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水泥预粉磨过程在水泥联合粉磨中占有重要地位,水泥预粉磨过程的稳定运行,能够减少后续终粉磨阶段的生产压力,从而提升整个生产线的生产效率。水泥预粉磨过程涉及的设备及参数较多,参数之间耦合性强,迟滞性及非线性严重,增加了其控制难度。当前多数粉磨过程的控制手段依旧停留在基于DCS系统的人工控制,生产过程耗费大量人力,且由于操作人员的技术水平参差不齐,导致水泥制成过程产品的产、质量极不稳定,生产线的生产效率不高。本文在对水泥预粉磨过程工艺机理深入分析的基础上,明晰了参数之间的耦合关系,建立了用以描述水泥预粉磨生产过程参数之间关系的对应模糊认知图(Fuzzy cognitive map,FCM);通过归纳整理现场优秀操作员的操作经验,建立了专家知识库,并结合Bang_Bang控制设计控制器;基于以上成果,设计了水泥预粉磨过程控制系统,并在现场实际应用。在智能化工厂关键技术研究与应用示范项目(山东省科技重大专项:2015ZDXX0101F01)资助下,本文开展工作如下:(1)深入分析了水泥预粉磨过程工艺机理,确定了控制系统的关键参数,包括:喂料量、稳流仓仓重、入磨提升机电流、辊压机插板开度、辊压机电流、循环风机转速、循环风机阀门开度和磨机负荷;(2)依据参数之间的耦合关系确定FCM模型的结构;根据基于最小平方技术的模糊认知图学习法(LS_FCM)计算节点之间的相关性参数;基于上述所确定的结构与参数建立水泥预粉磨过程的FCM模型;采用实际生产的历史数据对模型参数进行滚动优化;通过对模型预测值的分析,验证了使用FCM模型对水泥预粉磨过程参数值进行预测的有效性。(3)结合现场优秀操作人员操作经验,建立专家知识库与推理机制,设计了专家系统;结合现场关键设备异常工况处置要求,设计Bang_Bang控制器;基于FCM模型预测、专家系统及Bang_Bang控制器设计了水泥预粉磨过程控制系统。(4)基于SQL Server建立系统配套数据库,使用OPC技术实现系统与现场DCS系统之间的数据交互;依托Visual Studio平台,使用C#开发了水泥预粉磨过程控制系统;工程现场实际运行验证了本系统的有效性。