Файл: Лебедкин, В. Ф. Проектирование систем управления обогатительными производствами.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 123
Скачиваний: 0
понимать такое значение производительности, при которой при за данном значении плотности слива классифицирующего аппарата агрегат находится в режиме «завала». Для этого дополнительно введем уравнение, связывающее допустимую производительность с плотностью слива классификатора. В формализованном виде за дача будет иметь вид
Q 7 4 = Q ß 7 4 ^ m a x ; |
(III.213) |
|||
ax<ht=f{Xh |
Xi |
Yi, |
Y], |
XiYi)<a2- |
b, |
< |
T < |
b2, |
|
Q < Q M „ = / ( 7 ) .
Корректировка полученной статической модели в этом случае осуществляется обычными методами; увеличение точности модели возможно с введением учета динамических свойств объекта [31, 32].
Приведенный в работе [166] способ поиска оптимальных значе ний также может быть реализован с помощью машинного алго ритма. Машинный алгоритм можно использовать и для рассмот ренного в работе [6] метода управления. Однако в случае много стадийных процессов, к которым можно отнести обогащение руд, оптимизация работы отдельных технологических переделов не обес
печивает |
оптимального |
управления |
технологическим процессом |
в целом |
[36]. |
|
|
Рассмотрим последовательную технологическую цепь, состоя |
|||
щую из |
измельчительного |
отделения |
и собственно обогатительного |
передела, например флотации. Считая флотацию последней сту пенью технологического процесса, можно следующим образом сформулировать задачу управления: при любых входных перемен ных ХІ выбрать значения управляющих воздействий У, обеспечи вающих максимум некоторой выбранной целевой функции F , на пример извлечение при выполнении ряда ограничивающих условий. В качестве управляющих воздействий флотационного передела мо
жно принять |
расход |
реагентов, уровень пульпы во флотомашинах |
||
и др. Среди |
входных |
переменных можно выделить неуправляемые |
||
(содержание |
металла |
в руде, |
минералогический состав) |
и управ |
ляемые (производительность |
Q, крупность ß). Последние, |
являясь |
выходными параметрами отделения измельчения, при максимиза ции функции F можно рассматривать как управляющие воздейст
вия. Таким образом, управление |
отделением измельчения состоит |
||
в поддержании |
значений |
Q и ß |
соответствующими максимуму |
функции F . Однако при максимизации функции F одним из из |
|||
вестных методов |
можно получить такие значения Q и ß, которые |
||
не соответствуют |
реальным |
возможностям измельчительного отде |
ления. Действительно, при определенных физико-механических свойствах измельчаемой руды поддержание заданной крупности в сливе классифицирующего аппарата возможно лишь при ограни ченной производительности Q < Q Ä O n . Это приводит к необходимо-
172
сти искать управляющие воздействия, обеспечивающие максимиза цию функции F, при определенных ограничениях со стороны из мельчения. Эти ограничения можно выразить в виде зависимостей
f ( Q w >mß)=0 .
Подобные зависимости для двух крайних случаев измельчитель-
ного агрегата должны быть определены заранее: |
|
|
|||||||||
для |
|
руды, соответствующей |
наилучшим |
условиям |
измельчае- |
||||||
мости, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/i(Q«on, Р )=0 ; |
|
|
|
||
для руды, соответствующей наихудшим условиям измельчае |
|||||||||||
мое™ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/2(<2доп, |
Р) = |
о. |
|
|
Q l |
|
|
|
|
Вышеуказанные |
зависимо |
|
|
|
|
||||||
сти делят плоскость |
координат |
|
|
|
|
||||||
на три зоны |
(рис. III.32). |
|
|
|
|
|
|||||
Зона I , лежащая выше кри |
|
|
|
|
|||||||
вой fi |
(QH O n, |
ß ) = 0 , |
соответст |
|
|
|
|
||||
вует сочетаниям значений Q и |
|
|
|
|
|||||||
ß, которые никогда не могут |
|
|
|
|
|||||||
быть получены в реальных ус |
|
|
|
|
|||||||
ловиях. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зона |
I I , лежащая ниже кри |
|
|
|
|
||||||
вой [ 2 ( Q Ä o n , |
ß ) = 0 , |
соответст |
|
|
|
ß |
|||||
вует режимам работы измель- |
|
|
|
||||||||
чительного |
агрегата, |
|
которые |
Рис. III.32. Поиск оптимального режима |
|||||||
можно |
|
применять при |
любых |
|
измельчения |
|
|||||
типах |
руд, |
характерных |
для |
|
|
|
|
||||
данного |
месторождения. |
между кривыми /і (QROn, |
|
|
|||||||
Зона |
I I I , заключенная |
|
ß) = 0 и |
||||||||
h(Qnon, |
|
ß); = 0, представляет |
собой область, в которой |
лежат зави |
|||||||
симости |
f (Сдоп, ß ) = 0 |
для |
руд, |
занимающих |
некоторое |
промежу |
|||||
точное положение по условиям измельчаемости. |
|
|
|||||||||
Учитывая вышесказанное, рассмотрим следующий способ уп |
|||||||||||
равления измельчительным |
отделением. |
|
|
|
|||||||
Измеряются |
возмущающие |
воздействия: |
содержание |
металла |
|||||||
в руде, |
отдельные характеристики минералогического |
состава (со |
отношение окисленных и сульфидных форм) и др.
С помощью вычислительной машины одним из известных мето дов решается задача определения величин управляющих воздейст вий (в том числе Q и ß), обеспечивающих максимум целевой функ ции управления F. При этом в качестве ограничения со стороны измельчительного отделения рассматривается область режимов, ог раниченная осями координат Q и ß и кривой /і (<ЗДОп, ß ) = 0 .
Режим работы измельчительного отделения, определенный в ре зультате решения задачи оптимизации, может соответствовать
173
на плоскости координат Q, ß |
либо одной из точек зоны /У (напри |
мер, точка Лі), либо одной из |
точек зоны / / / (например, А[). |
В первом случае режим можно использовать при любых типах руд. Поэтому вычисленные Qi и ßi следует использовать в качестве уставок для местных систем регулирования (система стабилизации подачи исходной руды в мельницу и система стабилизации крупно сти на сливе классификатора).
Во втором случае, не имея полной информации о физико-меха нических свойствах перерабатываемой руды, нельзя сделать вывод об осуществимости рекомендованного режима. В связи с этим не обходимо провести повторное решение задачи оптимизации, исполь зуя в качестве ограничения со стороны измельчительного отделе ния область режимов, ограниченную осями координат Q и ß и кривой МФдоп, ß ) = 0 , в результате чего будет получен режим, соот ветствующий некоторой точке Л2 , принадлежащей зоне // .
Полученные значения Q2 и ß 2 используются в качестве исходных уставок для местных систем автоматического регулирования. Вы числяется величина максимизируемой функции F— Fi. Дальнейшие действия предпринимаются с целью изменения режима работы из мельчительного агрегата для движения из точки Л 2 в точку А'.'
Этот переход можно осуществить, например, на основе шагового принципа.
Траекторию движения можно определить одним из известных методов. Например, в качестве подобной траектории может быть выбрана кривая, соединяющая некоторые точки, координаты кото рых получены в результате максимизации функции F при постоян
ных значениях производительности Qi=const |
или крупности |
гото |
||
вого продукта ßi = const. Здесь Q i < Q , ^ Q 2 ; |
ß i ^ ß , - < ß 2 ; |
i = |
l, |
2, . . . |
..., п (п — число достаточно малых равных интервалов, |
на |
которые |
разбивается диапазон производительности или крупности готового продукта измельчительного агрегата, лежащих между значениями соответствующих координат точек А\ и Аг). На каждом шаге дви жения изменяются задания местным системам автоматического ре гулирования измельчительного агрегата.
В зависимости от свойств перерабатываемой руды и состояния измельчительного агрегата кривая fi (<ЗДОп, ß ) = 0 , ограничивающая область возможных режимов, занимает некоторое промежуточное положение в зоне /// . В связи с этим в процессе движения по выб
ранной траектории |
могут возникнуть два случая: |
|
|
|||||
система |
достигает |
оптимального режима, |
соответствующего |
|||||
точке А[, и дальнейшее движение |
продолжается; |
|
|
|||||
система |
наталкивается на |
ограничение |
fi ( Q a o n , ß)==0 и должна |
|||||
быть возвращена |
в |
точку, |
из |
которой |
произведен |
последний |
||
шаг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Нарушение ограничения /ч (<Здош ß ) = 0 , |
а следовательно, тенден |
|||||||
цию к срыву нормального технологического режима |
(завалу из |
|||||||
мельчительного агрегата), можно |
обнаружить |
по соответствую- |
174
т е м у изменению сигнала датчика шума мельницы, датчика потреб ляемой мощности двигателя классификатора и т. п.
Аналогичным образом можно выявить при изменении условий
измельчения |
отклонение ограничения fi (Qn0n> ß) = 0 в ту или |
иную |
|||
сторону, что |
явится |
сигналом |
к перемещению системы из |
точки |
|
А \ в сторону приближения или удаления от максимума |
функции F |
||||
по выбранной траектории движения. |
|
|
|||
Таким образом, |
подобное |
управление позволит |
выводить и |
удерживать измельчительный агрегат в области оптимальных ре жимов, обусловленных как состоянием самого агрегата, так и свой ствами перерабатываемой руды и обеспечивающих максимум функ ции цели.
Для замкнутого цикла измельчения с контрольной классифика цией в гидроциклонах рассмотрим более подробно использование алгоритма управления [37].
Алгоритм управления измельчительным агрегатом решает сле дующие задачи:
максимизации производительности агрегата; определения коэффициентов регрессионного уравнения, связы
вающего содержания класса —0,074 мм с плотностью в сливе гидроциклона;
опознавания аварийных ситуаций, вызванных перегрузками аг регата, неисправностью оборудования или аппаратуры.
Перечисленные задачи предполагается решать параллельно.
Максимизация производительности агрегата осуществляется
методом поиска экстремума нелинейной зависимости производи
тельности по исходному питанию от шума, издаваемого |
мельницей. |
||||||||||||
|
Необходимым условием реализации этого способа является на |
||||||||||||
личие системы |
автоматического |
регулирования |
производительно |
||||||||||
сти мельницы с коррекцией по шуму. |
|
|
|
|
|
||||||||
|
Операции совершаются в следующем порядке. |
|
|
|
|||||||||
|
1. Запись констант и условных |
обозначений: |
|
|
|
||||||||
к — шум мельницы, |
% шкалы |
показывающего |
прибора; |
|
|||||||||
у — производительность |
|
агрегата, т/ч; |
|
|
|
|
|||||||
ту' |
— производительность |
агрегата |
до шага системы по шуму, т/ч; |
||||||||||
ту" |
— производительность |
агрегата |
после |
шага |
системы по шуму, |
||||||||
Ах |
т/ч; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— шаг системы регулирования |
по шуму, % шкалы показываю |
||||||||||||
Ау |
щего прибора; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— чувствительность системы регулирования, т/ч; |
|
|
|||||||||||
At— выдержка |
времени |
|
на период |
переходного процесса |
в си |
||||||||
|
стеме, мин; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
// — порядковый номер |
замера мгновенных значений |
параметров |
|||||||||||
|
X и у с интервалом |
1 мин; |
|
|
|
|
|
|
|
||||
п — число замеров параметров х и у; |
|
|
|
|
|
||||||||
N — порядковый номер |
эксперимента |
(под экспериментом |
пони |
||||||||||
|
мается |
цикл |
опроса |
датчиков, |
позволяющий |
получить |
175