摘要：模糊控制適用于被控制對(duì)象的數(shù)學(xué)模型難以建立的條件下，特別是對(duì)于多變量、非線性以及不確定因素較多的復(fù)雜系統(tǒng)具有很理想的控制效果。本文在對(duì)于模糊控制進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹的基礎(chǔ)上，分析了模糊控制技術(shù)在危險(xiǎn)廢物焚燒中的對(duì)于回轉(zhuǎn)窯溫度的成功控制，同時(shí)對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)述。

關(guān)鍵詞：危險(xiǎn)虛物 焚燒 溫度

中圖分類號(hào)：X327 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X(2012)02(b)-0071-01

傳統(tǒng)的控制領(lǐng)域中，動(dòng)態(tài)模式的精確性直接的影響到控制系統(tǒng)的優(yōu)劣。所提供的控制動(dòng)態(tài)信息越精確就能得到更為精確的控制。但是面對(duì)極為復(fù)雜的控制條件，由于牽涉到很多的變最，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)就很難的得到準(zhǔn)確的描述，幾十勉強(qiáng)的得到描述也很難得到理想的結(jié)果。模糊理論作為一種新型的控制手段，是模糊技術(shù)與模糊理論結(jié)合的產(chǎn)物。尤其適用于條件復(fù)雜的系統(tǒng)，近年來得到了迅速的普及、應(yīng)用。

1危險(xiǎn)廢物焚燒工藝簡(jiǎn)介

危險(xiǎn)廢物的焚燒工藝可以分為兩大部分：焚燒系統(tǒng)與煙氣系統(tǒng)。而焚燒系統(tǒng)又由煙氣高溫焚燒與廢物熱分解組成，煙氣處理系統(tǒng)又可以分為酸性氣體設(shè)備、急冷以及回收三大部分。危險(xiǎn)廢物的焚燒工藝可以簡(jiǎn)單的總結(jié)為：首先將待焚燒的廢物經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚?，然后將處理過的廢物通過傳送帶送到料斗，以便送至回轉(zhuǎn)窯。如果是液體肥料，則需要經(jīng)過噴霧的方式運(yùn)至二燃室或者回轉(zhuǎn)窯窯頭。經(jīng)過焚燒的危險(xiǎn)廢物會(huì)產(chǎn)生一定的殘?jiān)?，殘?jiān)鼤?huì)隨著回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動(dòng)而落入水封中，再經(jīng)由刮板機(jī)刮除。一般的回轉(zhuǎn)窯的溫度控制為700-900C，產(chǎn)生的煙氣要進(jìn)一步的進(jìn)入二燃室進(jìn)行高溫燃燒，這里的溫度大于1100C。高溫地燃燒氣體再經(jīng)過余熱鍋爐的降溫作用，將溫度降至450(3左右進(jìn)入急冷塔冷卻至150℃，最后經(jīng)過布袋除塵就可以從排出了。

2回轉(zhuǎn)窯溫度的模糊控制

回轉(zhuǎn)窯的溫度控制具有極大的影響作用，主要體現(xiàn)在：關(guān)系到危險(xiǎn)廢物是否得到充分的燃燒、關(guān)系到節(jié)能。根據(jù)長(zhǎng)期的操作及總結(jié)分析得出以下的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：

(1)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的燃燒器內(nèi)噴油量的增加會(huì)加劇回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的燃燒，進(jìn)而導(dǎo)致溫度的上升。并且噴油景越大，溫度的上升速率越快。(2)一般的，增加焚燒物的投入量可以在一定的程度上增加回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度，但是這要根據(jù)焚燒物的種類而決定，因?yàn)椴煌姆贌飳?duì)于溫度的影響不同。(3)回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速在理論上不影響其溫度，因此實(shí)際的使用中經(jīng)常在保證燃燒的充分的前提下保持轉(zhuǎn)速的不變。(4)通入的壓縮空氣的流量如果不足就會(huì)導(dǎo)致燃燒的布充分，也會(huì)導(dǎo)致回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度的降低。

因此可見，影響到回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度的因素有許多。其中燃燒器的噴油量是主要的影響因素，其次是廢物的投入量以及壓縮空氣的通人量。并且上述因素對(duì)于溫度的影響并非線性的關(guān)系，這就為確定準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型帶來了很大的困難，也就不能使用傳統(tǒng)的控制方法事項(xiàng)自動(dòng)控制，這時(shí)就顯示了模糊控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

以某公司的危險(xiǎn)廢物處理系統(tǒng)為例，設(shè)計(jì)了一個(gè)雙輸入、單輸出的模糊控制器。其中回轉(zhuǎn)窯的溫度E以及溫差的變化EC為輸入變量，相應(yīng)的輸出變量為燃油的噴入量。另外還設(shè)置了兩個(gè)干擾因素：廢物的投入量以及壓縮空氣量。其模糊控制器所設(shè)定的變量的論域?yàn)閇-40，40]，與之相應(yīng)的模糊子集可以寫為[NB、NM、NS、ZE、PS、PM、PB]；EC的模糊子集記為[NB、NM、NS、ZE、PS、PM、PB]，論域記為[-40，40]輸出變量模糊子集記為[NB、NM、NS、ZE、PS、PM、PB]，論域?yàn)閇-100，100]。模糊規(guī)則庫(kù)的建立作為模糊控制器的核心，具體的建立方式有兩種：一種較為常規(guī)，是根據(jù)操作人員的經(jīng)驗(yàn)以及工藝的操作規(guī)章總結(jié)來進(jìn)行相應(yīng)的模糊規(guī)則的抽取。這種方法具有簡(jiǎn)單高效的優(yōu)勢(shì)，但是獲得規(guī)則不可避免的較為的粗燥，并且?guī)в幸欢ǖ闹饔^性。另一種方法是通過系統(tǒng)的辨別技術(shù)，根據(jù)輸入、輸出的數(shù)據(jù)以及模糊模型進(jìn)行模糊控制規(guī)則的提取。經(jīng)過兩種方法的結(jié)合，即首先經(jīng)過第二種獲得，模糊控制規(guī)則，再經(jīng)過操作人員的經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)以及結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的控制情況進(jìn)行完善后的結(jié)果，經(jīng)過實(shí)踐的槍驗(yàn)，這一模型在實(shí)施過程中得到了理想的控制效果，具體的回轉(zhuǎn)窯的溫度變化曲線如圖1所示。其次，我們?cè)偈褂肞ID控制方法得到的溫變曲線，窯尾的溫度設(shè)定為800度。將兩者進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，采用模糊控制方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于溫度的有效控制，與PID控制策略進(jìn)行對(duì)比分析，其結(jié)果顯示，前者具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

3計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)

某廢物燃燒公司的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)使用的是西門子PLC，系統(tǒng)的配置為3層，底層使用的是西門子公司的小型的PLCS7-300。根據(jù)控制回路的總量以及輸入、輸出，實(shí)際中使用2臺(tái)PLC組成PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)。這兩臺(tái)操作站是等價(jià)的，任何一臺(tái)都可以獨(dú)立的運(yùn)行，防止一臺(tái)故障而導(dǎo)致系統(tǒng)無法運(yùn)行的狀況發(fā)生。甚至在兩臺(tái)都死機(jī)的情況下也可以維持正常的工作。

同時(shí)考慮到系統(tǒng)的安全性，各系統(tǒng)對(duì)于各自控制的設(shè)備都設(shè)定了與計(jì)算機(jī)控制相配套的現(xiàn)場(chǎng)控制功能。主要的設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)都有啟動(dòng)/關(guān)閉開關(guān)以及手動(dòng)操作器，并且還對(duì)于設(shè)備的連鎖、順序啟動(dòng)或者停車編制了相應(yīng)的軟件，以避免因?yàn)閺U物的多樣性引發(fā)的故障。

4結(jié)論

在數(shù)學(xué)模型難以建立的條件下，被控制對(duì)象及比較適合采用模糊控制，尤其是對(duì)于非線性、多變量以及不確定因素較多的復(fù)雜系統(tǒng)具有很好的控制效果。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與模糊理論的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)對(duì)廢物焚燒全過程的監(jiān)管，即實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行、安全監(jiān)控以及自動(dòng)進(jìn)料。由于可以實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物的自動(dòng)進(jìn)爐，從而避免了人工的操作以及對(duì)于人身的傷害。同時(shí)廢物在爐內(nèi)的連續(xù)的翻滾、攪動(dòng)以及流動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)與空氣的充分的接觸，保證了生產(chǎn)過程的高效、安全。模糊理論作為一種極具潛力的智能控制技術(shù)，在其他領(lǐng)域的應(yīng)用還有待深入的探索，從而使得此方法不斷的發(fā)揮自身的作用，為生產(chǎn)生活提供更多的方便。

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