炼焦生产过程控制系统的多层性能评估策略

摘要

焦炭是冶金工业炼铁的主要原料,随着我国钢铁需求的高速增长,对焦炭的需求也越来越大,对焦炭的质量要求越来越高。炼焦生产过程分层递阶控制系统是焦化企业采用的厂级控制系统,它的运行性能的好坏,直接影响到焦炭的质量、产量以及能源消耗。研究炼焦生产过程控制系统的多层性能评估策略对钢铁工业生产有着重要的意义。
　　 炼焦生产过程分层递阶控制系统是一个复杂的控制系统,它包括多个控制层次,分别是优化控制层、先进控制层以及基础自动化层,同时它包含对多个生产过程的专用控制系统,分别是配煤过程、加热燃烧过程和作业计划与调度。本文对炼焦生产过程厂级控制系统的三个控制层次分别进行性能评估,提出综合三个层次多项性能指标的多层性能评估策略,通过过程能力指数、BP神经网络建模、模型预测控制性能评估方法、积分型性能指标、模糊综合评价方法等技术,实现了对炼焦生产过程厂级控制系统的性能评估。
　　 在优化控制层的评估中,使用过程能力指数评价焦炭质量并定义经济性能指标,利用BP神经网络建模方法,建立指标中所需变量的预测模型;在先进控制层的评估中,通过模型预测控制系统性能评估方法中的历史性能指标和过程能力指数对加热燃烧控制系统的性能进行评估;在基础自动化层,使用积分型性能评估指标对各种阀门控制器的控制性能进行评价;在综合决策部分,使用模糊综合评价方法将以上多项指标进行综合,得出整个厂级控制系统的整体性能。
　　 多层性能评估策略在实验室炼焦生产过程仿真平台运行,有效的实现了对炼焦生产过程厂级控制系统性能的评估,并将评估结果提供给操作人员,为工作人员维护控制系统提供了有效的信息。