Управление ТО измельчения

Задачу управления, решаемую подсистемой управления технологическим процессом измельчения, можно свести к максимизации производительности комплекса измельчения по готовому классу

где

-уравнение множественной регрессии, связывающее возмущающие и управляющие воздействия с содержанием готового класса

- предельные значения параметров.

Оптимальные значения управляющих воздействий в этом случае могут быть определены методом подбора. При решении этой частной задачи управления производительность технологического комплекса измельчения не должна превышать допустимой, за которую принимается такая производительность, которая при заданной плотности слива классифицирующего аппарата обеспечивающей необходимое содержание готового класса, обуславливает режим «завала». Тогда задача управления будет иметь следующий вид:

Однако сформулированная задача управления не обеспечивает достижение максимума целевой функции, характеризующей эффективность работы фабрики в целом, учитывая только задачи процесса измельчения. В то же время, если рассматривать процесс измельчения как элемент общего комплекса «измельчение - флотация» (рис.3.1) элементы вектора выходных параметров измельчения могут быть приняты в качестве управляющих воздействий при решении задачи оптимизации этого комплекса.

Общий критерий эффективности запишется следующим образом

где - вектор содержания металлов в исходной руде; - вектор содержания металлов в концентрате; - вектор управляющих воздействий; - произво­дительность по исходной руде; - содержание класса -0,074 мм в питании флотации. Если известны уравнения связи то задача оптимизации процесса флотации сводится к определению координат экстремума общего критерия эффективности. При этом необходимо учитывать ограничения на управляющие воздействия и режимные параметры (в виде неравенств) и ограничения, определяемые на основе решения системы уравнений баланса металлов и уравнений связи. При такой постановке задачи управления целью управления процессом измельчения будет минимизация отклонения текущих значений параметров и _0.074 от их оптимальных значений и В этом случае критерий управления можно записать в следующем виде

где - вектор координат точки оптимума общего критерия эффективности; - математическое ожидание. Таким образом, управление процессом измельчения заключается в поддержании значений и обеспечивающих достижение максимума целевой функции Однако при ее максимизации можно получить такие значения и которые невозможно практически реализовать, что делает необходимым поиск нового управляющего воздействия, обеспечивающего максимизацию функции. Эти ограничения выражаются в следующем виде:

Постановка задач управления

При управлении технологическими объектами процесса измельчения в соответствии с общим критерием эффективности необходимо решить следующие задачи: -распознавание аварийных ситуаций, связанных с работой технологического оборудования в области предельных режимов; -максимизацию производительности измельчительных агрегатов;

-управление гранулометрическим составом измельченного продукта. Задачу управления, решаемую подсистемой управления технологическим процессом измельчения, можно свести к максимизации производительности комплекса измельчения по готовому классу

где - уравнение множественной регрессии, связывающее возмущающие и управляющие воздействия с содержанием готового класса - предельные значения параметров. Оптимальные значения управляющих воздействий в этом случае могут быть определены методом подбора. При решении этой частной задачи управления производительность технологического комплекса измельчения не должна превышать допустимой, за которую принимается такая производительность, которая при заданной плотности слива классифицирующего аппарата обеспечивающей необходимое содержание готового класса, обуславливает режим «завала». Тогда задача управления будет иметь следующий вид:

Однако сформулированная задача управления не обеспечивает достижение максимума целевой функции, характеризующей эффективность работы фабрики в целом, учитывая только задачи процесса измельчения.

Алгоритм управления многостадиальным ТКИ

Для любого измельчительного агрегата можно получить следующие зависимости:

-для легко измельчаемых руд и -для трудно измельчаемых руд. Эти зависимости делят область изменения параметров и на 3 зоны

Зона расположенная выше кривой соответствует сочетаниям и которые на данном оборудовании в реальных условиях никогда не могут быть получены. Зона расположенная ниже кривой соответствует режимам работы измельчительного агрегата, которые могут быть получены при измельчении любых руд данного месторождения. Зона расположенная между кривыми и соответствует режимным параметрам измельчительного агрегата при переработке руд, занимающих некоторое промежуточное положение по условиям измельчаемости. Алгоритм управления процессом многостадиального измельчения может быть построен следующим образом. Используя статическую модель процесса на основании текущей информации о режимных параметрах определяют значения управляющих воздействий (втом числе и , обеспечивающих максимум целевой функции управления. В качестве ограничений выбирают область режимных параметров, ограниченную осями координат При этом режим работы процесса измельчения, определенный в результате решения задачи оптимизации, может соответствовать либо одной из точек зоны (т. А₁), либо одной из точек зоны (т. А₁^’). В первом случае оптимальный режим может быть достигнут при измельчении руд любого типа и вычисленные значения используются в качестве заданий автоматическим системам регулирования производительности комплекса по исходной руде и стабилизации грансостава сливов классифицирующих аппаратов. Во втором случае, когда нет полной информации о физико-механических свойствах перерабатываемой руды, необходимо повторно решить задачу оптимизации, используя в качестве ограничений кривую Решением задачи будет режим, соответствующий некоторой т. А₂ в зоне Значения в этом случае используются в качестве заданий локальным системам регулирования. Вычисляется значение целевой функции Затем начинают оптимизировать режим работы агрегата, т.е. обеспечивать переход от режима, характеризуемого т. , к режиму т. . Траекторией перемещения является кривая, соединяющая точки, координаты которых получены в результате максимизации функции при постоянных значениях при условиях и - число достаточно малых интервалов в пространстве между точками на которые разбивается диапазон изменения или и которые используются в качестве интервалов при шаговом поиске. На каждом шаге перемещения изменяются задания локальным САР. Сучетом свойств руды и состояния оборудования зависимость отражающая реальное ограничение режимных параметров, может занимать некоторое промежуточное положение в зоне При перемещении от т. к т. могут возникнуть два случая: а)система обеспечивает получение оптимальных управляющих воздействий, соответствующих т.A₁^’ и дальнейший поиск прекращается; б)система обеспечивает получение режимных параметров соответствующих ограничению Полученные значения для случившейся реальной производственной ситуации также следует считать оптимальными.

Алгоритм максимизации производительности ТКИ

Алгоритм управления измельчительным агрегатом включает в себя следующие операции. 1)Автоматический сбор и усреднение на соответствующем интервале времени параметров, характеризующих режим работы объекта. 2)Обучение. Системе предъявляется в обучающей последовательности ряд типичных, заранее расклассифицированных ситуаций. Корректировка коэффициентов разделяющих функций осуществляется до тех пор, пока расчетный и присвоенный знаки для всех предъявляемых ситуаций не будут совпадать. 3)По окончании обучения осуществляется переход на рабочую часть алгоритма. Функционирование рабочей части алгоритма начинается с решения задачи обнаружения перегрузки мельницы (определения знака Если то включается аварийная сигнализация и вырабатываются соответствующие управляющие воздействия по изменению заданий САР подачи исходной руды и соотношения Т/Ж в мельницу; если , то вычисляется функция расстояния F характеризующая в относительных единицах степень заполнения барабана мельницы. 4)Управление подачей исходной руды в соответствии с оценкой степени заполнения мельницы по значению Здесь возможны варианты. 4.1. где - некоторая заданная величина - увеличивается производительность мельницы на 4.2. - увеличивается производительность на 4.3. - увеличивается производительность на 4.4 - переход на управление расходом воды в мельницу. Здесь - константы регулирования, - величины корректировки задания системе стабилизации производительности. 5)Управление подачей воды в мельницу. Задание системе стабилизации расхода воды в мельницу изменяется при Алгоритм реализуется в следующей последовательности. 5.1.Запоминается текущее значение и вырабатывается управляющее воздействие на изменение задания системе стабилизации расхода воды на 5.2.Вычисляется новое значение функции и при производится сравнение Если , то направление изменения задания САР расхода воды остается прежним. Если то знак изменения задания САР меняется на противоположный. Здесь - величина корректировки задания САР расхода воды. Таким образом, в результате реализации алгоритма управления режимные параметры процесса измельчения становятся близкими к предельным, что обеспечивает его максимальную производительность.

Алгоритм управления грансоставом

Основным показателем качества измельченного продукта является его гранулометрический состав. В связи с отсутствием надежных и точных датчиков этого параметра качество готового продукта может быть оценено по косвенным параметрам, например, плотности слива классифицирующего аппарата. Связь между содержанием класса -0,074 мм и плотностью слива классифицирующего аппарата может быть установлена методом текущего регрессионного анализа, сущность которого состоит в том, что в некотором вычислительном устройстве накапливается определенный массив значений последних по времени измерений контролируемых параметров, а затем по ним рассчитываются соответствующие коэффициенты регрессионных уравнений. По истечении определенного промежутка времени массив исходных данных полностью обновляется и вычисляются новые коэффициенты уравнений. Эти коэффициенты требуют периодической корректировки, ввиду их значительных изменений за относительно короткий промежуток времени. С учетом этого был разработан алгоритм управления качеством измельчённого продукта сущность которого состоит в следующем. Содержание готового (-0,074мм) класса оценивается по плотности слива классифицирующего аппарата с известной степенью точности. Зная допустимый диапазон колебаний этого параметра (содержания), с учетом линейного уравнения регрессии где - содержание готового класса; - плотность слива классификатора, можно определить граничные значения заданий системам автоматического регулирования, обеспечивающих получение кондиционного выходного продукта. Так как реальные системы стабилизации обеспечивают точность где - среднее квадратическое отклонение, найденные значения уставок заданий должны быть соответствующим образом скорректированы. Это можно сделать графоаналитическим методом (рис.3.10)

Уравнение регрессии, соответствующее прямой АВ, может быть переписано в следующем виде:

где коэффициент уравнения;

-математическое ожидание параметров Область рессеивания значений относительно прямой ограничивается прямой уравнение которой и прямой уравнение которой

Минимальное значение аргумента х, при котором значение фунции с вероятностью 0.95 не будет превышать максимально допустимого значения функции соответствует абсциссе точки которая находится из выражения Аналогично находим абсциссу т.

Если ввести ограничения то уставка задания САР должна отличаться от х_min и х_тах не менее, чем на следовательно,

Эти условия носят оценочный характер, т. к. коэффициенты имеют тенденцию к изменению. Для получения более точных уставок должна производиться корректировка коэффициентов зависимости с использованием метода адаптивной идентификации

Дата добавления: 2015-03-29