Файл: Автоматизация обогатительных фабрик..pdf

пульпы поступают в блоки преобразователей, реализующих при­ веденные выше зависимости:

С ксТ = / ( a P b ); ? N a C N = / (С кс); <7n £ s = / ( a P b );

9znso4 = /( С кс).

Выходные сигналы преобразователей, соответствующие опти­ мальным значениям удельных расходов реагентов, поступают в блоки перемножения, где эти сигналы и сигналы, пропорциональные рас­ ходу твердого в соответствующие точки процесса, перемножаются (например, сигнал, соответствующий оптимальному удельному рас­ ходу Na„S, п сигнал, пропорциональный расходу твердого на фло­ тацию; сигнал, соответствующий оптимальному удельному расходу ZnSOj, п спгнал, пропорциональный расходу руды в соответствую­ щую мельницу). В результате перемножения формируются сигналы, пропорциональные расходам реагентов в кубических сантиметрах или литрах в единицу времени. Эти сигналы поступают на регуля­ торы 9, 10, 12, 18, где сравниваются с заданным (стабилизируемым) значенпем расхода. Последние выдают командные импульсы на реа­ гентные дозаторы 1, 4, 13, 17.

Выходной сигнал преобразователя, соответствующий оптималь­ ной остаточной концентрации ксантогената в пульпе, и сигнал рас­ хода твердого не перемножаются. Спгнал остаточной концентрации ксантогената поступает непосредственно на регулятор 26 дозатора ксантогената 15 в качестве корректирующего сигнала, изменяющего величину Скс в зависимости от содержания свинца в питании фло­ тации.

Обратная связь по каналу регулирования расхода ксантогената осуществляется по остаточной концентрации ксантогената в жидкой фазе пульпы, а по остальным каналам — по положению регулирую­ щего органа реагентного дозатора.

Успешная работа системы в течение длительного срока подтвер­ дила эффективность управляющих моделей п надежность работы используемых средств автоматизации. Прирост извлечения по свинцу составил около 1,4% абс., а по цинку — около 2,7% абс. по срав­ нению с показателями, полученными при ручном управлении.

Система автоматического управления процессом коллективной свинцово-цинковой флотации. В 1969 г. была внедрена система автоматического управления коллективным циклом флотации. Объ­ ект управления; включает две мельницы рудного измельчения, ра­ ботающие параллельно, межцикловую, основную и контрольную операции флотации, мельницу доизмельчения [109, 110].

На межцикловую флотацию поступают следующие продукты (рпс. 142): слив классификаторов К, работающих в замкнутом цикле с шаровыми мельницами М; слив мельницы доизмельчения 25 пе­ сков гидроциклонов, классифицирующих хвосты межцикловой фло­ тации и промежуточные продукты (пенный продукт контрольной

244

Руда Руда

флотации и хвосты перечистки); слив промпродуктовых гидроцик­ лонов.

На основную флотацию поступает слив гидроциклонов, класси­ фицирующих хвосты межцикловой флотации.

Управление процессом флотации осуществляют изменением реа­ гентного режима. Система управления включает две локальные си­ стемы стабилизации удельного расхода соды и сернистого натрия, подаваемых в рудные мельницы, многосвязную систему регулиро­ вания расхода реагентов в межцикловую операцию и многосвязную

245

флотацию и содержания свинца в питании межцикловой операции. Определение оптимального режима межцикловой флотации осу­ ществлялось методой! Бокса—Уилсона при исследовании предста­ вительных проб руды, перерабатываемой на данной секции, с раз­

личным содержанием свинца и цинка.

Графики зависимости расхода ксантогената qKC, в голову флота­ ции и медного купороса дык в середину флотации от содержания свинца <хрь в питании межцикловой флотации, построенные по ре­ зультатам экспериментов, показаны на рис. 143.

Реализация полученных оптимальных зависимостей величин удельных расходов каждого реагента осуществляется в устройстве «Флотатор» с помощью функциональных преобразователей. Сигналы, соответствующие оптимальному удельному расходу реагента при данном содержании свинца в питании флотации, и сигнал, пропор­ циональный общему расходу твердого на флотацию, перемножаются. Результирующие сигналы поступают на соответствующие регуля­ торы расхода реагентов, претем для регулирования расхода ксанто­ гената при подаче его в среднюю камеру межцикловой флотации ис­ пользуют ту же зависимость, что и для ксантогената, подаваемого в голову флотации.

Система регулирования реагентного режима основной и конт­ рольной флотации работает аналогично системе, рассмотренной выше, с той лишь разницей, что зависимости между удельными рас­ ходами реагентов и содержанием металла (свинца) в питании основ­ ной флотации имеют другой характер (рис. 144).

246

колебаний указанных параметров зна­ чительно превышает время запаздывания на основной флотации (для

амплитуды, составляющей 1 0 % среднего значения параметра, период

Эксплуатация системы управления реагентным режимом коллек­ тивной флотации в течение двух лет показала, что оптимизация до­ зировки реагентов по расходу твердого и содержанию свинца в пи­ тании флотации в соответствии с найденными экспериментальным путем зависимостями обеспечивает прирост показателей процесса по извлечению свинца и цинка в концентрат примерно на 1,5% при повышении содержания свинца в концентрате на 0,3—0,4% .

3. Адаптивные системы автоматического управления

Общие сведения. Адаптивные, или приспосабливающиеся, си­ стемы — это системы, которые автоматически приспосабливаются к изменению внешних условий и .свойств объекта управления,

247

обеспечивая при этом необходимое качество управления измене­ нием схемы и параметров управляющего устройства.

В самом общем виде адаптивная система состоит из управляю­ щего устройства, устройства адаптации и объекта управления. Управ­ ляющее устройство и объект составляют основной контур системы, который, как правило, ничем пе отличается от обычной системы управления. Устройство адаптации управляет управляющим уст­ ройством, изменяя его оператор, т. е. схему и значения параметров, в соответствии с изменением внешних условий работы и свойств объекта. Для этого второго контура — контура адаптации объектом управления является весь основной контур системы. Контур адап­ тации образует второй уровень управления — второй этаж над ос­ новным контуром. Если при изменении внешних условий работы ■системы требуется изменить алгоритм управления, осуществляемый контуром адаптации, необходимо построить следующий уровень

.адаптации и т. д.

Адаптивные системы делятся на системы со стабилизацией и

•с оптимизацией качества управления. В системах стабилизации кон­ тур адаптации выполняет стабилизацию качества управления на

•определенном уровне, в системах оптимизации — поиск и поддер­ жание его оптимального значения. По характеру изменений в основ­ ном управляющем устройстве, производимых устройством адапта­ ции в процессе управления, адаптивные системы делятся на само­ настраивающиеся и самоорганизующиеся.

В самонастраивающихся системах адаптация осуществляется из­ менением значений параметров основного управляющего устройства, а в самоорганизующихся — изменением его структуры.

Самонастраивающиеся системы применяются для стабилизации пли оптимизации как статических, так и динамических свойств си­ стемы. Эту задачу они выполняют, воздействуя на объект с помощью пробных сигналов (поисковая адаптация) пли используя для этой цели естественные возмущения (беспоисковая адаптация). В наи­ более общем случае контур самонастройки системы может решать следующие задачи:

1 ) определение неизвестной структуры объекта;

2 ) нахождение некоторого количества параметров известного оператора объекта;

3) вычисление оптимальных значений настроечных параметров системы управления.

Первая задача — определение неизвестной структуры объекта при наличии помех — может быть сформулирована как задача оценки оператора связи случайных процессов. Методы решения этой задачи для стационарных гауссовых случайных процессов разрабо­ таны в трудах А. Н. Колмогорова, Н. Винера [140] и др.

Второй класс задач имеет большое практическое значение. Это объясняется тем, что часто поведение объекта можно описать, по крайней мере, в первом приближении, исходя из физических сооб­ ражений. В этом случае цель эксперимента состоит в том, чтобы

248