砂状氧化铝连续碳酸化分解过程实时监控系统

论文摘要

连续碳酸化分解是一个长流程、大滞后的复杂生产过程,工况很不稳定,容易出现突发性事故,存在严重的安全隐患,而且主要依靠工人经验手动调节阀门,劳动强度大,受人为因素影响大。因此,如何消除安全隐患、提高分解过程的自动化水平是连续碳酸化分解过程亟待解决的问题。本文运用软测量技术和专家系统方法,开发了连续碳酸化分解过程实时监控软件,解决分解过程的实时安全监控与分解梯度监控等问题,其主要研究内容如下: 1.结合连续碳酸化分解过程的机理特征和经验知识,设计了基于专家系统的分解过程实时安全监控器,实现分解过程实时安全监控; 2.针对进料量难以用常规检测仪表进行检测的特点,通过推导高位槽液位、阀门开度及进料量的函数关系,建立了进料量的软测量模型; 3.基于连续碳酸化分解过程工艺特点,结合专家系统方法和软测量技术,提出了首槽进料量的报样控制和稳定控制,设计了首槽进料量混合控制模型; 4.利用Visual C++6.0工具开发了连续碳酸化分解过程实时监控系统,实现了对CO2电动阀门和进料电动阀门的闭环调节。 应用结果表明:首槽、末槽分解率标准偏差分别减少12.0%,7.9%,末槽分解率提高了0.9%,稳定了分解过程,优化了分解梯度,提高了产量;同时监控软件对生产过程进行了有效报警,确保了生产安全,并实现了分解岗位数据的综合管理,减轻了工人劳动强度。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源与意义
• 1.2 氧化铝生产分解过程综合自动化现状
• 1.3 专家系统在复杂工业生产过程中的应用
• 1.4 研究内容与结构安排
• 1.4.1 连续碳酸化分解实时监控系统研究内容
• 1.4.2 论文结构安排
• 第二章 连续碳酸化分解实时监控系统总体设计
• 2.1 连续碳酸化分解工艺过程与分析
• 2.1.1 影响进料量调节的因素分析
• 2.1.2 影响安全生产的因素分析
• 2.2 连续碳酸化分解实时监控系统总体设计
• 2.3 小结
• 第三章 连续碳酸化分解过程安全监控模型
• 3.1 安全监控参数选择
• 3.2 基于专家系统方法的安全监控模型
• 3.2.1 分解过程数据采集与预处理
• 3.2.2 基于产生式规则的监控知识库
• 3.2.3 安全监控过程推理机的实现
• 3.2.4 分解过程安全监控结论解释
• 3.3 安全监控模型应用及结果分析
• 3.4 小结
• 第四章 首槽进料量控制
• 4.1 首槽进料量总体控制模型
• 4.2 进料量报样控制
• 4.2.1 进料调节专家控制器
• 4.2.2 基于液位的修正模型与基于其他成分的修正模型
• 4.2.3 进料量报样控制量的计算
• 4.3 进料量稳定控制
• 4.3.1 进料量软测量
• 4.3.2 进料量稳定控制
• 4.4 应用结果及分析
• 4.5 小结
• 第五章 系统功能及实现
• 5.1 连续碳酸化分解实时监控系统硬件结构
• 5.2 连续碳酸化分解监控系统软件功能模块介绍
• 5.2.1 软件结构图
• 5.2.2 功能模块介绍
• 5.3 通信模块的实现
• 5.3.1 远程数据读取技术
• 5.3.2 基于OPC规范的专家优化计算机与实时监控机的通信技术
• 5.4 小结
• 第六章 结论与下一步工作
• 6.1 结论
• 6.2 下一步工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻研期间主要成果