球磨机的系统要求分析和系统框架

导读:将专家知识输入存储到综合数据库中，通过对数据进行处理，满足用户利用；2、中间数据：用层次式数据信息表，用来存放一些输入的用户原始知识、中间结果及最后结果的数据库；3、综合数据库：用来存放球磨机实例库中的各种事实性知识；4、计算模块：用于存储算法，系统调用相应算法进行计算，从而得出计算结果；5、人机接口：用户与系统之间的交互平台。

球磨机的系统要求分析和系统框架 一、球磨机系统的开发要求 根据之前提到的影响球磨机粉磨效率的因素和信息化管理的目标，球磨机粉磨专家系统的应用包括以下功能： 1、实现静态数据的管理。

对球磨机、选偻机等设备及球磨机配件的维护、更新及模糊查询功能。

2、根据粉磨系统的各项工艺参数确定球磨机及相关畏机的选型及粉磨系统各项工艺参数的比较； 3、能够对粉磨系统的专家知识、经验数据、经验公式进行合理管理。

4、快捷、准备地系统参数计算功能。

5、方便的全方位的粉磨系统方案查询功能。

6、针对粉磨系统，基于专家经验的分析。

7、较好的权限管理，操作员可以随时修改自己的口令。

8、完全人性化设计，最大限度地实现易安装性、易维护性和易操作性。

9、良好的用户界面，为用户提供美观、舒适的人机对话环境。

二、球磨机粉磨专家系统框架 专家系统是一个（或一组）能在某特定领域内，以人类专家水平去解决该领域中困难问题的计算机程序。

它具有灵活性、启发性，能处理多义性和不确定性知识，将专家系统知识应用到球磨机粉磨系统中，能对粉磨系统选型及工艺参数调整的研究注入新活力。

1、系统学习和应用：通过知识获取来实现。

将专家知识输入存储到综合数据库中，通过对数据进行处理，满足用户利用； 2、中间数据：用层次式数据信息表，用来存放一些输入的用户原始知识、中间结果及最后结果的数据库； 3、综合数据库：用来存放球磨机实例库中的各种事实性知识； 4、计算模块：用于存储算法，系统调用相应算法进行计算，从而得出计算结果； 5、人机接口：用户与系统之间的交互平台。

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球磨机制粉系统的控制要求

球磨机制粉系统的控制要求 1、球磨机制粉系统的控制要求 通过上面对球磨机制粉系统的分析，从经济性、安全性的角度出发，要求球磨机自动控制系统在安全运行的情况下，使磨出力达到最大，处于最佳经济运行工况，并避免在制粉过程中的满煤和跑粉等问题，对中储式球磨机制粉系统的控制要求是： 1）保证球磨机内的存煤量接近最佳存煤量。

理论分析和实践经验表明，当制粉出力最大时，制粉的单位电耗也较小，因此保证球磨机内的存煤量尽可能接近最佳存煤量，是提高制粉系统经济性的关键，球磨机的存煤量一般主要通过调节给煤量来控制； 2）为了提高球磨机的干燥能力，应该尽量提高干燥剂的温度，但是为了防止球磨机的煤粉爆燃，又应该保证球磨机出口温度不超过规定值，因此，要对球磨机的出口温度进行控制，一般主要通过调整热风门及冷风门的开度来控制； 3）为了保证球磨机的最佳通风量，使得磨制好的煤粉随通风输送到煤粉仓，并防止煤粉泄漏，需要控制球磨机的入口负压，通常由再循环风门的开度来控制。

此外，制粉控制系统还应当在球磨机运行工况变化时，具有较好的解耦能力，同时具有较强的鲁棒性，能适应多种工况运行，还要拥有可靠的安全保护和监控功能。

2、球磨机制粉系统的控制难点 通过对球磨机制粉系统的特性分析，可以得知制粉系统的回路之间是相互耦合的，相互影响的，再加上其大迟延、大惯性特性，还有各种干扰因素的影响，使得要实现制粉系统的自动控制是很困难的。

根据以往的设计实践表明，球磨机制粉系统的控制难点主要在于： 1）三个被控参数之间相互耦合严重：球磨机入口负压、出口温度和磨负荷三个被控参数反映的是球磨机筒体内工作状态的信息，但是由于筒体内存在的是气固两相流，并且由于测量手段的限制，以上三个被控参数之间存在着严重的耦合现象。

球磨机入口负压的变化将影响到热风量的变化，这会造成球磨机出口温度的变化，同时也会影响到球磨机的压差。

球磨机内原煤量的变化造成压差的变化，影响到入口负压的变化，同时由于需要干燥的原煤量的变化而影响筒体内吸热量的变化，这会使球磨机出口温度发生变化，如此复杂的相互耦合关系，使得球磨机常规的各自独立的三个控制回路在调节过程中相互影响，相互关联，产生共振，从而导致这三个控制回路难以找到稳定的工作点； 2）干扰因素多：球磨机入口负压、出口温度和磨负荷三个被控参数受到的干扰因素较多，在实际运行过程中不可能得到理论上的单输入输出的阶跃响应曲线。

干扰量主要有钢球载煤量、煤含水量、煤含灰量、冷/热风温度等，由于原煤水分、煤质（挥发分、灰分、可磨性等）的变化，以及钢球、衬板磨损等原因，不仅特性复杂，而且缓慢时变，使磨煤、干燥、输出力难以相互匹配。

在稳定工况下，当给煤量的输入是阶跃扰动时，压差的阶跃响应特性表现为无自平衡能力的对象特性，而在入口热风门开度，冷风门开度和再循环风门开度处给定阶跃扰动输入时，球磨机压差的响应表现为有自平衡能力的对象特性； 3）球磨机压差信号迟延大，曲线陡：球磨机中的原煤保有量是用压差信号测量的。

由于球磨机中钢球装载量大，在正常原煤保有量附近变化时，压差信号反应不大，特别是在小径网球量较大的情况下尤其如此，但是当原煤原有量大时，由于球磨机的流通载面减小，压差信号会急剧地变大，这在给煤量阶跃扰动时的压差曲线上反应得很明显。

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球磨机控制系统的效果分析

球磨机控制系统的效果分析 1、球磨机系统的优化工况的研究 在方案实施前：无法将球磨机系统的运行工况进行参数化，更不能通过参数化的形式进行系统的优化，优化节能效果不显著。

方案实施后：通过建立球磨机系统的工况优化模型，并采用在线优化技术，确定出球磨机的优化运行参数，作为控制系统的设定值，从而将球磨机优化运行研究与自动控制结合起来，从系统整体优化的角度去研究、设计及实施控制系统。

2、球磨机入口负压和出口温度的控制 方案实施前：入口负压和出口温度一直依靠手动操作来维持。

由于运行人员的频繁调整，使入口负压和出口温度的波动较大，不利于球磨机系统稳定运行。

方案实施后：采用模糊解耦控制算法对球磨机入口负压和出口温度进行了有效控制。

在稳定工况下，可使入口参数的波动范围更小，而当球磨机系统受到各种扰动时，能够维持入口负压和入口温度在允许的范围内，保证了系统干燥出力和通风出力。

3、负荷的自动控制 方案实施前：主要通过进出口压差来监控负荷，手动调节给煤量。

在人工操作下，负荷偏低、给煤量运行在保守值，制粉出力偏低，导致球磨机制粉电耗较高，难以实现经济运行。

方案实施后：采用了三冲量加权模糊控制算法对球磨机负荷进行了有效控制，提高了给煤量和磨煤出力，而且能够使系统维持在高出力工况下运行；而手动运行时，给煤量的控制显然不可能如自动控制时那样细致地调整。

经统计，手动运行时平均制粉出力为40t/h，而投自动后为46t/h，制粉出力提高了15%，制粉单耗降低了10%。

因此，与手动控制相比，自动控制系统能有效地提高出力、降低制粉单耗，提高经济效益。

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