“中国制造”的提出进一步推动了新一代信息技术与制造技术的融合发展。本文以金川公司镍冶炼控制系统的优化改造为目标,分析镍的主流生产工艺,针对回转窑生产过程控制流程进行研究,总结回转窑生产控制过程中的具体缺陷和控制难点,将物联网技术与自动化控制技术相结合,解决回转窑实际生产中存在的系统稳定性差,产品质量无法保障等问题。回转窑系统具有非线性、大滞后、生产环境多变等特点,使得对回转窑的控制研究带来了许多挑战,在实际生产中仍然以人工看火为主,生产能力参差不齐。通过对回转窑生产过程和反应原理的分析总结,本文选取出窑焙烧渣温度、窑尾温度、尾气含氧量三个参数作为主要检测量,以入窑燃料量、入窑风量、回转窑转速、入窑物料量作为主要被控量,以PID算法为核心设计回转窑控制器,并结合回转窑生产实际情况对PID控制算法进行优化改进。将PID控制器设计成串级控制,内环控制器首先进行“粗调”,外环控制器再进一步“细调”,使得控制器的抗干扰能力显著提高;采用Smith预估控制策略进一步解决回转窑的大滞后问题,提高控制器对系统的控制质量,减少调节时间。分析PID控制参数的作用和意义,首先对PID参数进行人工整定,再使用模糊控制算法对PID参数进行在线自整定,并实现对生产突发状况的补偿校正,使控制器适应复杂多变的回转窑生产过程,提高控制器的灵活性与精确度,通过Matlab仿真验证控制器的有效性并取得了预期效果。在控制器实现阶段,回转窑生产过程控制系统包括:主程序,采样定时器中断程序,软件滤波程序,控制程序和串口通讯程序,使用DHT22、BMP180、MQ-2传感器对温度、压力、可燃气体数据进行采集,利用Arduino单片机作为主控制芯片,对传感器采集到的数据进行处理,采用恒流斩波方式对三相反应式步进电机45BF003进行驱动,设计RS485总线通信协议,实现各设备之间的数据通信。最后通过组态王软件完成对镍回转窑生产过程的监控系统,主要包括工艺流程画面,趋势曲线画面、报表记录画面、报警及事件记录画面,数据库查询画面等,实现对生产车间的远程监测与控制。本文的回转窑控制器达到了预期的目标。对回转窑生产控制中存在的强干扰、大滞后问题有明显改进;在冶炼条件或窑内环境变化时,控制器能够实时做出相应调整;在长时间冶炼操作情况下,控制状态能够达到稳定要求。