中国经济增长方式将由粗放型向集约型进一步转变，这是我国经济未来坚定不移的发展方向。为此，工业上，必须进一步地节能降耗、减支增收，提高企业的运营效率。 而作为我国支柱产业之一的水泥行业其产量已经达到世界产量的一半，但是“大而不强”，是典型的高耗能行业，其能源消耗占全国能源消耗的7％，能源效率偏低的状况十分突出。并且，相对其它行业(如钢铁、石油、化工等工业)，水泥工业还普遍存在着技术装备落后、管理水平低等问题，在人员、原材料方面的浪费也十分巨大，严重制约着我国水泥行业的发展。各水泥企业也是良莠不齐，既有相当或接近世界前十大企业的大型集团企业，也有仍占全部产量近半的众多小立窑企业。总体而言，我国水泥工业整体水平比较落后，与世界先进水平更是相差甚远。 与此同时，我国水泥行业在工艺流程、经济大环境及节能、环保方面还正经历着深刻的变革。在具体的时代背景与行业现状下，如何利用最新的信息技术、控制技术及优化理论应对当前的挑战，则成为水泥企业提高经济效益所必须解决的基础性问题。论文提出，面向综合自动化的水泥企业生产过程优化系统将是解决行业难题、实现国家计划目标的可行方案。 水泥企业综合自动化的具体功能应如何设置，如何进行工程实施，如何将先进的智能控制引入水泥行业，对水泥生产进行自动化控制及优化控制，这是本人长期深入水泥生产一线，参加技术研究与工程实施所一直密切关注的问题，也是本文阐述的主要内容。主要包括： 首先，就我国的产业政策及当前我国水泥企业的行业现状，阐述了课题研究的背景和现实意义。提出了面向综合自动化的水泥企业生产自动控制与过程优化的研究是实现前述目标的基础。并且就国内、外在此方面的研究现状做了细致分析，并对所涉及的相关研究与技术(综合自动化、智能控制等)进行了综述。 其次，从水泥的生产工艺出发，对水泥企业的运营特点做了全面分析，给出了对综合自动化的需求。以此为基础，结合其他行业综合自动化的理论成果与实践经验，给出了水泥企业综合自动化系统总体框架及各子系统的解决方案，并在当前信息技术支持下，给出了水泥企业综合自动化的具体实现，对其中行业特色较为明显的子系统做了细其后，对水泥生产中的核心环节——熟料烧成系统做了细致研究。在合理假设条件下，完成了对水泥熟料烧成过程的热力学模型的建模工作，并以此为基础，实现了集热力学机理模型库与设备联锁仿真于一体的水泥生产过程仿真与集散控制培训系统的研究与开发。 再次，本文给出了水泥旋窑窑况的明确定义，并进一步分析了烧成系统各环节影响窑况的内、外因素，明确了烧成过程中出现的各种现象与原因之间的结构关系。在综合了多个水泥企业现场生产人员实际经验的基础之上，引入智能控制的多项理论与方法(利用模糊方法处理实时窑况的判断与操作，利用ART-2神经网对烧成参数的历史数据进行聚类，进而实现对隐式知识的数据挖掘等)，实现了水泥旋窑窑况识别系统及智能操窑系统的研究与开发。 最后，就所完成的课题做出总结，分析了当前研究工作的不足，并对今后的发展及研究方向进行了展望。