水泥工厂智能优化控制系统的研究与应用

智能优化控制系统是一种智能计算机软件系统,运用人类专家的经验和知识,将先进的控制理论与人工智能技术深度融合,实现水泥生产核心工艺环节的自动控制和操作,提高水泥生产自动化水平,降低操作人员劳动强度,智能优化控制系统是实现智能水泥工厂“自控制,自执行”的重要产品之一。本文主要内容包括系统简介、系统架构和系统功能,同时结合具体的应用案例重点介绍主要控制模块以及使用效果。     

智能专家控制系统在水泥粉磨系统中的应用

水泥粉磨是水泥生产过程中重要的环节，水泥质量的好坏与粉磨系统的运行状况有着重大的关系，因此，对水泥粉磨系统控制问题的研究具有重要的意义。但是，由于水泥粉磨系统具有非线性、强耦合和大延迟的特性，难以建立精确的控制模型。为解决这个问题，提出了使用智能专家控制系统来控制水泥粉磨系统的生产过程。首先分析了水泥粉磨系统各个回路之间的耦合关系，并根据它们的关系将整个水泥粉磨系统的控制分解为磨机负荷控制、粒度控制等五个部分，由五个控制器相互协作来实现对系统的控制。最后我们将设计的控制系统应用于水泥生产现场，根据现场数据显示，智能专家控制系统的使用明显提高了水泥粉磨系统运行的稳定性，达到了提高产量、提升质量和降低能耗的目的。     

PIT智能实时优化控制系统在熟料生产线上的应用

烧成系统是水泥生产中最重要的环节，其工艺的复杂性与影响因素的多元性给实施智能实时优化控制带来困难。PIT智能实时优化控制系统根据生产过程数据、火焰监测系统数据和化验室数据，综合考虑实际工况和外部变量的影响，利用先进的算法和控制理念，实现具有全局观的烧成系统智能实时优化控制，是进一步挖掘系统生产潜力，降低系统能耗，实现智能制造的必由之路。     

基于多智能体的TE过程扩展仿真系统设计与实现

针对智能制造对生产过程仿真工具提出的新需求,提出了一种基于多智能体的TE过程扩展仿真方法。首先对传统TE过程仿真模型进行扩展设计,得到扩展TE生产过程的过程控制系统(PCS)层仿真模型。进一步,建立扩展TE生产过程的多层次闭环管控工作流模型,采用多智能体仿真技术开发了扩展TE过程仿真系统原型。智能制造典型生产场景仿真案例表明,该原型系统不仅保留了原TE仿真系统对PCS层故障的细致刻画和模拟,而且给出了包含生产计划指标完成率、生产成本等一系列管控指标的仿真结果。此外,通过配置管控智能体的性能参数,可以模拟分析化工过程管控体系数字化为企业升级带来的效益。     

触摸屏控制的C-Bus智能灯光控制系统

基于C-Bus总线设计实现智能灯光控制系统,系统硬件采用奇胜C-Bus智能控制器件作为主控部分,实现整个过程的灯光控制;软件利用奇胜C-Bus编程软件Toolkit完成控制对象所在群组的设置;利用PICED触摸屏编程软件完成多路调光、开关和场景参数的设置和信息显示。     

数字化安全管理在水泥工程项目中的应用

基于水泥工程项目建设安全生产标准化管理,集成各类智能终端设备,搭建了水泥工程项目建设安全管理信息化平台,构建了智能监控系统,弥补了传统管理方式的技术缺陷。介绍了项目现场人员管理、危险区域动态预警、隐患排查治理、车辆机具管理、塔式起重机作业智能控制系统、异常事件智能识别及报警等方面的数字化安全管理具体内容及其在水泥工程项目现场的应用情况,有效提高了水泥工程项目施工现场安全管理水平,实现了水泥工程项目建设安全管理的数字化、精细化、智能化。     

化工过程运行系统的集成

提出了基于智能体方法的化工过程运行系统的集成策略.依据过程操作响应的时间尺度,把过程运行系统分成故障检测与诊断、模拟优化和调度3个子系统,分别建立相应的智能体模型.通过信息集成和任务集成实现化工过程运行系统的整体集成.报道了该集成方法对TE过程的案例应用.结果表明：基于智能体的方法能实现多个运行决策的全局协调和集成,达到过程运行系统整体优化的目标.     

智能MCC在4 000t/d生产线中的应用

现场总线技术和通信技术的发展,改变了传统控制系统架构,有利于上层DCS系统对设备层的监控,方便了生产控制。如,智能MCC在一些熟料生产线上的应用,大大提升了水泥工艺自动化控制水平。     

水泥窑智能优化控制系统应用技术总结

随着工业智能技术的发展,很多研究机构将工业智能技术与流程性材料的自动化控制紧密结合,开发出了多种形式的水泥工业智能专家辅助操作系统。经公司对大量的水泥窑智能辅助操作系统的考察论证,最终选定了施耐德电气公司研发的水泥窑智能专家优化辅助操作系统（以下简称“专家系统”）,并在漳县祁连山水泥有限公司2号水泥窑4 500 t/d生产线熟料安装试验应用。系统安装调试后,通过近3个月的测试运行,正常状态下基本不需要人工干预操作,专家系统可以24 h保持在最佳操作方式,实践证明了该系统的优化效果。     

GMP车间空气净化空调系统的智能节能控制

介绍使用智能楼宇管理系统软件对GMP车间的空气净化空调系统的控制方法和实现过程,比较该系统使用前后的运行成本。结果显示,使用了智能楼宇管理系统软件能有效控制系统的运行成本,达到了节能的目的。该方法这种管理和控制方法对行业的其他企业实施GMP生产车间改造,节约空气净化空调系统的能耗和运行成本提供了有益的借鉴作用。     

发泡机温控系统设计

详细地叙述了一种运用PCI—8333多功能采集卡为核心控制部件的发泡机温控系统的设计,从存储罐的结构设计、温控系统的电路、系统结构到系统的软件实现都作了细致的介绍。该系统运用内外双循环结构和外层保护结构。该系统在使用中具有广泛性、高效性、使用方便性和可扩展性。     

油井水泥降失水剂(HCW-1)的合成及性能评价

研究了2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS）、丙烯酸(AA)和一种功能型单体(简称为SM)三元共聚物(HCW-1)的合成方法及在油井水泥浆中的降失水作用,并探讨了其降失水机理。实验结果表明,HCW-1对水泥浆稠化时间和水泥石抗压强度无不良影响,是一种良好的降失水剂。     

泵送剂与絮凝调节剂协同优化水泥基材料性能

本实验通过控制变量法对照试验,先用不同掺量的泵送剂对水泥净浆扩展度、砂浆扩展度以及混凝土扩展度和坍落度的影响试验,找出泵送剂最优的掺量对水泥基材料的影响。在确定了泵送剂对水泥基材料的最优掺量后,与不同掺量的絮凝调节剂进行复掺试验,然后得到泵送剂与絮凝调节剂对水泥净浆、砂浆的扩展度以及混凝土坍落度和扩展度的影响。最终选择出最优的的絮凝调节剂与泵送剂复掺掺量,对水泥基材料的协同优化效果最好。     

聚乙二醇接枝聚羧酸合成水泥减水剂的研究

采用先酯化后聚合方法合成了聚乙二醇接枝聚羧酸钠水泥减水剂,考察了单体配比、滴加时间、磺酸单体种类及用量和反应温度对产品性能的影响.实验结果表明,在滴加时间和保温反应时间都为3.5 h时,合成的减水剂性能良好;当减水剂用量为水泥用量的0.3%时,净浆流动度高达310 mm.由水泥的净浆流动度实验表明,合成的水泥减水剂对水泥具有良好的减水性能.     

基于FCM的模糊神经控制器在水泥回转窑上的应用

针对水泥回转窑生产过程非线性时变特性，在FCM聚类分析的基础上结合神经网络设计一种新型的模糊控制器，与传统的模糊系统相比，减少了规则数目，同时系统具备一定的学习能力和较快的收敛速度。将其应用于水泥回转窑的温度控制，运行结果表明，控制效果良好，能满足生产工艺要求。     

不同助磨剂对水泥粉磨效率的影响

提高水泥粉磨细度的主要技术措施为改造磨机结构和掺加助磨剂。前者在提高水泥细度的同时将导致磨机产量明显降低,而后者能有效提高磨机的粉磨效率并改善水泥的某些性能,但不同助磨剂对不同的水泥具有一定的适应性。作者选用四种助磨剂（代号分别为T,M,D,C）对掺加不同混合材的立窑和回转窑水泥进行了粉磨试验研究,以寻求各种助磨剂的使用规律和应用效果。实验结果表明:掺加T和M后对各种水泥的助磨效果均优于D;T和M复合而成的C具有良好的助磨效果,且成本低得多,具有重要的实际应用价值;掺加助磨剂可显著提高普通水泥和火山灰水泥的粉磨效率,但对矿渣水泥的助磨效果不明显;混合材种类及掺入量相同时,助磨剂对回转窑水泥的助磨效果优于立窑水泥。     

分枝井眼连接处固砂液体系室内研究

在分枝井眼连接处注入的有机固砂剂是解决井下作业及生产过程中分枝井眼连接处井段失效问题而采用的一种新型固砂材料.室内初步研制了低粘度有机固砂剂HFN-HY并以其配制固砂液体系5％ HFN-HY＋1.5％HGH-8,同时评价了其性能.结果表明,固砂液体系5％HFN-HY＋ 1.5％ HGH-8对不同粒径砂粒具有良好的胶结固化性能,抗压强度高,具有良好的低温固结性能和抗腐蚀性能,在地层润湿情况下固结体抗压强度降幅较小,能够满足分枝井眼连接处井段固化技术要求.     

低水泥自流耐火浇注料

简述了加有ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３微粉的高铝质低水泥自流浇注料中所涉及的化学过程。研究了ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３微粉、高铝水泥含量、加水量对低水泥耐火浇注料物理性能的影响。讨论了分散剂、促凝剂、延迟硬化剂在低水泥自流耐火浇注料中的作用。     

双作业机器人袋装水泥智能装车系统设计*

针对目前大部分水泥厂包装车间发运装车机的弊端,研究并设计开发了一种双作业机器人袋装水泥智能装车系统。介绍了系统组成与工作流程,详细分析了其控制系统原理,总结了系统的特点。整套设备结构合理、技术先进、运行稳定、操作简便,对水泥厂各种类型的水泥运输车辆有良好的适应性。     

MgO膨胀剂对水泥浆体收缩的影响

研究了掺轻烧MgO膨胀剂的水泥浆体在不同养护条件下的变形性能,并采用X射线衍射仪、同步热分析以及背散射扫描电镜分析了掺MgO膨胀剂的水泥浆体中MgO的水化性能.结果表明:水泥浆体在不同的养护条件下养护,其相对湿度越大,收缩越小.在相同养护湿度条件下,水中预养护时间越长,其收缩越小.掺入MgO膨胀剂可以有效地降低低湿度条件下水泥浆体的收缩,其主要原因是轻烧MgO膨胀剂在缺水养护的低湿度条件下也能进行水化反应生成Mg(OH)2,从而降低了水泥浆体的收缩.