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铅锌烧结过程的计算机控制系统设计与应用

周先德  
【摘要】: 本文以韶关冶炼厂ISP铅锌烧结过程为对象,设计和实现了烧结过程μXL集散控制系统,设计和开发了烧结过程优化控制系统。首先在研究烧结过程机理的基础上,分析了影响烧结产量质量的关键因素和关键工艺环节,在计算机控制系统的设计中主要从系统稳定化控制和参数优化设定两方面考虑。μXL集散控制系统具有通用性强、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面友好、安装简单规范、调试方便、运行安全可靠的特点,经过系统配置和控制软件编制,有效实现了烧结过程的主要参数稳定化控制,确保了混合配矿、湿度控制加水等关键工艺过程的稳定性和控制精度。烧结过程的上位机优化控制系统主要包括状态参数分析模块和控制参数优化模块。状态参数分析模块包括了几个关键生产指标的预测模型,包括透气性预测模型、烧结块产量预测模型、烧结块含铅量预测模型和烧结块含硫量预测模型,并根据其中的产量质量预测结果判断当前的综合工况。如果工况需要进行优化控制,由控制参数优化控制模块来完成。烧结过程是一个影响因素复杂、干扰严重、具有不确定性的工业过程,传统的基于对象精确解析模型的优化策略难以奏效,因此在控制参数优化模块中提出了一种基于主元分析和聚类搜索的优化匹配算法,该算法不要求对象的精确模型,其搜索效率和自校正性能依赖于从生产过程历史数据中抽取的优化参数样本库,充分利用了烧结生产过程积累的生产数据所包含的信息,取得了不错的效果。 从现场实际运行的情况来看,烧结过程集散控制系统表现出相当好的跟踪控制性能,各被控制参数围绕设定值在一个小范围内波动,大大提高了烧结过程的稳定性和生产效益。最后对本文所做的工作进行了总结,并进一步提出了今后的研究开发方向。


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