1、引言
　　
　　工業實現信息化發展是工業現代化的內在要求和必然趨勢。對于水泥工業而言，信息化技術是水泥工業邁向*制造業的基石，同時也為水泥生產工藝節能提供了技術支撐。
　　
　　水泥工業從原料礦山開采、生料制備、熟料煅燒、水泥粉磨各生產過程都廣泛結合現代科技成果采用了信息化技術，目前對生產時消耗的能源情況也逐步開展了信息化管理工作。
　　
　　在一個實際工業系統中，當一些變量影響目標時，決策變量（參數、生產條件）與目標間的函數關系必定存在一個以上的峰（谷），從而可以尋求合理的決策變量來達到優化目標的過程稱為優化。水泥生產各過程中信息化建設離不開軟件系統的支撐。軟件系統的基礎在于選取合適的策略和數學模型進行描述，并且有的軟件運算工具。
　　
　　2LINGO軟件簡介
　　
　　LINGO(LinearInteractiveandGeneralOptimizer)軟件，其中文意思是“交互式的線性和通用優化求解器”，是由美國LINDO系統公司研制開發的，可以求解線性規劃、二次規劃、非線性規劃和組合優化（圖論）等問題。zui大的特色在于它允許優化模型中的決策變量為整數（即整數規劃），而且執行速度快。它是一種的建模語言，包括許多常用的函數可供使用者調用，并提供了與其他數據文件的接口，易于方便地輸入、輸出、求解和分析大規模*化問題，并能與ACCESS、EXCLE進行數據交換。
　　
　　LINGO模型以MODEL開始，以END結束。中間為語句，分為四大部分(SECTION)：
　　
　?。?）集合部分(SETS)。這部分以“SETS：”開始，以“ENDSETS結束。這部分的作用在于定義必要的變量，便于后面編程進行大規模計算。
　　
　　（2）目標與約束。這部分定義了目標函數、約束條件等，一般要用到LINGO的內部函數。
　　
　?。?）數據部分（DATA）。這部分以“DATA：”開始，以“ENDDATA”結束。其作用在于對集合的屬性（數組）輸入必要的數值，主要是方便數據的輸入。
　　
　?。?）初始化部分（INIT）。這部分以“INIT：”開始，以“ENDINIT”結束。其作用在于對集合的屬性（數組）定義初值。對于非線性規劃求解時，通常得到的是局部*解，而局部*解受輸人的初值影響。通常可改變初情來得到不向的解，從而發現更好的解。
　　
　　3具體實例
　　
　　3.1*的水泥生產計劃
　　
　　合理安排水泥生產計劃，使得利潤zui大。設某廠425#水泥年產量為x1萬噸，525#水泥的年產量為x2萬噸，其費用、售價、生產能力等條件見文獻[5]。
　　
　　設L為年度利潤總和，則目標函數為：maxL=(100-65.40)x1+(160-75)x2-1052
　　
　　約束條件為：
　　
　　熟料能力：0.552x1+0.965x2≤38
　　
　　水泥能力：131.06x1+138.89x2≤7884
　　
　　水渣的可供量：1.028x1+0.656x2≤57
　　
　　可比產品工業總產值：55x1+70x2≥3400
　　
　　在LINGOModel里編寫程序見圖1所示。
　　　　LINGO優化后的結果見圖2所示。
　　
　　即在該年度內生產425#水泥43.02萬噸，525#水泥14.77萬噸，將獲得*經濟效益1692萬元。
　　　　3.2水泥生產運營計劃
　　
　　某水泥廠年生產能力為110萬噸，其主要產品有425#水泥、525#水泥、75℃油井水泥。其各水泥產品的價格、成本、單位利潤見文獻[6]中表1。在水泥生產中，生料磨、窯系統、水泥磨是三大生產環節，其各自的臺時產量與運轉率見文獻[6]中表2。同時原材料的年供應能力及單位產品的能源消耗也有其約束。
　　
　　設425#水泥、525#水泥、75℃油井水泥的年產量分別為x1、x2、x3噸；425#水泥合同外產量為x4噸，525#水泥合同外產量為x5噸。
　　
　　設Z為年度產品的目標利潤總額，則目標函數為：maxZ=65(x1-x4)+84(x2-x5)+125x3+100x4+99x5
　　
　　約束條件為：
　　
　　電：88.52x1+106.75x2+103.42x3≤107100000
　　
　　煤：230.6xl+234.2x2+237.8x3≤250195320
　　
　　石灰石：729xl+719x2+754x3≤8800000000
　　
　　礦渣：44xl+43x2+45x3≤52500000
　　
　　原料磨：0.0252x1+0.0253x2+0.0256x3≤26671.75
　　
　　熟料窯：0.0408x1+0.0410x2+0.0414x3≤43834.33
　　
　　水泥磨：0.057x1+0.057x2+0.057x3≤57120.06
　　
　　425#水泥產量：xl≥430000
　　
　　525#水泥產量：x2≥400000
　　
　　75℃油井水泥產量：100000≤x3≤170000
　　
　　425#水泥合同外產量：x4=x1-430000
　　
　　525#水泥合同外產量：x5=x2-400000
　　
　　在LINGOModel里編寫程序見圖3所示。

　　　　
　　LINGO優化后的結果見圖4所示。
　　
　　即在該年度內生產425#水泥432106.3噸，525#水泥400000噸，75℃油井水泥170000噸，425#水泥合同外產量2106.3噸，將獲得*經濟效益8301.063萬元。（注：文獻[4]計算結果有誤。）　　　　
　　3.3水泥生料配料過程優化控制系統
　　
　　水泥行業一直在嘗試運用優化技術來對水泥生料配料進行優化，起初應用zui小二乘法（包括廣義zui小二乘法），現在發展到應用線性和非線性規劃的措施來進行解決。*，要求得非線性規劃的解是件非常困難的事情，基本上是利用各種措施轉化成線性規劃來求得近似解。
　　
　　而LINGO的強大功能能較好的處理非線性規劃問題，也能對此類優化問題進行解決。文獻[7]通過對影響水泥配料的數學參數進行分析，認為可采用非線性規劃數值方法來進行優化計算，其實質是參數優化問題。參數優化就是求出一組參數x={x1,x2,…,xn},以滿足在某種意義上的*。
　　
　　通過尋求一組配方，使得三個實際率值對理想率值KH0、SM0、AM0，各自對應的差值zui下，建立目標函數如下：
　　
　　minF(x)=k1∣KH-KH0∣2+k2|SM-SM0|2+k3|AM-AM0|2
　　
　　約束條件：
　　
　　總平衡關系條件：
　　
　　熟料中有害含量限制條件：g1(x)=W5-MgOu≤0
　　
　　變量非負條件：g1+i(x)=-xi≤0(i=1,2,3,4)
　　
　　針對模型中的多目標函數以及非線性約束特點，利用LINGO編制算法程序并通過應用程序接口(API)嵌入到ABBFrance2000的DCS系統中。
　　
　　工業實驗表明該系統能有效地對配料過程進行優化控制，是解決非線性多目標優化問題的一種可行方法。
　　
　　4、結束語
　　
　　LINGO具有良好的線性和非線性優化性能，并且具有編程方法簡便、收斂性好、可靠性高等優點，在工業生產領域優化控制方面將有廣闊前景。目前水泥行業應用此軟件的還很少，因此有必要加強LINGGO軟件在水泥行業的推廣應用。