Файл: Лебедкин, В. Ф. Проектирование систем управления обогатительными производствами.pdf

один вход (исходная смесь, подлежащая разделению) и в резуль­ тате обогащения производит m концентратов. Для моно- и полиме­ таллических руд номенклатура концентратов определяется по сорт­ ности, а для полиметаллических — еще и по числу обогащаемых металлов. Для алмазосодержащих руд количество концентратов определяется по классам крупности.

Предположим, что на каждую смену данному переделу плани­ руется обеспечить выпуск (в тоннах или килограммах) концентра­ тов в количествах bu Ъг, • • -, bj, . .., bm. Задачей подсистем верх­ него уровня является обеспечение нормального протекания техно-

к о н ц е н т р а т

логического процесса таким образом, чтобы выполнить плановые задания с наименьшими затратами на переработку исходного сырья. Все секции выпускают одинаковые по номенклатуре кон­

на прошлую смену), может быть получено jct (тонн, килограмм) концентратов с относительным содержанием в них:

axj . . . у'-го концентрата;

а1т . . . m-го концентрата.

На 2-й секции может быть получено х2 (тонн, килограмм) кон­ центратов с содержанием в них соответственно:

а 2 1 . . . 1-го концентрата.

а2] . . . у'-го концентрата;

а2т • • • т-го концентрата.

13

На і-й секции может быть получено ХІ (тонн, килограмм) кон­ центратов с содержанием в них соответственно:

14

Управление технологическими процессами на каждой секции должно быть таким, чтобы плановые задания на смену Ьі, Ьг, • • •

..., Ьт были выполнены, т. е. так, чтобы

(требование выполнения производственной программы) и общие затраты, подсчитываемые по формуле (1.6), были бы минималь­ ными.

Заметим, что аналогичным образом ставится задача при до­ стижении, например, максимальной прибыли или дохода [или во­ обще какой-либо функции полезности, отвечающей свойству адди­ тивности, типа равенства (1.6)].

Другой характерной задачей управления на верхнем уровне для обогатительных производств является определение и «расши­ вание» так называемых «узких мест».

Производительность агрегатов по-разному связана с их техно­ логической эффективностью (например, с коэффициентом извле­ чения), что может привести к временным небалансам в связях от­ дельных контуров и изменениям скорости протекания процессов обогащения по технологическим цепочкам. Временные небалансы в связях отдельных контуров и участков производства обычно на­ зывают «узкими местами» технологической цепи.

Своевременное определение точки возникновения «узкого ме­ ста» является одним из основных условий правильного ведения технологического процесса и представляет собой важную задачу контроля.

Расшивка «узких мест», т. е. увеличение пропускной способно­ сти отдельных участков производства, может осуществляться как повышением производительности отдельных агрегатов, так и вво­

(снижение извлечения от операции, повышение содержания полез­ ных компонентов в хвостах и т. п.).

Выбор метода «расшивки узких мест» зависит от конкретной технологической схемы обогащения и схемы цепи аппаратов. Оче­ видно, этот выбор прежде всего связан с экономической оценкой возможных вариантов.

15

Пусть, например, объект управления (обогатительная фабрика) состоит из п параллельно действующих переделов, каждый из ко­ торых имеет m последовательных агрегатов. Пусть далее gij —

производительность /-го агрегата ( / = 1 , т) в і-ом переделе (г = = 1,«); Sij — сигнал (в некоторой системе управления данным объ­ ектом) о состоянии /-го агрегата. Например, сигнал «да» — соот­ ветствует рабочему состоянию агрегата, а сигнал «нет» — его остановке.

Приведенная нагрузка і-го передела m

7 = 1

где a*— коэффициент приведения производительности к нормиро­ ванной нагрузке.

Поиск «узкого места» состоит в сравнении максимально воз­ можных нагрузок разных переделов. В результате сравнения, на­ пример, максимально возможной нагрузки G,- і-го передела с наи­ меньшей нагрузкой Gj_i из максимально возможных нагрузок уже испытанных (і — 1 ) переделов имеем [53]

Однако эффективность выполнения функций всей системы управ­ ления предприятием в целом, естественно, должна оцениваться своим (обобщенным) критерием, представляющим какой-либо сводный технико-экономический показатель (прибыль, доход, се­ бестоимость и т. п.). Выбор обобщенного критерия для каждого

16

конкретного производства определяется рядом технико-экономичес­

стоимостью реагентов и другими затратами, удаленностью объекта от промышленных центров, наличием сырьевой базы и т. д.) и яв­ ляется скорее экономической, чем технической задачей. В конеч­ ном счете такой критерий просто может быть задан проектиров­ щику заказчиком.

Иное дело, что разработчик системы управления должен уметь оценить степень выполнения проектируемой системой своего назна­ чения и степень ее технического совершенства, выявить и оценить степень влияния различных факторов на эффективность системы, работающей в различных условиях. Понятно, что для этих оценок нужен свой—-обобщенный критерий. Трудность определения та­

ких частных форм, которые бы отражали индивидуальные особен­ ности проектируемой системы.

Как отмечается в работе [151], наиболее общими показателями, предназначенными для учета степени соответствия системы своему назначению, являются критерий эффективности и критерий средних потерь.

Критерий эффективности позволяет оценить работу системы исходя из ее выходного полезного эффекта. При этом используе­ мая форма критерия всегда тесно связана с назначением системы (например, среднее время пребывания системы в рабочем состоя­ нии, вероятность выполнения системой своего назначения в за­ данных условиях эксплуатации в любой момент времени, среднее ожидание выходного эффекта, скорость передачи информации, на­ дежность и точность работы системы и т. д.).

Критерий потерь определяет математическое ожидание потерь, которые происходят вследствие отказов в системе.

Оба отмеченных критерия связаны между собой.

Однако, как показывает опыт исследования больших систем [41], наибольшей наглядностью при оценке эффективности различ­ ных вариантов проектируемой системы обладают совокупности функционалов, зависящие от показателей эффективности, так как в большинстве случаев отдельное свойство системы имеет значение не само по себе, а лишь как фактор, влияющий на ее эффектив­ ность.

2 З а к а з № 510