Integrated process design,scheduling, and model predictive control of batch processes with closed-loop implementation

Simultaneous evaluation of multiple time scale decisions has been regarded as a promising avenue to increase the process efficiency and profitability through leveraging their synergistic interactions. Feasibility of such an integral approach is essential to establish a guarantee for operability of the derived decisions. In this study, we present a modeling methodology to integrate process design, scheduling, and advanced control decisions with a single mixed-integer dynamic optimization (MIDO) formulation while providing certificates of operability for the closed-loop implementation. We use multi-parametric programming to derive explicit expressions for the model predictive control strategy, which is embedded into the MIDO using the base-2 numeral system that enhances the computational tractability of the integrated problem by exponentially reducing the required number of binary variables. Moreover, we apply the State Equipment Network representation within the MIDO to systematically evaluate the scheduling decisions. The proposed framework is illustrated with two batch processes with different complexities.     

一种振动矢量测量及调整的方法

针对消失模生产中振实设备的振动过程不满足工艺要求的情况下会产生的问题,详细阐述了基于消失模振实、紧实过程的测量方法和评价方法,通过使用该种方法可以得出振动矢量和振幅,进而对振实紧实设备和振动紧实工艺进行调整和优化,杜绝干砂振动紧实过程中的各种问题,保证铸件质量。可以普遍应用在干砂振实设备研发、校检、定期维护等各个过程,可以有效提升设备的工艺符合性,减少模样及铸件不合格品的产生。     

薄板坯连铸连轧过程控制技术的发展、应用及展望

薄板坯连铸连轧面临品种和规格拓展、产品质量提升、生产成本降低及智能化生产等方面的改进以提升产线竞争力。从辊底式隧道加热炉智能燃烧系统、高精度轧制过程控制模型、兼顾全幅宽和多目标的板形综合控制技术3个方面，介绍了薄板坯连铸连轧过程控制关键共性技术的研发进展，并通过数据网关+双系统并行的在线替换模式，实现了新的过程控制技术零停机时间的工业应用。新技术应用后，加热炉实现了全自动烧钢，吨钢煤气消耗下降了19.4%，氧化烧损下降了3.8%，钢坯加热质量大幅度提升；在设备及其他系统不变的情况下，轧线产品质量及轧制稳定性显著提高，薄规格生产能力由2.0 mm扩展至1.2 mm，实现了双流异钢种交叉混合轧制和铁素体轧制，非计划过渡材显著减少，重点计划执行率由20%提高到95%以上，整体提升了薄板坯连铸连轧流程的效益和竞争力。最后，对薄板坯连铸连轧过程控制技术的发展方向进行了展望。     

E6控制系统在天然气发动机上的应用

为了验证E6控制系统的配机效果,并使4020CT型天然气发动机的性能达到设计要求,使用E6控制系统对该发动机进行各工况运行条件的优化标定。E6控制系统使用空燃比闭环控制策略,能够使发动机保持运行在设定的各工况最佳运行条件下。通过E6控制系统的应用试验,完成了发动机性能参数的标定和优化,以及试验数据的采集和分析。试验结果表明,4020CT型天然气发动机的性能特性、排放指标等均达到设计要求。这说明E6控制系统标定效果较佳,同时,为E6控制系统的推广应用奠定了基础。     

基于普吕克直线的多线结构光视觉传感器标定方法

针对多线结构光系统的快速标定,提出了一种基于普吕克直线的标定方法。传统的线结构光标定方法大多以单点的形式进行提取和坐标系转换,从而获得平面方程。然而单点数量较多会导致操作复杂,不适用于多线结构光的标定。为了解决这个问题,提出了一种新的标定方法,该方法在标定过程中全部采用普吕克矩阵的形式,而不是直接使用点特征。该方法有利于在摄像机坐标系下快速准确地获得光平面方程。同时设计了一种与该方法相对应的用于标定多线结构光的平面标定靶标。为了将一般直线转换为普吕克直线,将图像平面维度延展,定义了一个新的图像空间。为了对普吕克直线的坐标系进行转换,重新表达了基于普吕克直线的透视投影模型。基于普吕克空间中直线与平面的性质,对多条结构光线的普吕克矩阵进行合并即可高效地构造出线性的矩阵方程,从而进一步拟合出结构光平面方程。实验验证了所提方法并证明了校准精度的显著提高,当测试距离为1.8 m时,测量得到的三维点的RMS误差在0.08 mm之内。     

华宁KTC101控制系统应用和故障处理

神东公司大多数综采工作面在使用华宁KTC101控制系统,以实现对运输设备的集中控制。首先介绍了华宁KTC101控制系统在神东公司综采工作面的设备组成和各部分的作用及运行方式,并阐述了该系统在综采工作面的布局和运输设备的参数设置。通过对其控制原理和实际工作时常用方式的分析,总结了一些常见的控制器、接触器、扩音电话故障处理方法,可以使操作人员更加熟悉设备性能,极大提高设备自动化程度。     

尿素高压设备检漏结构设计

尿素高压设备的检漏结构是实时监测介质是否泄露的基本功能单元。高压设备壳体通常采用单层碳钢或多层包扎内衬耐腐蚀性材料的结构,本文依据设备承压壳体不同的结构形式,详细介绍尿素高压设备检漏系统中检漏槽、检漏孔的结构差异和设计制造的特点,作为尿素高压设备检漏结构的设计参考。     

大件吊装设备吊耳常见问题分析

在大型设备吊装工程中,设备吊耳的设计和选型是影响设备吊装工艺及安全的重要环节。笔者结合近年所参与的几个项目大型设备吊装的经验,将各类吊耳的常见问题及相应的措施分类汇总,并作简要分析,供设计人员和吊装从业者参考。     

新型8MN/3MN钢管管端加厚机的开发

介绍新型8MN3 MN钢管管端加厚机的整体结构,重点分析其肘杆增力机构原理;通过与传统钢管管端加厚机的对比发现,研发的新型肘杆增力机构式钢管管端加厚机具有结构简单,生产效率高,性能稳定,节能降耗效果显著等优势。     

年产70万t不锈钢轧制退火酸洗机组设计特点

针对传统冷轧不锈钢生产大多由相对独立的生产单元组成、生产成本较高的问题,介绍了某年产70万t联合式冷轧不锈钢轧制退火酸洗机组。主要介绍了该机组工艺流程、主要工艺技术参数,活套主要参数,以及轧机、退火和酸洗机组、平整机、拉矫机的技术特点。同时,还介绍了机组采用的先进酸雾净化技术、中性盐电解液回收技术和余热利用技术等节能减排措施。该机组所有机械设备均为国内自主设计、供货,为提升我国不锈钢冷轧核心竞争力将起到至关重要的作用。