王卓--团队-智能检测与控制

来源:智能检测与控制 发布时间:2019-10-12
团队信息
  
课题组名称:智能检测与控制课题组 课题组网址:
负责人:王卓 工作单位:中国科学院沈阳自动化研究所 学科领域:智能制造,复杂工业过程的建模、控制及优化
课题组院地合作联络人员 姓 名:赵大勇 办公电话:024-23970695 手 机:13898198802 E-mail:zhaodayong@sia.cn
科技处院地合作联络人员 姓 名:房灵申 办公电话:024-23970539 手 机:13840267512 E-mail:lsfang@sia.cn
团队介绍
  

智能检测与控制课题组综合利用生产过程机理、专家经验知识和生产过程中的数据及图像等多源信息,采用混合建模、先进控制、智能优化、图像处理等技术对典型的流程工业生产过程开展智能制造技术、能效在线监测评估与优化调度技术的研发及示范应用工作。面向国家战略性新兴产业——新型铜冶炼、高温电工级氧化镁生产等新型工艺过程,开展了以智能成套测控系统、能源管理系统为核心的技术研发,开发了关键参数软测量、生产过程优化控制、能效在线监测评估和优化调度等软件,以及成分参数在线检测装置,解决了铜、高温电工级氧化镁等国家战略性基础原材料的智能制造关键技术,实现了制造过程的自动化、信息化和智能化,提高了产品品质,促进了节能降耗。


主要研究方向:


破碎、粉磨、熔炼等典型生产环节的建模;

关键过程参数的先进控制;

工艺指标的智能优化控制;

高耗能企业的能效分析和评估;

高耗能企业的能源优化调度;


可转化的科技成果:


面向新型铜冶炼过程的智能成套测控系统;

高温电工级氧化镁智能化生产线;

典型转移转化项目案例
  

1.新型铜冶炼工艺过程智能成套测控系统


我国是全球最大的铜消费国和生产国,但绝大部分铜冶炼工艺从国外引进,不但要支付高额费用,而且不适应成分日益复杂的矿源。鉴于此,我国自主研发了可大规模工业化生产的“氧气底吹炼铜新工艺”和“氧气底吹连续炼铜新工艺”。与国外工艺相比,这两种新工艺具有原料适应性强、CO2零排放、低耗氧量等独特优势。中国有色金属工业协会、国务院和工信部先后发文对新工艺进行重点推广。但是,作为新工艺核心装备的底吹炉和多元炉在测控方面还存在着熔体温度和液位等关键参数难以实时检测、无法保证工艺过程的优化运行等问题,增加了能源消耗,影响了产品的品质,制约了新工艺的推广应用。


研发团队瞄准底吹炉和多元炉测控方面的重大技术需求,开展了以关键参数在线测量及过程优化运行为核心的智能成套测控系统研发工作。通过综合运用质谱法、LIBS、系统建模、先进控制和智能优化等技术,解决了底吹炉和多元炉熔体温度和液位等关键参数的实时检测这一难题,实现了冶炼过程的优化运行,提高了产品质量,降低了能源消耗。


相关技术通过项目合作、技术服务等形式与东营鲁方等企业合作,为企业提升技术质量水平、创造可观经济效益提供了保障。


烟气成分在线检测装置


冰铜成分在线检测装置


冶炼过程运行优化指导软件界面



关键参数在线测量软件界面


2. 高温电工级氧化镁智能化生产线

目前,我国航天、核能、电力、家用电器等领域的关键原材料之一,同时也是氧化镁产业高端产品的高温电工级氧化镁被日本、美国等发达国家垄断,极度依赖进口。为了打破技术壁垒,研发团队开展了原料自动分拣专机和智能控制系统的研发工作。通过应用图像处理、机器人技术、过程建模、先进控制与智能优化技术,研发了高温电工级氧化镁智能测控和全流程管理系统,掌握了高温电工级氧化镁智能制造的关键技术,提高了产品质量,制定了高温电工级氧化镁的生产标准。同时,与氧化镁制造龙头企业紧密合作,研制了高温电工级氧化镁智能化示范生产线。

相关技术通过项目合作、技术服务等形式与大石桥美尔等企业合作,为提高我国镁资源的附加值,提升企业技术质量水平、创造可观经济效益提供了保障。


高温电工级氧化镁智能化示范生产线示意图



原料智能分拣装置示意图



高温煅烧炉



锤式破碎机