بخشی از مقاله
چکیده
مدیریت درست استفاده از منابع یکی از مولفههای مهم در کارخانههای سیمان میباشد. کارخانهها به منظور بالا بردن رضایت مشتریان، مدیریت منابع و بسیاری از موارد دیگر نیازمند دارا بودن کنترلرهایی مناسب جهت کارایی و بهره بیشتر و بهتر می-باشند. با توجه به پیشرفت علم در زمینههای مختلف، و معرفی منطق فازی که بر پایه دانش بشری میباشد، دیگر کنترلرهای معمولی یا به عبارتی کنترلرهایی که با منطق ارسطویی کار میکنند پاسخگو و توانایی آن را ندارند. به همین سبب استفاده از سیستمی هوشمند یعنی سیستم فازی برای کنترل قسمتهای مختلف کارخانه امری ضروری است. در این مقاله، روشی برای کنترل فازی ساعات خاموشی موتور سنگشکن را معرفی میکنیم که در مقایسه با روشهای مشابه کاملتر و و نتیجهی دقیقتر و مناسبتری به دست میآید. مزیت این روش نسبت به روشهای دیگر این است که تخریب محیط زیست را مهمترین و اولین مساله در روش ارائه شده، قرار داده است.
واژههای کلیدی: رفع چالشهای زیست محیطی صنایع، فناوریهای نوین و محیط زیست، محاسبات نرم، موتور سنگشکن، هوش مصنوعی، منطق فازی.
-1 مقدمه
در اواخر قرن هیجدهم به منظور آشنایی با خواص هیدرولیکی ملاتهای ساختمانیگامهای موثری توسط جوانی انگلیسی به نام جان اسمیتون - John Smeaton - برداشته شد.در سال 1769 میلادی، مطالعاتی در زمینه خواص ترکیبی موجود درخاک رس، گیرش هیدرولیکی و خاصیت سخت شدن این ترکیبات به عمل آمد که درنتیجه مواد جدید حاصله، سیماننامگذاری گردید.پس از نتایج به دست آمده، در سال 1802 میلادی اولین کارخانه سیمان در انگلیسبنا شد که به جهت سعی و تلاش یک شیمی-دان معروف به نام فردریچ جان - friedrich John - با بالا بردن کیفیت پخت سیمان و همچنین ازدیاد درجه حرارتدمای کوره و خردایش بهتر مواد، سیمان مرغوبتری را به دست آورد.
در سال 1825، ژوزف آسپدین - Joseph Aspdin - بنای جوان آجرچین موفق شد از پخت مخلوط سنگ آهک و خاک رس - به صورت دو غالب - در درجهحرارت بالا به نوعی آهک آبی بی نظیر دست پیدا کند و این شخص، این محصول را سیمان پرتلند نامید و اولین کارخانه سیمان پرتلند را بنا کرد و همچنین اینروش را به نام خودش به ثبت رسانید. بنابراین اولین کارخانه سیمان در کشورانگلستان تاسیس گردید، اولین کارخانه سیمانآلمان در سال 1855 توسط دکتر هرمان بلیب تره - Dr.Hermann Bleibtrev - دراشتاین اجرا گردیده است. و همچنین اولین کوره دوار سیمان در دنیا در سال1903میلادی در کارخانه سیمان آدلر - Adler - شروع به کار کرد.
با رشد روز افزون مصرف انرژی، به کارگیری برنامههای مدیریت انرژی در سمت تقاضا اهمیت بیشتری پیدا میکند. یکی از این برنامههای کار ساز و موثر، کنترل مستقیم بار - DLC - است. از آن جاکه در اجرای موفقیتآمیز برنامههای مدیریت انرژی، رضایت مشتریان بسیارمهم است، انتخاب استراتژی قطع بار که علاوه برکارایی مطلوب، رضایت مشترکان در آن لحاظ شده باشد، اهمیت بالایی پیدا میکند .[3]در سال 1691، دکترلطفی عسکر زاده مقلب به پرفسور زاده نظریه مجموعههای فازی رامعرفی کرد. عسکرزاده درسال 1692 چیزی را به این مضمون برای سیستمهای بیولوژیک ینوشت: "ما به طور اساس به نوع جدید ریاضیات نیازمندیم؛ ریاضیات مقادیر مبهم یا فازی است که توسط توزیعهای احتمالات قابل توصیف نیستند." او فعالیت خویش در نظریه فازی را در مقالهای با عنوان "مجموعههای فازی" تجسم بخشید.
منطق فازی جهان را آنگونه که هست به تصویر میکشد و امروزه بسیاری از مشکلات زندگی ما را برطرف ساخته است.اگر از ما پرسیده شود منطق فازی چیست؟ میتوانیم بگوییم "نوعی منطق است که روشهای نتیجه گیری در مغز بشر را جایگزین میکند.پروفسور لطفی زاده اینطور استدلال کرد که بشر به ورودیهای اطلاعاتی دقیق نیازی ندارد بلکه قادر است تا کنترل تطبیقی را به صورت بالایی انجام دهد. پس اگر ما کنترل کنندههای بازخورد را در سیستمها طوری طراحی کنیم که بتواند دادههای مبهم را دریافت کند، این دادهها میتوانند به طور سادهتر و موثرتری در اجرا به کار برده شوند. در ادامه یک کاربرد وسیع سیستم فازی در کوره سیمان را مختصر شرح میدهیم.
کنترل فازی کوره سیمان
سیمان به وسیله آسیاب کلینکر که ترکیبی از مواد معدنی است در یک کوره ساخته میشود. به دلیل این که عملکرد این کوره غیر خطی و متغییر با زمان میباشد و دادههای نمونه برداری کمی نیز دارد کنترل آن با استفاده از روشهای کنترل متعارف کاری مشکل است.در اواخر دهه شرکتی در دانمارک یک سیستم فازی را برای کنترل کوره سیمان ابداع نمود. سیستم فازی ”کنترل فازی فوق چهار ورودی و دو خروجی داشت“ورودیهای چهارگانه عبارتنداند از:
1.درصد اکسیژن در گازهای اگزوز
2.درجه حرارت گازهای اگزوز
3.گشتاور آسیاب کوره
4.وزن حجمی کلینکر
خروجیهای این سیستم:
1.میزان زغال سنگ ریخته شده به کوره
2.میزان جریان هوا میباشد.
مجموعهی قواعد اگر-آنگاه فازی، رابطه خروجیها را با ورودیها مشخص میکند، به عنوان مثال:
1.اگر درصد اکسیژن بالا و درجه حرارت پایین است آنگاه در جه هوا را افزایش دهید.
2.اگر در صد اکسیژن بالا و درجه حرارت بالا است آنگاه میزان زغال سنگ را اندکی کاهش دهید.
