效传递 和反馈，完成三级控制系统协调。混合通信集成方案采用包括控制与检测层、监视层和决策 层的网络通信结构，混合通信集成方案具体如下：
[0057] 1)控制与检测层中，罗克韦尔公司的AB SLC500系列PLC控制器控制给料量，窑转 速，二、三次风机转速，引风机转速等参量，并实时检测给料量，窑头、窑尾、沉降室温度和负 压，窑转速等工艺参数，并通过以太网传输数据给Factory Talk View上位机画面；由操作 工人工观测上位机界面，根据上位机的显示界面数据人工进行调整，以维持窑内工况稳定； 同时西门子PC-BOX进行残氧量数据检测和窑头、窑尾负压和温度的实时控制；
[0058] 2)在窑皮温度扫描仪工控机中建立OPC服务器1，窑皮温度CT红外扫描仪获取回 转窑的整个窑皮温度分布详细数据，将获得的数据通过红外扫描仪监控软件的OPC通道传 送到OPC服务器1上，同时在决策层的分布式集散控制系统的WINCC监控系统加入OPC驱 动，连接OPC服务器1访问窑体温度分布数据；
[0059] 3)根据采集的窑皮温度的分布数据，利用BP神经网络与有限元模拟混合建模方 法对窑内温度实时推理计算，完成窑内温度的分布曲线，并利用最小二乘法对采集数据进 行实时拟合，按照煅烧带制定规则计算和归档煅烧带温度、位置、长度的信息；
[0060] 4)在决策层SIMATIC PCS7的分布式集散控制系统的基础上配置RS-Iink通信软 件，扫描回转窑罗克韦尔控制系统的AB PLC设备，并在决策层的分布式集散控制系统中建 立窑头、窑尾、沉降室的压力和温度工况信息OPC服务器2 ;
[0061] 5)使用SIMATIC NET在SIMATIC PCS7的分布式集散控制系统中建立控制信 息OPC服务器3,同时将专家控制系统也集成到分布式集散控制系统中，专家系统调用 fuzzy-clips计算引擎进行模糊推理，输出窑头、窑尾压力和温度等控制信息存储在OPC服 务器3上；
[0062] 6)使用Link Master-OPC桥梁连接工况信息OPC服务器2和控制信息OPC服务器 3进行数据传送和接收，实现三级控制系统对回转窑的全自动化协调；
[0063] 7)位于中央控制室（CCR)的工程师站通过工业以太网，与各个现场站完成通讯连 接，实现双环网的通讯系统，通过对系统的冗余组态，实现整个网络系统的冗余功能；系统 每个现场工作站又通过光纤或DP与各个从站连接。
[0064] 三级控制系统的结构如图3所示，三级控制系统每级控制的具体功能为：
[0065] 一级回转窑检测子系统，用于对回转窑燃烧过程中的参数进行检测，并将所述参 数传送到二级控制子系统和三级诊断决策子系统；
[0066] 二级控制子系统，用于根据一级回转窑检测子系统传送来的所述参数以及三级诊 断决策子系统传送来的回转窑的给料量、二次风机、三次风机、引风机及窑转速的优化后的 控制量对回转窑进行控制；
[0067] 三级诊断决策子系统，用于根据一级回转窑检测子系统传送来的所述参数得到回 转窑的给料量、二次风机、三次风机、引风机及窑转速的控制量并对控制量进行优化，并将 优化后的控制量传送到二级控制子系统。
[0068] 三级控制系统主要完成煅烧带异常工况的识别与智能决策。根据一级检测设备的 历史数据，构建了用于综合多种控制变量（窑头、窑尾温度）和多种控制手段（二次风、三 次风、窑尾负压）来对原有控制量（煅烧带温度、长度、位置）进行进一步优化的三级控制 系统。该系统由于综合了各个控制变量的变化规律，利用回转窑的多个控制变量来将回转 窑的多个工艺参数控制在最佳控制点上，保证煅烧产品的质量、产量的同时，提高回转窑运 行的可靠性、安全性和有效性。
[0069]图4是三级系统的设置界面，可以完成实时数据的检测，模糊推理事实、规则输 入，以及推理结果（工况分析，操作手段调整）的输出；工程师选项可以完成以上功能，并将 工况分析的内容和操作手段调整方案最终输出到控制系统的主界面上；
[0070] 图5是智能决策系统和优化控制表格图，根据不同给料量工况的具体参数，通过 大量历史数据的分析，可以获得回转窑控制变量的最优设定值，根据最优设定值的参数设 定，实现回转窑在某种异常工况向正常工况的回归。最终实现回转窑的三级智能控制方案， 减轻现场操作人员的工作量和工作压力，提高经济效益。
[0071] 下表1为操作手段与产品质量的分析表，通过对2014年6月至2014年7月近2 个月的数据统计可以看出，采用本发明回转窑煅烧过程综合协调控制方法及系统的回转窑 炭素阳极熟料煅烧技术基本上能够满足各项性能指标，达到如下的控制目标：
[0072] (1)煅烧带起点位置距离窑尾13m左右，煅烧带长度15-20m，窑皮外部温度 < 230°C时，煅烧带温度不低于1250°C，煅烧带位于二、三次风之间；
[0073] (2)窑头要求保证负压状态，要求_5Pa至IOPa之间；
[0074] (3)窑头温度不大于950 °C ;
[0075] (4)窑尾温度不大于1050 °C ;
[0076] (5)窑尾负压保持在_25Pa至_50Pa之间；
[0077] (6)沉降室温度不大于1250 °C ;
[0078] (7)三次风转速不超过2000rpm ;
[0079] (8)二、三次风风机转速的调整不能过快过猛，一般调整时二、三次风每次调整值 为不大于50-100rpm，稳定后再做调整；
[0080] (9)投料量正常生产时不小于12t ;
[0081] (10)为防止窑头返火及斗提压料，必须密切关注小窑排气及排料温度，要求排气 温度不大于220°C，排料温度50-120°C ;
[0082] (11)正常生产时，回转窑转速：0· 6-1. 2rpm。
[0083] 如图6所示，回转窑实际操作过程中，加入和没有加入自动控制的窑头、窑尾、沉 降室的温度和负压曲线。从图中可以看出无论是负压还是温度曲线，加入自动控制后，都较 为平稳，没有出现较大波动，所以看出自动控制能够有效克服窑内的扰动，从而为较好质量 的煅后焦产生创造了有利条件。
[0084] 本发明提供的回转窑煅烧过程综合协调控制方法及系统，克服了现有技术存在的 煅烧带温度的测量粗糙，不能真实反映的煅烧带温度、位置、长度数据的问题；同时将计算 机、专家系统、优化技术、数据分析理论、数据通信等技术进行有机融合，在不破坏原来通信 系统的基础上，建立统一数据库实现新系统与原系统的有效信息交互，并通过通信系统协 助实现一、二、三级分布式集散控制系统的回转窑煅烧过程综合协调控制，克服集中式控制 系统中对控制器处理能力和可靠性要求高的缺陷，将控制和管理功能分开，以实现信息、操 作管理集中化和控制分散化，从而达到提高产品质量、节能降耗、可靠稳定运行的目标。
[0085] 虽然已经参照本发明的示例性实施例具体地示出并描述了本发明，但是本领域普 通技术人员将理解，在不脱离如权利要求和它们的等同物所限定的本发