[发明专利]一种半终水泥粉磨系统的协调优化控制方法

说明书

本发明公开了一种半终水泥粉磨系统的协调优化控制方法，属于自动控制技术领域，包括从集散控制系统中获取操纵变量和系统的被控变量；建立操纵变量和被控变量之间的函数关系，得到操纵变量和被控变量之间的线性组合矩阵；根据预先构建的被控变量计算模型，计算下一步的被控变量值；将下一步的被控变量值发送给所述集散控制系统，以使所述集散控制系统根据所述下一步的被控变量值实现对所述半终水泥粉磨系统的被控变量的调整。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，特别涉及一种半终水泥粉磨系统的协调优化控制方法。

背景技术

辊压机半终粉磨系统是水泥粉磨系统中常用的一种工艺配置，相对于常规的辊压机联合粉磨系统，具有产量更高，节电效果更好等优势。

现有的生产控制方法一般是：操作员基于DCS系统中小仓仓位、磨头负压、磨机电流以及化验室定时的人工取样化验结果，来手动调节系统总喂料量、磨尾收尘风机转速、V选-选粉机阀门、循环系统风阀以及选粉机转速和循环风机转速，以保证在水泥成品质量合格的情况下，辊压机和球磨机的产能能够充分发挥，达到系统产能最高，单产水泥电耗最低的目标。具体的操作方式如下：

(1)中控操作员根据辊压机小仓的仓位高低，调整总喂料量，保证小仓仓位相对稳定；

(2)根据化验室一个小时一次的人工取样化验结果，手动调整选粉机转速，控制水泥成品比表面积；

(3)根据磨头负压大小，手动调整磨尾收尘风机转速，保证磨头微负压、不会冒灰的情况下，磨内流速尽量低、物料有充分的粉磨时间；

(4)手动调节V选-选粉机阀门和循环系统风阀，控制辊压机系统到球磨机系统的风量、风速，进而控制入球磨机的物料量，优化磨内负荷，保证磨机做功，避免发生满磨或空磨等磨机能力浪费的情况；

(5)手动调节循环风机转速，保证系统中的风量大小，为选粉机的分选提供足够的风量的同时，控制整个粉磨系统的产能。

上述现行方法存在的主要问题在于：一是，根据物料易磨性的差异，系统产量存在波动，导致小仓出料量随之波动，中控操作员只有在小仓仓位有明显变化的时候才会调整小仓进料，大幅度小频率的小仓进料的手动调整，无法做到对小仓仓位的稳定控制，无法保证低仓位运行时，操作不及时的空仓顾虑，也无法保证入辊压机物料颗粒分布的稳定性，进而无法保证辊压机的高效稳定的运行。二是，人工调节方式无法做到对系统的实时调整，工艺参数的波动较大，稳定性无法保证。而操作人员在工艺参数波动的同时，要保证水泥成品质量的合格，必然会将水泥磨的更细，水泥的比表面积更高，导致无法做到卡边优化，造成系统产能浪费。三是，操作员手工调节方式，由于不同的操作员有不同的操作习惯和调整方式，系统的操作一致性无法保证。同时操作员是基于当前的系统参数进行调整，大多依靠各自的操作经验，在调整频率偏低的情况下，对调整幅度没有一个科学合理的计算方法。

发明内容

本发明的目的在于解决上述背景技术部分存在的问题，以实现半终水泥粉磨系统稳定运行的目的。

为实现以上目的，本发明采用一种半终水泥粉磨系统的协调优化控制方法，包括：

S1、从集散控制系统中获取被控变量和操纵变量；

S2、建立被控变量和操纵变量之间的函数关系，得到被控变量和操纵变量之间的线性组合矩阵；

S3、根据预先构建的被控变量计算模型，计算下一步的被控变量，该预先构建的被控变量计算模型为：

其中：u_t为下一步的被控变量，u_t-1为上一步的被控变量，W为柔化跟踪轨迹矩阵，H为被控变量和操纵变量之间的线性组合矩阵，G₂为模型参数系数矩阵，λ为控制加权系数，γ为阶梯因子，NU为控制步长，T为转置符号；