Интеллектуальная система автоматического управления мощными вращающимися печами обжига сыпучих металлургических материалов с использованием ассоциативных баз знаний

摘要

Вращающиеся печи в производстве цветных и черных металлов и переработке техногенных отходов, например металлургических шлаков на цементный клинкер, применяют достаточно давно. Но задача полной автоматизации технологических процессов внутри таких печей остается проблематичной. Точность и надежность контроля температуры процессов обжига материалов остается неудовлетворительной из-за отказов традиционно применяемых термометров, термопар и других средств измерительной техники. Использование математических моделей также не увенчалось успехом, так как рабочие параметры процесса непостоянны во времени и зависят от состава шихты, длины печи и режимов ее работы. Поэтому до настоящего времени процессами в большинстве печей управляет оператор-технолог, что снижает качество обожженного материала, сроки службы футеровки печи и газоочистных фильтров по причине ?проскока? высокотемпературных отходящих печных газов и создает экологически опасные ситуации в цехе.Авторы предлагают проектировать такие системы на основе совокупного применения теории нечетких функций и нового метода выбора экспертов из числа работающих технологов-операторов для наполнения базы знаний ассоциативных данных. Такие системы способны формировать управляющие воздействия с учетом распределенных нестационарных слабо наблюдаемых технологических параметров и с использованием ситуационных данных ассоциативной базы знаний. Промышленными испытаниями этой системы подтверждены повышение статистической и динамической относительной точности управления на 5-6 % и возможность повышения на 20-30 % производительности печи за счет увеличения времени ее непрерывной эксплуатации на 30-40 сут. Также подтверждена возможность своевременного выявления дефектов, развитие которых приводит к разрушению футеровки и печи во время эксплуатации, и конкретизация качества футеровочных работ при небольших нагревах печи.Таким образом, предлагаемый подход к построению интеллектуальных систем автоматического управления технологическими процессами обжига сыпучих материалов в мощных вращающихся печах может обеспечить: повышенную точность управления; увеличенные сроки службы футеровки; рост производительности оборудования; опережающее выявление дефектов футеровки.