水泥熟料生产线操作培训系统开发及建模研究

摘要

水泥工业是我国经济的重要基础行业之一，也是典型的资源消耗型、环境污染型产业。为了实现节能减排，部分先进企业采用了先进的生产技术，更新了企业设备，但是水泥生产过程具有复杂性、非线性、不确定性，这使得水泥生产的控制策略仍然过多的依靠人工。工人的控制技术、工作状态、责任心影响生产过程的稳定性、水泥产品的质量与产量。
　　 开发一套水泥熟料生产培训系统对于提高操作员工的操作水平具有重大实际意义，对于企业提高产量产能、减少资源消耗具有重大经济效益和社会效益。本文依托课题，开发了一套水泥熟料生产培训系统。本文主要进行了如下工作:
　　 (1)根据系统技术要求和配置要求对组态软件和主要硬件设备进行了选型。
　　 (2)研究了OPC通讯协议，解决了Matlab与力控、MP72与力控实时通讯的技术难题。
　　 (3)依托Matlab平台，利用支持向量机对水泥厂中的分解炉温度控制对象进行了建模，并且利用OPC技术实现了Matlab模型的嵌入。
　　 通过运行验证，本文所建模型达到了满意的精度，本文开发的操作培训系统在一定程度上可以指导水泥熟料的生产。

目录

声明

摘要

图和附表清单

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状分析

2 研究内容及技术方案

2．1 本文的主要研究内容

2．2 研究方案

2．2．1 系统结构配置

2．2．2 基于OPC通讯技术的数据获取

2．2．3 水泥熟料生产线动态监测系统的建立

2．2．4 生产过程建模

2．2．5 获取控制策略

3 设备选型

3．1 组态软件的选择

3．2 硬件选型

3．2．1 工控机选型

3．2．2 显示器选型

3．2．3 多屏显卡选型

3．3 硬件连接

3．4 本章小结

4 OPC通讯技术

4．1 数学模型与力控的实时通讯

4．1．1 防火墙设置

4．1．2 账户配置

4．1．3 OPC基金会通讯组件的安装

4．1．4 配置DCOM

4．1．5 OPC客户端配置

4．2 MP72和力控组态软件间的实时通讯

4．3 利用OPC Toolbox获取实时数据

4．4 本章小结

5 系统的动态监测功能实现

5．1 用户界面的建立

5．2 数据存储

5．3 系统数据库设计

5．4 系统权限安全的管理

5．5 多屏显示

5．6 调试内容

5．7 本章小结

6 系统的培训功能实现

6．1 生产操作培训系统方案设计

6．2 后台模型设计

6．3 模式切换

6．4 本章小结

7 支持向量机在水泥窑建模中的应用研究

7．1 控制对象简述

7．2 支持向量机

7．2．1 线性分类问题的支持向量机与最优超平面

7．2．2 松弛变量与惩罚因子

7．2．3 非线性的情形与核方法(Kernel Method)

7．2．4 核函数

7．2．5 支持向量机应用于回归拟合

7．3 输入变量选取

7．4 数据预处理

7．5 建模应用

7．6 本章小结

8 总结与展望

8．1 总结

8．2 展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果