目前国内大部分炭素回转窑完全处在手动控制状态,由现场操作人员凭借经验实现手动操作与控制,自动化水平非常低。受操作经验限制的手动操作方式难以解决煅烧过程良好的控制品质,难以保证煅烧过程的稳定优化控制。针对炭素回转窑的大惯性、大滞后性、存在时变性参数等特点,综合利用先进的红外扫描技术、燃烧检测技术、智能控制技术、自动推理与专家决策等技术,研制并实现了炭素回转窑三级控制系统。炭素回转窑三级控制系统包含：第一级检测控制系统,回转窑煅烧带的温度、位置、长度是回转窑煅烧过程的重要工艺参数,采用回转窑窑皮红外CT扫描检测手段,实现窑内温度CT成像,借助温度推理系统校正并获得所需温度数据；第二级基础级自动控制系统,根据石油焦在窑内最佳停留时间,设计回转窑的给料量与窑转速回路的自动比例控制策略。采用回转窑数据驱动的最优操作模式,动态实现回转窑最佳燃烧的总风量控制闭环,完成实时计算最优二次风、三次风的动态比例控制。基于模型预测控制方法,实现回转窑进料速度、窑尾温度和负压的多变量协调控制,高效稳定地优化窑内煅烧过程,并完成参数优化整定PID与模型预测控制在窑尾温度控制中的对比实验。分析并总结回转窑窑内负压、二次风、三次风对窑头温度、窑尾温度的影响,设计回转窑升温控制策略；第三级智能决策系统,开发软件以Fuzzy Clips推理机为引擎集成在VC开发界面推理输出工况故障分析和决策信息,基于该自主研发的产生式规则模型,实现最优工艺参数的模糊决策和煅烧带异常工况的智能判断与最优化决策,驱动回转窑燃烧系统从异常工况到正常工况的回归。采用西门子PCS7全集成自动化控制平台来实现炭素回转窑的三级控制系统,完成控制与优化程序的设计和通信方案的实施,并建立友好操作监控界面,高效可靠地执行程序和管理数据库。其三级控制结构实现了多控制变量和多控制手段对回转窑运行状态的多维控制,将回转窑的多个工艺参数控制在最优点上,实现其可靠的高效燃烧控制,提高煅后焦的质量和产量,保护回转窑延长其使用寿命。