РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТА

этой работе используются передовые стратегии управления, включая ПИД-регулирование, для управления динамическими и чувствительными ко времени процессами, присущими производству цемента. Контроллер Honeywell C300 используется для реализации надежной и масштабируемой системы, способной адаптироваться к требованиям высоких температур, изменениям расхода материалов и эксплуатационным нарушениям. Датчики и исполнительные механизмы интегрированы для сбора данных в реальном времени и обеспечения бесперебойной связи по всей производственной линии. Инструменты математического моделирования, такие как MATLAB, используются для точной настройки параметров управления, что позволяет осуществлять прогнозное и адаптивное управление критическими переменными, такими как температура, давление и расход. Значимость этой работы выходит за рамки повышения эффективности работы, способствуя устойчивому развитию за счет оптимизации потребления энергии и минимизации отходов. Соответствуя глобальным усилиям по снижению воздействия промышленных операций на окружающую среду, система демонстрирует, как автоматизация может произвести революцию в процессе производства цемента. В этой статье излагаются технологические основы, методологии проектирования и практические реализации системы управления, предлагая понимание ее потенциала.

1. Tleubaev, T.E., and Omarbaeva, S.T. Sovremennoe sostojanie cementnoj promyshlennosti v Respublike Kazahstan (2021).

2. Mittal, A., and Rakshit, D. Utilization of cement rotary kiln waste heat for calcination of phosphogypsum. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 231 (9), 1670–1679 (2020).

3. Stability of systems with delay. URL: https://vse-studentu.ru/

4. Duan, W., Li, Y., and Chen, J. An enhanced stability criterion for linear time-delayed systems via new Lyapunov–Krasovskii functionals. Advances in Difference Equations, 25, 197–227 (2020).

5. Modern technologies of cement production (2022). URL: https://cementum.ru/

6. Sousa, V., and Bogas, J.A. Comparison of energy consumption and carbon emissions from clinker and recycled cement production. Journal of Cleaner Production, 306, 127277 (2021).

7. Aldina, S., Sutikno, J.P., and Handogo, R. Implementation of a mathematical modelling of rotary cement kilns. IPTEK The Journal for Technology and Science, 31 (1), 1–10 (2019).

8. Kula, K.S. Tuning a PI/PID controller with direct synthesis to obtain a non-oscillatory response of time-delayed systems. Applied Sciences, 14 (13), 5468 (2024).

9. George, T., and Ganesan, V. Optimal tuning of PID controller in time delay system: A review on various optimization techniques. Chemical Product and Process Modeling, 17 (1), 1–28 (2022).

10. Divakar, K., et al. A technical review on IMC-PID design for integrating process with dead time. IEEE Access (2024).

11. Li, X.G., et al. Characterizing PID controllers for linear time-delay systems: A parameter-space approach. IEEE Transactions on Automatic Control, 66 (10), 4499–4513 (2020).

12. Porhalo, V.A., Rubanov, V.G., and Shaptala, V.G. Avtomatizacija pechi obzhiga klinkera na osnove kaskadnoj i mnogosvjaznoj sistem upravlenija. Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tehnologicheskogo universiteta im. V.G. Shuhova, 2, 69–72 (2013).

13. Zanoli, S.M., Pepe, C., and Astolfi, G. Advanced process control for clinker rotary kiln and grate cooler. Sensors, 23 (5), 2805 (2023).

14. Zhang, R., Wang, X., and Yu, H. Application of humanoid intelligent control system in cement clinker calcination process. Proceedings of the 34th Chinese Control and Decision Conference (CCDC), 1550–1554 (2022).

15. Hernandez, J.S., Rivas-Perez, R., and Moriano, J.J.S. Design of a generalized predictive controller for temperature control in a cement rotary kiln. IEEE Latin America Transactions, 16 (4), 1015–1021 (2018).

16. Ali, A.M., Tabares, J.D., and McGinley, M.W. A machine learning approach for clinker quality prediction and nonlinear model predictive control design for a rotary cement kiln. Journal of Advanced Manufacturing and Processing, 4 (4), e10137 (2022).