Файл: Автоматизация обогатительных фабрик..pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 94

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

найти значения

параметров,

при кото­

 

 

рых гипотеза, принятая относительно

 

 

структуры объекта,

справедлива.

В на­

 

 

стоящее время наметились

два различ­

 

 

ных подхода к

решению подобных за­

 

 

дач. Один из них

сводится к аналити­

 

 

ческому

определению

характеристик с

 

 

помощью вычислительного устройства—

 

 

аналогового

или

цифрового.

Второй

Рис. 145. Аналитическое опре­

метод

заключается

в

подстройке

под

деление характеристик объекта

объект

его

модели

[1 1 2 ].

 

 

 

 

 

На рис.

145 показана блок-схема си­

 

 

стемы аналитического определения ха­

 

 

рактеристик объекта. В схеме О обозна­

 

 

чает объект; B Y — вычислительное ус­

 

 

тройство; X, Y и Z — соответственно ве­

 

 

ктор

входных, выходных и возмуща­

 

 

ющих

параметров;

В — вектор

пара­

 

 

метров модели объекта. На вход вычис­

 

 

лительного устройства

поступают

сиг­

Рис. 146. Определение харак­

налы

X

и

Y.

Задачей

устройства

теристик объекта методом под­

является нахождение оценки В на ос­

страиваемой модели:

нове

изучения

случайных

процессов

О — объект;

М — модель; УУ —

X (!)

и У (i). В такой постановке про­

•управляющее

устройство

блема аналитического вычисления ха­

 

 

рактеристик

объекта близка к задаче оптимального воспроизведения

сигналов в присутствии помех. Общая постановка этой задачи и раз­ личные способы ее решения для дискретного и непрерывного вре­ мени приведены в литературе [141].

Обычно таким образом определяются параметры динамической модели процесса. Однако в принципе подобная схема может быть

использована и для определения статических характеристик

объ­

екта.

под­

Второй метод определения характеристик объекта состоит в

стройке его модели. Сущность этого метода состоит в том, что

стро­

ится приближенная модель объекта, которая управляется таким

образом, чтобы минимизировать некоторую функцию,

зависящую

от рассогласования выходных сигналов модели и объекта

(рис. 146).

Если уравнение модели с достаточной точностью совпадает с урав­ нением объекта, дальнейший поиск оптимальной настройки произ­ водится на модели. Найденная настройка переносится затем на ос­ новной контур системы. Применение модели объекта часто позво­ ляет существенно упростить вычислительное устройство и весь кон­ тур самонастройки.

Возможен более простой случай, когда уравнение объекта не­ изменно и известно заранее, а причиной самонастройки является изменение внешних условий работы системы. В этом случае цепь самонастройки на экстремум осуществляется в виде разомкнутой

249'

 

 

Чрг{яЛ

системы

компенсации, изменяющей на­

г

 

стройку

основного контура в функции

Qpi

GP> Gb

?В2

внешних

воздействий [142].

Основное достоинство беспоисковых

?6i '

 

 

 

(аналитических) самонастраивающихся

 

 

 

Рис. 147. Схема объекта управ­

систем автоматического управления за­

ключается в отсутствии поисковых воз­

ления

 

 

 

 

действий на объект, которые всегда не­

 

 

 

новного

 

 

желательны, так как являются для ос­

контура системы внешними возмущениями, нарушающими

режим

его работы.

 

 

 

Теория адаптивных систем в настоящее время бурно разви­

вается,

однако в практическом отношении сделано еще мало.

Передача функций управления производством адаптивным системам возможна лишь при условии высокой точности и надеж­ ности работы всех узлов системы. Поэтому уже сейчас многие орга­ низации заняты разработкой конкретных схем и проверкой в промышленных условиях отдельных методов адаптационной опти­ мизации процессов обогащения (Свердловский горный ииститут, Иргиредмет, СКФ ВНИКИ «Цветметавтоматика»).

Их работы являются первыми попытками адаптивного подхода к процессам обогащения.

Адаптивная оптимизация процесса измельчения. При рассмотре­ нии настоящего вопроса использованы материалы работы [124J.

Процесс измельчения характеризуется сравнительно небольшим числом входных параметров, к которым в первую очередь относятся производительность по исходной руде qpl и расход воды qal. На вы­ ходе объекта имеем производительность по твердому qo2 с включе­ нием готового продукта рг2 и расход воды gn2 (рис. 147). Связь между изменениями входных и выходных переменных объек та может быть представлена в явной форме, учитывающей ряд нелинейностей и стохастичность процесса.

При установившемся режиме работы наступает баланс по руде и воде:

Qpt— 7р2»

(2^)

(?в1 = 7в2«

(28)

Выход готового продукта qr2 зависит от физико-механических свойств руды, конструктивных особенностей измельчительного агре­ гата и др. Как известно из кинетики измельчения, эта зависимость является экспоненциальной:

?ra = ?pi(l — е-Кх),

(29)

где К — коэффициент скорости измельчения,

т — время измель­

чения руды.

Транспортирование продуктов по длине мельницы оценим двумя величинами:

250

временем измельчения руды •

х = - ^ Н - = -®£-

(3 0 )

Р ?р2 9р1

и аналогичным временем транспортирования воды

_ _ Gr Gb

l B ------

п?в2 ------ ?пв1 »

где Gp и GB— количества руды и воды, накопленные в мельнице. Барабан мельницы представляет собой гидравлическую емкость, объемный расход пульпы из которой находится в функциональной

зависимости от объемов накопления руды и воды:

92 = -^9р2 + ?В2 = / ( ' 3^£р + <?в) •

(32)

Зависимость выхода готового продукта от входных параметров следующая:

(7г2 = Яг2(ffpU 9bi)-

(33)

Система уравнений (27—32) имеет семь неизвестных. Для ее ре­ шения вводим условную переменную, характеризующую относи­ тельную подвижность твердой и жидкой фаз в барабане мельницы:

0 = ^ .

(34)

тр

После несложных преобразований функцию (33) можно предста­ вить так:

Ят2— Яр1 1 — ехр K t l { ~ t qn+9Bl)

■^~?Pl+0 ?Bl

Анализ (35) подтверждает наличие экстремума (рис. 148). Необхо­ димым условием, экстремума является равенство нулю частных про­ изводных производительности готового продукта по производитель­ ности исходной руды и по расходу воды:

dQr2 _л.

dgPi '

(36)

dgr2 _ Q dgBi

Вследствие нестационарности процесса его свойства переменны во времени, и, следовательно, математическая модель объекта, по­ строенная по данным конкретного режима работы, справедлива в ог­ раниченном интервале времени. В связи с этим в модель заложен принцип коррекции коэффициентов К и 0, изменяющихся под влия­ нием помех Z, которые носят стохастический характер.

Блок-схема приспосабливающейся системы автоматического ре­ гулирования с моделью приведена на рис. 149.

* 251

 

Объект

 

измельчения

связан с

 

управляющей вычислительной ма­

 

шиной УВМ аналого-цифровым и

 

цифро-аналоговым преобразова­

 

телями.

В состав УВМ входят ма­

 

тематическая модель объекта и эле­

 

мент расчета оптимального режима

 

POP,

реализующие простые функ­

Рис. 148. Зависимость производитель­

циональные

связи

(35,

36), эле­

мент сравнения СЭ выходных'пара-

ности по готовому продукту от про­

изводительности по исходной руде и

метров оригинала и

модели, пои­

расхода воды

сковый элемент ПЭ гипотетических

 

коэффициентов К и

0.

Текущая

 

информация о

состоянии объекта

 

поступает

на

УВМ

от датчиков

 

расхода руды ДР иводыД В. Си­

 

стемы

стабилизации

подачи руды

 

и воды

представлены

регулято­

 

рами РР и РВ

с датчиками и ис­

 

полнительными механизмами. Ра­

 

бота

системы

сводится

к следу­

 

ющему.

 

 

 

 

 

 

 

При

отклонении

математиче­

 

ской модели от объекта на выходе

 

элемента сравнения СЭ появляет­

Рис. 149. Блок-схема самонастраива­

ся сигнал

рассогласования е, рав­

ный разности выходных

парамет­

ющейся системы автоматического уп­

равления процессом измельчения

ров объекта

qr 2 и модели q*2. Этот

 

сигнал подается на поисковый эле­

 

мент

ПЭ

 

коэффициентов К и 0,

который, варьируя коэффициенты К и 0, добивается равенства вы­ ходного сигнала модели и датчика готового продукта. Когда сигнал рассогласования е обращается в нуль, коэффициенты К и 0 вво­ дятся в элемент POP, в котором в ускоренном масштабе на основе поиска вычисляются оптимальные значения др1 и qal, выдаваемые в качестве задания на регуляторы подачи руды и воды. Например, если текущее значение коэффициента К стало больше предшествую­ щего что характеризует поступление на измельчение менее прочной руды и смещение оптимума производительности qr2 вправо, элементом POP подается команда на увеличение производительно­ сти по исходной руде и т. д.

Текущие значения параметров gr2, q*2, К и 0 и управляющих воздействий фиксируются в запоминающих устройствах элементов УВМ. Это способствует тому, что модель объекта по мере накопле­ ния информации об объекте уточняется.

Задача управления значительно упрощается, если существует локальная система стабилизации соотношения исходной руды и воды C' = grp1/ j Bl.

252 «

Смотрите также файлы