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本文对含钒页岩提钒工艺过程管控一体化进行了研究，对国内外在管控一体化技术和先进控制技术领域的研究现状进行了介绍，根据课题研究意义制定了行之有效的技术路线。针对整个含钒页岩提钒生产过程，采用酸工艺来实现含钒页岩的提取，同时根据我国低品级含钒页岩的特性，确定实现提钒的生产设备，即多床循环流化床——回转窑——连续浸出设备。根据选定的生产设备，对设备中的各主要工艺参数进行控制仿真。其中对含钒页岩提钒回转窑燃烧系统中烧成带温度的控制进行了重点研究。首先根据回转窑的燃烧数据，通过Matlab中的系统辨识功能，得到烧成带温度控制的传递函数。其次分别采用了常规PID控制方法与Fuzzy-PID控制方法对燃烧系统进行了Simulink仿真分析，并对两种方法的仿真结果进行了分析比较。仿真结果表明，回转窑燃烧系统采用Fuzzy-PID控制方法能够更有效的实现对烧成带温度的恒定控制，并具有更强的抗干扰性能。通过对主要控制参数的计算机控制仿真，结合我国目前含钒页岩提钒的现状，将先进、成熟的计算机控制、通讯、电力电子等技术和设备运用到提钒生产过程中，确立了以集散型控制系统技术、OPC接口技术、工业以太网技术、实时数据库技术和监控组态软件技术为主要技术的管控一体化实现模型，以实现含钒页岩提钒过程的自动化、智能化，最终达到提高生产质量与产量并降低生产成本的目的。在实现管控一体化的过程中，通过采用关联规则挖掘算法，得到高置信度的关联规则：熟料浸出率在75%以上时，焙烧温度保持在880~930℃，焙烧时间为2.4~2.6h，酸溶液pH值保持在2~2.5，浸出液温度保持在90℃左右。在此关联规则的指导下，确定出整个生产过程的最优控制状态，回转窑烧成带温度为900℃，焙烧时间为2.5h，酸溶液pH值为2，浸出液温度为90℃。采用管控一体化技术，可以实现过程参数的恒定控制，从而保证生产过程保持在最优状态，大大提高钒的生产质量和产量，同时确保生产过程的安全性。