Реферат: Автоматизация и управление технологическими процессами обжига клинкера при производстве цемента

В среде РДО можно моделировать информационные потоки с различными законами распределения (равномерным, нормальным, экспоненциальным и т. п.). Обобщенно процесс анализа системы посредством вычис­лительной модели показан на рис.6.

Процесс моделирования начинается с определения структуры системы, на основе которого устанавливаются границы составляю­щих модели и необходимый уровень детализации моделируемых про­цес­сов. Обосновывается выбор зависимых и независимых пере­менных, опреде­ляется тип модели (стохастическая, детерминиро­ванная и др.). Исходные данные определяются на основе эмпири­чес­ких данных, иден­тификации и специфи­кации определяемых переменных. Что касается рассматриваемого технологического процесса — термической обработки цементного клинкера, то для формирования исходных данных необходимо учитывать сложность объекта: про­цесс обжига клинкера в печи подвержен влиянию множества раз­нородных факторов. Главные из них — количество, химический сос­тав шлама, расход, температура, калорийность топлива, расход и темпера­тура вторичного воздуха и множество других.

Рис.6. Обобщенное представление процесса моделирования

Исходные данные и начальные условия, уровень детализации которых на начальном этапе определяется оператором, могут быть представлены, например, в виде некоторой матрицы, строки кото­рой соответст­вуют определенной операции процесса, а столбцы как раз и являются харак­теристиками операции. Успешность моделиро­вания за­висит от того, насколько хорошо оператор умеет выделять существен­ные элементы и взаимосвязи между ними.

Исходя из специфики технологического процесса, могут быть сформулированы следующие ограничения на:

־ количество операций, заданных технологией;

־ последовательность вы­полнения операций;

־ расход шлама;

־ производительность печи (по техническому паспорту печи);

־ удельный расход условного топлива;

־ влажность шлама, температура вторичного воздуха;

־ скорость вращения печи (не более 1 об/мин).

Частота поступления шлама в печь может быть определена, например, законом распределения, устанавли­ваю­щим длительность интервалов между входными сигналами предыдущей операции.

Перечисленные ограничения представляются общими для лю­бого варианта исходных данных.

В четвертой главе решаются задачи разработки имитационной модели и проведения имитационных экспериментов.

Исходным этапом моделирования представляется определе­ние ресурсов мо­дели, в данном случае — элементов вращающейся печи, которые непосредственно связаны с процессами обжига и охлаждения клин­кера. В качестве таковых выступают определенные параметра агрегата, технологические зоны печи, устройства контро­ля и управ­ления, так что для конкретной задачи могут быть предложены различные варианты моделей. Наиболее рациональным решением представ­ляется расс­мотрение печи в целом — агрегата для получения клинкера — как единого ресурса, поскольку именно в этой модели возможно размещение и хра­нение практически всей инфор­мации об его функционировании.

С целью последовательного улучшения технологического ре­жима вращающегося печи и снижения удельного расхода топлива целесообразно обеспечить следующие условия:

- Нормализация работы шламопитателя.

- Снижение удельного расхода топлива на обжиг клинкера.

- Увеличение часовой производительности печи.

Имитационное моделирование представляет собой процесс построения обобщенной компьютерной модели с алгоритмическим описанием основных правил ее поведения.

В методе РДО знания о моделируемой системе представляют­ся в виде модифицированных продукционных правил. Состояние любого моделируемого объекта системы определяется набором значений параметров всех элементов, принадлежащих системе и соответствующей базе данных (БД).

Пусть характеристики системы Z_i ( t ) будут случайными функциями времени, зависящими от параметров τ ₁ , τ ₂ , …, τ_n . Разобьем эти параметры на две группы: управления — τ ₁ , τ ₂ , …, τ_m , опреде­ляющие дальнейший порядок функционирования системы, и собственные — τ_{m +1} , τ _{m +2} , …, τ_n , характеризующие свойства системы и ее элементов и н