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水泥生产过程DCS仿真培训系统的研究

作　者: 杨建军
导　师: 叶星宁；高天成
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 神经网络仿真 VRML 工艺
分类号: TQ174.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

水泥DCS仿真培训系统的研究,主要是为了解决目前得制约水泥行业生产过程中和实际水泥行业培训中所体现出种种问题而提出的。本文是从水泥生产过程系统(主要是以水泥窑系统为主)的仿真建模、工艺流程的仿真模型库、多媒体技术的应用三个方面进行了详细的研究,作者的主要工作内容如下:第一、介绍了新型干法水泥生产方法和其工艺流程,在确定了以水泥窑系统为仿真建模对象之后,再说明系统是如何进行建模的。第二,根据水泥窑热工的机制,使用仿真系统,其具有良好的用户界面,操作性强,并有针对性采用了人机交互方式,可以对各种故障进行反复设置、反复演练。日产2000吨水泥熟料窑外分解窑系统的计算机故障与处理,由教师在教师控制机上进行故障处理,学员通过仪表上的数据或操作站所显示的数据进行故障排除,并可反复设置。技术含量高,其以新型干法水泥生产工艺技术为基础,采用DCS控制系统结构,选用最新工业自动化仪表,使得最新的工艺、技术全面的展示给学生,起到事半功倍的效果。建立好的模型具有一定的实用价值,能够满足仿真系统建模的实际要求。为DCS仿真培训系统的研究奠定了良好的理论基础。第三,在水泥生产的工艺流程仿真软件的设计过程中,可把水泥生产的系统划分为多个抽象的子系统与对象,然后用VRML语言逐一去完成这些子系统和对象的三维动画的设计与构造,最终由它们来构成了最初的水泥生产层次的仿真模型库。第四,为了使仿真系统更加具有逼真性,作者收集了设备与背景图片,选用了优秀的交互式多媒体编程工具Flash 8.0将工艺流程生动的进行了展示。通过对一些水泥厂的调研,现在都急需大批中控室的操作人员,而这些人的培训不能影响工厂的正常运转,将这一阶段的工作作了简要的总结如下。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-17
  1.1 课题的来源、目的及意义  10-11
    1.1.1 课题的来源  10
    1.1.2 课题的目的及意义  10-11
  1.2 现阶段我国的水泥行业的发展状况  11-13
    1.2.1 现阶段水泥工业生产的自动化发展状况  12
    1.2.2 现阶段我国水泥工业的发展方向  12-13
  1.3 当前计算机仿真技术及发展  13-15
  1.4 计算机仿真系统在水泥生产过程中的现实情况  15-17
第二章新型干法水泥生产工艺及预分解设备  17-26
  2.1 新型干法水泥生产工艺流程  17-19
    2.1.1 新型干法水泥生产技术  17-18
    2.1.2 新型干法水泥生产工艺流程  18-19
  2.2 预分解窑系统工艺流程  19-21
  2.3 预分解窑技术的设备及简介  21-24
    2.3.1 悬浮预热器及悬浮状态下的热力学效应的简介  21-22
    2.3.2 分解炉的功能与特征  22-23
    2.3.3 回转窑  23-24
  2.4 预分解窑的参数特点简介  24-26
第三章基于MATLAB 的水泥窑仿真系统的神经网络模型建立  26-42
  3.1 MATLAB 工具箱的应用  26-27
  3.2 MATLAB 神经网络工具箱及神经网络函数  27-33
    3.2.1 MATLAB 神经网络工具箱简介  27
    3.2.2 BP 网络的神经网络工具函数  27-32
    3.2.3 利用MATLAB 建立BP 神经网络  32-33
  3.3 建立水泥窑系统网络模型  33-41
    3.3.1 样本数据来源  33-34
    3.3.2 窑系统生产中输入输出数据的确立  34-35
    3.3.3 在水泥窑仿真系统建立BP 神经网络模型  35-41
  3.4 总结  41-42
第四章基于VRML 的水泥生产工艺层次仿真模型库的建立  42-53
  4.1 模块化建模的方法  42-44
    4.1.1 模块化建模的方法  42-43
    4.1.2 模块化建模的特点及化分  43-44
    4.1.3 模块划分的关键技术  44
  4.2 VRML 的简介  44-48
    4.2.1 VRML 的浏览和编辑  44-45
    4.2.2 VRML 的常见语句  45-46
    4.2.3 VRML 中虚拟现实的动态效应  46
    4.2.4 VRML 中的人机交互结构  46-47
    4.2.5 VRML 中的Script 节点介绍  47-48
  4.3 水泥生产仿真子模型和仿真模型库  48-51
    4.3.1 水泥生产仿真子模型  48-51
    4.3.2 层次仿真模型库的结构  51
  4.4 本章小结  51-53
第五章水泥生产过程DCS 仿真系统的设计与实现  53-66
  5.1 过程工业仿真培训系统简介  53-54
  5.2 DCS 仿真培训系统的组成  54-58
    5.2.1 硬件结构  55
    5.2.2 软件介绍  55-58
  5.3 水泥 DCS 仿真培训系统的功能结构的设计与实现  58-62
  5.4 多媒体技术在水泥生产过程仿真中的应用  62-66
    5.4.1 多媒体技术在仿真系统中的应用  63
    5.4.2 常用多媒体软件简介  63-65
    5.4.3 Flash 在水泥生产过程中动画演示  65-66
第六章全文总结与展望  66-68
  6.1 全文总结  66-67
  6.2 展望  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-70

水泥生产过程DCS仿真培训系统的研究

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