砖瓦隧道窑焙烧监控系统的开发研究

摘要

当前，广西已有不少砖瓦生产企业采用相对先进的隧道窑工艺替代轮窑工艺。尽管如此，采用隧道窑烧制产品时主要是凭经验控制窑炉，看火工的技术水平很大程度上决定了窑炉的产量、质量、能耗和产品合格率。实际情况表明，隧道窑焙烧过程控制水平落后，一些企业的产品合格率低，时常出现欠烧或过烧等现象，导致煤耗高、产品质量差和产量低的现状，难以发挥隧道窑先进工艺的效率。因此，研究采用先进的生产工艺和计算机监控技术来改造烧结砖生产企业生产过程控制方式，对保证产品的高质高产以及降低煤耗、减少烟气排放均有重要的现实意义。
　　 针对当前砖瓦隧道窑焙烧过程控制技术存在的上述问题，在深入分析砖瓦隧道窑工艺特点的基础上，开发了砖瓦隧道窑远程监控系统。本系统分为现场设备层、通信网络层和监控中心管理层三层。基于工业监控组态软件（力控组态软件）的网络功能，监控中心管理层可通过互联网络远距离监视整条隧道窑生产线的运行状况，包括隧道窑现场窑温、窑压等时实数据和历史数据的显示，及窑车、风机、变频器等现场重要设备工作状态的显示、查询与打印。根据实时检测到的隧道窑各个测温点温度变化情况，采用上位机的软逻辑控制得到控制信号，并通过外给定的方式传递给变频器进行变频控制，以实现对风机风量的远程调节，确保隧道窑内温度按照预设的曲线变化，实现了将风、温、煤的手动经验控制转变为计算机实时监控，提高了砖瓦隧道窑自动化程度，降低了工人劳动强度。
　　 此外，采用产生式知识表示方法，对大量不同时段的离线数据与在线数据进行分析得到生产过程的专家经验，将获取的隧道窑生产专家经验知识存入知识库，通过高效的推理，给出合理的决策方案，不仅有效地反映了砖坯的欠烧或过烧等问题，达到提高质量和产量、降低工人劳动强度和节约能源的目的。同时，对广西两百多条烧结砖隧道窑技术升级和改造具有重要的示范意义。