制算法研究、系統(tǒng)仿真研究和工程應(yīng)用為主線，對生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)進(jìn)行分析研究。充分了解生產(chǎn)工藝、現(xiàn)場設(shè)備特性與機(jī)理、控制要求之后，分析生產(chǎn)過程中各控制點(diǎn)的影響因素及其控制要求和控制難點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)要求提出了控制方案:對預(yù)混罐溫度、離心機(jī)溫度、造粒機(jī)溫度

5、、一號轉(zhuǎn)晶罐壓力、二號轉(zhuǎn)晶罐壓力采用常規(guī)PID控制;由于一號轉(zhuǎn)晶罐在整個生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用，影響罐內(nèi)溫度的因素復(fù)雜，因此對一號轉(zhuǎn)晶罐的溫度采用融合Smith預(yù)估的模糊PID控制，二號轉(zhuǎn)晶罐溫度采用模糊控制。應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)前，選取合適的控制對象用MATLAB進(jìn)行仿真。
　　本文采用ABB公司的AC800F DCS控制系統(tǒng)，完成整個生產(chǎn)流程的DCS基礎(chǔ)控制系統(tǒng)的搭建。使用OPC完成智能控制器與DCS系統(tǒng)的連接，系統(tǒng)程序使用模塊化