基于现场控制机的玻璃窑炉控制系统的设计和实现

介绍了一种采用现场总线结构的玻璃窑炉集散控制系统的设计。该系统采用三台模块化现场控制机对玻璃窑炉的炉温、料道与料盆的温度、窑压、及料位等进行检测与控制；对蓄热室温度、烟道温度、煤气出口温度、煤气出口压力、窑炉两边辐射温度进行检测；采用一台工控机作为上位机，对现场控制机进行参数设定、优化控制和数据采集、显示、历史查询等操作。使窑炉在最佳工艺状态下运行。     

炉前加料称量系统分析

玻璃窑炉玻璃液位是电子玻璃窑炉自动化控制系统中重要热工参数之一,窑炉池内玻璃液面波动变化过大,造成池壁砖和底板砖的蚀损加快,直接影响产品质量和生产效益。玻璃液面是依靠加入窑炉配合料的数量与流出窑炉的玻璃液数量相平衡来保持稳定的,所以炉前加料系统的稳定与否直接关系到窑炉内部液位的波动,为了满足玻璃液位测量和控制精度越来越高的要求,炉前加料系统必须保证加料平稳,称量准确,调整反应迅速。     

PID控制参数优化中的改进免疫遗传算法

针对传统的PID控制起参数优化方法的缺点,提出了一种结合精英策略的改进的人工免疫遗传算法(IGAE),该算法的特点是以新的抗体相似度、期望繁殖率以及克隆选择概率的定义方法和计算公式作为优化问题的目标函数,采用IGAE去调整和优化PID控制器的三个增益参数,结合精英选择策略(elitism strategy)以获得性能最优的PID控制器.仿真实验结果表明新的免疫遗传算法具有全局优化的能力,响应速度快、鲁棒性强,对变参数PID控制的参数优化设计是成功和有效的.     

用随机无网格法和免疫算法分析结构可靠性

本文首先用摄动随机无网格伽辽金法(PSEFGM)求解随机结构的响应。摄动随机无网格伽辽金法具有不需要划分单元和精度高等特点。然后应用人工免疫遗传算法对结构可靠性进行了分析。人工免疫遗传算法是一种新的综合人工免疫算法和遗传算法的智能优化算法,它避免了遗传算法易出现早熟。搜索效率低和不能很好地保持个体多样性等问题。数值实例表明在随机结构可靠性分析方面随机无网格迦辽金法与人工免疫遗传算法具有明显的优势和广泛的应用前景。     

火电厂热工参数软测量技术研究

随着社会经济的发展,对电力的需求量和平稳要求不断提升,市场的需求不断推动火力发电厂进行技术、设备优化,在火力发电厂锅炉、机组运行过程中有相当部分的能源和热量被浪费,浪费形式主要是烟气,且供电过程中对于部分锅炉和机组关键部分进行了超负荷磨损,想要实现对火力发电厂工作效率的提升、生产成本的控制必须提升对温度、压力、流量等参数的测量和监控。本文从热工参数入手,探讨软测量技术,分析软测量技术在火力发电厂热工参数方面的应用。     

基于PLC触摸屏设计的天然气输送管道多参量监测系统实现方法

针对玻璃窑炉用气压力高于管网供气压力的问题,为了保证天然气的安全输送,设计了以PLC为控制核心,采用组态软件设计界面的玻璃窑炉用气管道的多参量监测系统,实现了对增压后的管道内压力、流量、温度等参数的实时在线监测,满足了玻璃窑炉的用气安全与燃气管网供给技术要求。     

火电厂热工仪表的检修校验技术运用

在火电厂运行的状态下,由于其热力的产生需要涉及到多种参数,包括液位、压力、温度以及流量等,所以对这些参数进行实时监测和测量的方法也被称作热工检测。在实际测量的过程中,如果热工仪表出现了相应的问题,那么受到影响的就不只是测量结果,还包括整个火电厂的生产。因此,在分析热工仪表检修校验方法的基础上,探讨检修校验技术在火电厂仪表压力测量、流量测量、液位测量、温度测量以及仪表检修中的运用情况。     

WS-100-Ⅱ型闪光报警装置

WS-100-Ⅱ型闪光极警装置是在电厂机组容量不断增大,机炉热工信号的数量也相应增多的情况下,根据电厂设计要求而研制成的。它对控制诸多的热工信号参数如压力、温度和水位等的极限值报警十分可靠,能满足大机组运行对热工信号报警系统提出的各种要求,其功能较为理想,并可适用于冶金、化工和石油等部门。     

用PIC16F627单片机控制窑炉温度新方法

通过PIC16F627单片机对温度仪表输出开关信号进行判断来控制三相可控硅的的导通角,达到控制窑炉温度的目的。这种控制窑炉温度的新方法已经制成产品并投入使用,效果显著。     

用Taylor展开随机无网格法和免疫算法分析结构可靠性

首先用Taylor展开随机无网格伽辽金法(Taylor expansion stochastic element-free Galerkin method,TSEFGM)进行随机结构分析.在无网格伽辽金法中,所求解问题的域由分布的节点表示,并采用移动最小二乘函数近似试函数.以及用罚函数法施加本质边界条件.同时利用Taylor展开法,建立随机结构分析的Taylor展开随机无网格伽辽金法;然后应用人工免疫遗传算法对结构可靠性进行分析.人工免疫遗传算法是一种新的综合人工免疫算法和遗传算法的智能优化算法,它避免了遗传算法易出现早熟、搜索效率低和不能很好地保持个体多样性等问题.数值实例表明,在随机结构与可靠性分析方面,Tlaylor展开随机无网格伽辽金法与人工免疫遗传算法具有明显的优势和广泛的应用前景.     

基于模糊预测控制的回转窑温度控制

介绍了模糊预测控制技术在水泥回转窑温度控制中的应用。水泥生产的关键环节在于水泥回转窑,其中最重要的就是对回转窑温度的控制。针对热工对象存在的大惯性、大迟延问题,运用T-S模糊模型的离线辨识算法对复杂的热工对象建模,得到了回转窑温度控制系统的线性化模型。     

基于嵌入式系统的自适应窑温控制器设计

提出了一种基于OK6410-B嵌入式开发平台的嵌入式自适应窑温控制器设计方法。该装置以自适应Smith算法为核心,采用传感器加嵌入式主板的硬件结构,红外线温度传感器负责温度采样,嵌入式主板负责参数计算和控制信号输出。在设计自适应Smith算法传递函数、进行硬件设备选型和连接后,还具体阐述了设备软件模块的实现方法。按该方案设计的控制器已得到实现,模拟仿真和工程实用证明:此种设计方案高效可靠,消除滞后时间和抗参数失配能力强,能够满足窑温控制的要求。     

Prediction of coal feeding during sintering in a rotary kiln based on statistical learning in the phase space

In alumina rotary kiln production, adjusting the coal feeding rate is the main way to maintain sintering temperature stability during the sintering process, which plays a critical role in improving production quality and reducing energy consumption. In this paper, a novel integrated method (termed PSR-PCA-HMM) is proposed to predict the coal feeding state for optimal control by integrating principal component analysis (PCA) and the hidden Markov model (HMM) based on phase space reconstruction (PSR). First, the thermal signals in rotary kilns are shown to have obvious chaotic characteristics. Second, PSR is utilized to extract the features of the sintering process in a rotary kiln, and PCA is proposed to efficiently reduce the redundancy of the high-dimensional feature space reconstructed by the PSR. Then, considering the nonlinear dynamic characteristic of the sintering process, three HMM models are built to capture the nonlinear dynamic relationship between thermal variables and the corresponding coal feeding state. Finally, the posterior probabilities with respect to the three HMM models are estimated by using the forward algorithm, and the final prediction of coal feeding is determined by the maximized likelihood estimation. Based on field data, the application results indicate that the PSR-PCA-HMM method can significantly improve prediction performance and help realize stable closed-loop control for the sintering temperature.     

基于MATLAB的热力除氧器模糊PID控制仿真研究

针对热力除氧器系统大滞后、大惯性、非线性以及难以建立精确的动态数学模型等特点,本文采用模糊控制算法与传统的PID控制算法相结合,设计了热力除氧器温度控制系统。为了检测所设计的温度控制系统的性能,采用仿真软件MATLAB的模糊工具箱结合Simulink动态仿真分别对模糊PID控制算法和PID控制算法进行了仿真试验。试验结果表明,模糊PID控制系统能较好地满足除氧工艺要求,提高了热力除氧器温度控制系统的精度和工作效率。     

涡轮转子起动温升曲线优化及试验研究

涡轮转子在快速起动的过程中会产生较大的热应力,影响转子的热疲劳寿命。结合遗传算法与转子结构热分析,提出发动机起动温升控制曲线非单调参数化,对涡轮转子快速起动过程中的温升控制曲线进行优化设计。优化过程以转子最大热应力为目标函数,计算搜索最优解,并研究温升控制曲线对转子最大热应力的影响。结果显示,优化后的发动机快速起动温升控制曲线可以有效地降低转子的最大热应力和缩短快速起动时间。同时,为了验证提出的涡轮转子快速起动温升曲线优化设计方法的有效性,搭建转子热冲击应力测试试验台,通过对比优化前后温升曲线下的转子最大热应力,验证了理论分析结果。提出的优化设计方法可以为发动机设计初期的快速起动控制方案设计提供一定借鉴。     

An alumina rotary kiln monitoring system based on infrared ray scanning

In the process of using the sintering technique of rotary kiln to produce alumina, the shape of kiln crust is complex and the temperature measurement is difficult. In order to solve these two problems, an infrared ray scanning and monitoring system of rotary kiln has been developed, which uses infrared temperature measurement and digital filter compensation. From the size and rate of change of the Euclidean distance of the temperature characteristic vector between standard and measured specimen in pattern recognition, the size and rate of change of the kiln surface temperature can be measured and the working condition of alumina rotary kiln can be forecast. The system improves the operation of kiln effectively, enhances the operation rate of facilities and reduces the cost of production.     

Thermal response simulation for tuning PID controllers in a 1016 mm guarded hot plate apparatus

A mathematical model has been developed and used to simulate the controlled thermal performance of a large guarded hot-plate apparatus. This highly specialized apparatus comprises three interdependent components whose temperatures are closely controlled in order to measure the thermal conductivity of insulation materials. The simulation model was used to investigate control strategies and derive controller gain parameters that are directly transferable to the actual instrument. The simulations take orders-of-magnitude less time to carry out when compared to traditional tuning methods based on operating the actual apparatus.The control system consists primarily of a PC-based PID control algorithm that regulates the output voltage of programmable power amplifiers. Feedback parameters in the form of controller gains are required for the three heating circuits. An objective is to determine an improved set of gains that meet temperature control criteria for testing insulation materials of interest.The analytical model is based on aggregated thermal capacity representations of the primary components and includes the same control algorithm as used in the actual hot-plate apparatus. The model, accounting for both thermal characteristics and temperature control, was validated by comparisons with test data.The tuning methodology used with the simulation model is described and results are presented. The resulting control algorithm and gain parameters have been used in the actual apparatus without modification during several years of testing materials over wide ranges of thermal conductivity, thickness, and insulation resistance values.     

新型混凝土制品养护控制系统开发及应用

蒸汽养护为混凝土制品生产的一种高效养护方式,其工作过程的温度稳定性和精确性将直接影响混凝土构件和水泥制品的质量。根据专家对养护过程蒸汽温度变化的经验总结,以模糊控制理论为依据,设定养护控制温度、湿度和时间参数。本文以研华工业控制计算机（简称工控机）与松下FPX—C可编程控制器为基础,建立了1套适合用于混凝土构件和水泥制品蒸汽养护窑的计算机分布式控制系统;同时,对混凝土蒸汽养护窑的模糊控制进行了设计与探索,并在实际应用中验证了该养护方式的功能。     

关于不同燃烧器结构对回转窑窑内流场影响的试验研究

本文在三通道燃烧器窑内冷态模化计算基础上,进行了窑内速度场、温度场测量,并根据测量数据及计算,分析了几种典型回转窑多通道燃烧器结构参数对窑内流场的影响,通过分析窑内流场空气动力特性,比较了燃烧器不同结构参数对窑内气流混合、燃烧过程及火焰形状的作用,为今后进一步进行新型燃烧器设计提供参考。