Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Синтез алгоритмов и систем автоматического управления загрузкой распределенных усреднительных емкостей асбестообогатительных фабрик Казаков Евгений Юрьевич

Синтез алгоритмов и систем автоматического управления загрузкой распределенных усреднительных емкостей асбестообогатительных фабрик
<
Синтез алгоритмов и систем автоматического управления загрузкой распределенных усреднительных емкостей асбестообогатительных фабрик Синтез алгоритмов и систем автоматического управления загрузкой распределенных усреднительных емкостей асбестообогатительных фабрик Синтез алгоритмов и систем автоматического управления загрузкой распределенных усреднительных емкостей асбестообогатительных фабрик Синтез алгоритмов и систем автоматического управления загрузкой распределенных усреднительных емкостей асбестообогатительных фабрик Синтез алгоритмов и систем автоматического управления загрузкой распределенных усреднительных емкостей асбестообогатительных фабрик Синтез алгоритмов и систем автоматического управления загрузкой распределенных усреднительных емкостей асбестообогатительных фабрик Синтез алгоритмов и систем автоматического управления загрузкой распределенных усреднительных емкостей асбестообогатительных фабрик
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Казаков Евгений Юрьевич. Синтез алгоритмов и систем автоматического управления загрузкой распределенных усреднительных емкостей асбестообогатительных фабрик : ил РГБ ОД 61:85-5/4898

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ

ЗАГРУЗКОЙ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ УСРЕШИТЕЯБНЫХ ЕМКОСТЕЙ 14

1.1. Вопросы внутрифабричного усреднения руд 14

1.2. Функциональные и конструктивные особенности распределенных усреднительных емкостей 18

1.3. Обзор и анализ алгоритмов управлений загрузкой усреднительных емкостей 29

1.4. Обзор методов описания закономерностей процессов загрузки и разгрузки емкостей 35

1.5. Постановка задачи управления загрузкой распределенных усреднительных емкостей 46

1.6. Выводы 55

Глава 2. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ

УСТРОЙСТВ УСРЕДНИТЕЯБНЫХ ЕМКОСТЕЙ 58

2.1. Выбор и обоснование критерия оценки усреднения для разделительных многосекционных емкостей (МСЕ) 58

2.2. Оптимизация режимных параметров распределительных устройств разделительных многосекционных емкостей 63

2.3. Оптимизация режимных параметров загрузки МСЕ с учетом динамических свойств последующих переделов 69

2.4. Особенности работы усреднительно-накопитель-ных складов и выбор режимных параметров их загрузки 76

2.5. Выводы 85

Глава 3. СИНТЕЗ АЛГОРИТМОВ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРУЗКОЙ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ УСРЕДНИТЕЛЬНЫХ ЕМКОСТЕЙ 87

3.1. Выбор и исследование критериев оценки управления процессами загрузки распределенных усреднительных емкостей 87

3.2. Синтез алгоритмов управления процессами загрузки МОЕ при нежестком задании времени цикла 95

3.3. Выбор настроечных параметров алгоритмов управления загрузкой МСЕ III

3.4. Синтез алгоритмов управления процессами загрузки усреднительных емкостей с заданной цикличностью (с жестким заданием времени цикла) 116

3.5. Исследование поисковых алгоритмов управления 131

3.6. Синтез оптимальных алгоритмов управления загрузкой усреднительно-накопительных емкостей 139

3.7. Выводы 146

Глава 4. АНАЛИЗ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ И СИНТЕЗ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ЗАПАСОВ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ЕМКОСТЯХ 151

4.1. Обзор средств и методов прямого контроля текущих запасов 151

4.2. Синтез адаптивных алгоритмов контроля текущих запасов 156

4.2.1. Постановка задачи адаптивного оценивания запасов в МСЕ 156

4.2.2. Синтез и анализ адаптивных алгоритмов оценивания текущих запасов 159

4.3. Выводы 173

Глава 5. ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССАМИ ЗАГРУЗКИ УСРЕДНИТЕЛЬНЫХ ЕМКОСТЕЙ 175

5.1. Система управления загрузкой усреднительно-накопительного склада 175

5.2. Автоматизированная система управления загрузкой разделительных МСЕ 184

5.3. Выводы 211

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 213

ЛИТЕРАТУРА 219

ЇЇРШКЖЕНИЯ 231

Введение к работе

"Основными направлениями экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" предусматривается обеспечение неуклонного роста экономики за счет технического переоснащення базовых отраслей промышленности.

Одним из направлений совершенствования производства является внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТЇЇ), охватывающих как отдельные переделы, так и все предприятие в целом.

При разработке и создании автоматизированных комплексов предприятий горной промышленности, и в частности асбестообогатитель-ных фабрик (АОФ), следует учитывать особенности технологических процессов по переработке больших объемов исходного сырья, а именно ограниченность возможности подстройки технологического оборудования к изменениям качественных характеристик перерабатываемого потока. Последнее обстоятельство накладывает существенные ограничения на степень нестабильности исходной руды обогатительных фабрик» В связи с этим особое значение для повышения эффективности имеет задача управления усреднением на этапе подготовки руды к обогащению.

Мероприятия по усреднению обогащаемых руд проводятся как на карьере путем перспективного и оперативного планирования добычных работ, так и на дробильно-сортировочных комплексах (ДСК) и в цехах обогащения (ЦО) АОФ при загрузке распределенных усреднитель-ных емкостей (усреднительно-накопительных складов, предназначенных для накопления и подготовки исходного сырья ЦО, и разделительных многосекционных емкостей, распределяющих в ЦО исходный поток между параллельными линиями обогащения), с помощью которых осуществляется питание рудой переделов обогащения. Внутрикарьерное усреднение позволяет исключить низкочастотные (в объемах сменной и более потребности фабрики) составляющие колебаний качественных характеристик, внутрифабричное - высокочастотные (часовые и внут-ричасовые)»

Целью настоящей диссертационной работы является выбор режимов управления внутрифабричныш усреднительными емкостями, включая вопросы выбора основных режимных параметров циклической загрузки усреднительных емкостей (времени цикла и порции загрузки), синтеза оптимальных алгоритмов и систем управления перемещением передвижных загрузочных устройств (ПЗУ).

Синтез и исследование оптимальных алгоритмов управления процессами усреднения качественных показателей исходного сырья АОФ, а также разработка автоматизированных систем управления загрузкой распределенных емкостей усреднительных комплексов проводились в рамках научно-исследовательских тем* Разработка алгоритмов автоматизированной системы управления технологическими процессами производства асбеста" и "Разработка алгоритмов управления процессами подготовки и обогащения асбестовых руд", выполнявшихся в институте ВИАСМ ВНПО "Союзавтоматстром" в соответствии с основными заданиями отраслевых комплексных научно-технических программ Мин-промстройматериалов СССР по созданию, освоению и внедрению автоматизированных систем управления» приборов и средств автоматизации в промышленности строительных материалов на I98I-I985 гг. (2.ОА.0,35.06, 2.0A.0.35.I0) и направленных на реализацию постановления & 695 от 12 июля 1979 г. ЦК КПСС и Совета Министров СССР "Об улучшении планирования и усилении воздействия хозяйственного механизма на повышение эффективности производства и качества ра-ботыГ

Процессы загрузки усреднительных емкостей АОФ оказывают су- щественное влияние на стабильность и эффективность работы всего последующего процесса обогащения асбеста. Для разделительных мно-госекционных емкостей (МОЕ) это объясняется следующим: поддержание заданных запасов в приемных бункерах ЦО обеспечивает надежность питания последующих параллельных линий рудных потоков, своевременная догрузка бункеров сравнительно небольшими, расчетными порциями руды обеспечивает наилучшие условия усреднения качественных характеристик и снижает влияние сегрегации, что особенно существенно для асбестовых руд. Для усреднительно-накопительных складов челночная догрузка отсеков рассчитанными определенным образом порциями обеспечивает распределение качественных возмущений входного потока вдоль всего объема формируемого штабеля, а корректировка этих порций в зависимости от локальных запасов позволяет постепенно, слой за слоем, компенсировать начальную неравномерность рельефа на загружаемом участке, что наряду с повышением надежности питания цеха обогащения создает условия для снижения нестабильности качества поступающей на склад руды.

Широкое внедрение средств автоматизации на предприятиях горной промышленности, и в частности на переделах рудоподготовки, потребовало создания новых алгоритмов управления процессом загрузки усреднительных емкостей ОФ, позволяющих максимально использовать все возможности по стабилизации качественных характеристик обогащаемой руды. Однако предлагавшиеся ранее (например, в \z, 101, II5J) алгоритмы носили в основном эвристический характер и не учитывали наличия физической связи между процессами загрузки, усреднения и сегрегации сыпучих материалов. В связи с этим одна из целей настоящей работы состоит в разработке научного подхода, объединяющего указанные явления и позволяющего синтезировать оптималь-ные законы загрузки, исходя из единого критерия, учитывающего как технологические показатели - степень сглаживания качественных характеристик, так и производственные факторы - степень использования полезного объема емкостей, надежность питания передела обогащения.

Для достижения сформулированной цели в работе поставлены и решены следующие научные задачи:

Обоснование и выбор комплексного критерия функционирования распределенных усреднителышх емкостей, характеризующего загрузку не только как процесс, обеспечивающий промежуточные запасы, но и как процесс, оказывающий в силу наличия явлений смешивания и сегрегации существенное влияние на качество обогащаемой руды; выбор на основе комплексного критерия режимных параметров циклической загрузки усреднительных емкостей.

Синтез и исследование алгоритмов управления загрузкой распределенных усреднительных емкостей, обеспечивающих оптимальный компромисс между задачами усреднения и надежного питания передела обогащения.

Синтез адаптивных алгоритмов оценивания запасов в емкостях по информации о расходах входных и выходных материальных потоков и о запасах на моменты срабатывания датчиков предельных уровней.

Реализация полученных алгоритмов управления путем создания и внедрения автоматизированных систем управления процессом загрузки распределенных усреднительных емкостей ОФ.

Научной новизной обладают следующие основные результаты диссертации: математическое описание процесса изменения запасов в усред-нительных емкостях по аналогии с распределенными интегрирующими звеньями, дискретными по пространственной координате; формулировка задачи управления многоцикловой загрузкой ус-реднительной емкости в виде задачи выбора оптимальной циклической программы дискретного перемещения импульса загрузки в зависимости от распределенных возмущений: отклонений расходов и начальных запасов от соответствующих средних значений; конкретные формы критериев оптимальности управления загрузкой, учитывающие: для случая МОЕ - дисперсию качественных характеристик выходных потоков по всем секциям и ограничения на величины фазовых сдвигов мевду качественными характеристиками отдельных потоков, для случая УНС - добавочную дисперсию, обусловленную отклонением качественных характеристик материала в отсеках от среднего качества по штабелю, и эксплуатационные затраты, характеризуемые длиной пробега ПЗУ; декомпозиция задачи управления процессом загрузки распреде ленных усреднительных емкостей с циклически перемещающимся за грузочным устройством. На первом этапе для процессов, в которых отсутствуют возмущения по распределению запасов и расходов, ми нимизируются составляющие критерия, связанные с усреднением и сегрегацией; в результате определяется оптимальное время цикла I или порции загрузки г , которые на втором этапе исполь зуются как задание для системы автоматического управления. На вто ром этапе решается задача синтеза алгоритма автоматического уп равления длительностью отдельных импульсов загрузки в пределах _—- при наличии возмущений по распределению запасов и расходов; алгоритмы оптимального программного и замкнутого управле- ния передвижными загрузочными устройствами; методика выбора настроечных параметров алгоритмов, заключающаяся в анализе переходных процессов по распределениям запасов при типичных начальных распределениях последних; методика выбора количества циклов программного управления с учетом скорости спада корреляционной функции расходов входных и выходных потоков; методика оценки текущих запасов в многосекпионной емкости с использованием адаптивных алгоритмов по информации о расходах входных и выходных материальных потоков и о запасах в моменты срабатывания датчиков предельных уровней при наличии дрейфа гра-дуировочных характеристик измерителей расходов и случайных помех в канале контроля предельных запасов.

В результате проведенных исследований предложен комплексный критерий оценки управления процессом загрузки, включающий составляющие, овязанные с усреднением и с отклонением распределения текущих запасов от заданного распределения.

Решение комплексной задачи оптимизации циклического процесса загрузки усреднительных емкостей предложено осуществлять на основе метода декомпозиции: на первом этапе, исходя из условий усреднения дшя невозмущенного режима работы емкости, определяются основные режимные параметры, а на втором - осуществляется синтез оптимальных алгоритмов управления при наличии возмущений по распределениям расходов и запасов путем минимизации упрошенного комплексного критерия, в котором составляющая, характеризующая непосредственно процесс усреднения, заменяется косвенным показателем с использованием рассчитанных на первом этапе значений режимных параметров.

Разработана методика выбора режимных параметров для случая разделительных МОЕ, учитывающая дисперсию качественных характеристик выходных потоков по всем секциям и дисперсию фазовых сдвигов между этими качественными характеристиками.

Для случая усреднительно-накопительного склада разработана методика выбора режимных параметров с использованием статистического моделирования, основнная на анализе распределений запасов по отсекам и учитывающая эксплуатационные затраты.

Предложен упрощенный комплексный критерий оценки работы передела загрузки, косвенно учитывающий потери в усреднении. Путем минимизации упрощенного критерия осуществлен синтез алгоритмов оптимального управления загрузкой усреднителышх емкостей. Рассмотрены две постановки задачи синтеза при нежестко заданном времени цикла и при жестком ограничении на его величину.

Предложена методика выбора настроечных параметров алгоритмов управления, основанная на анализе переходных процессов распределенной переменной состояния (запасов).

Для разделительных МОЕ предложены алгоритмы управления с перестроением пространственной координаты (номеров ячеек), особенность которых заключается в том, что на первом этапе в зависимости от надежности заполнения отдельных секций определяется очередность их обслуживания, а на втором - для нового порядка следований секций рассчитываются оптимальные управления.

Получены адаптивные алгоритмы оценивания запасов в емкостях по информации о расходах входных и выходных материальных потоков в условиях дрейфа градуировочных характеристик измерителей расходов и случайных помех при срабатывании датчиков предельных уровней. Их использование совместно с алгоритмами оптимального управления загрузкой позволяет повысить эффективность последних за счет ис- пользования более достоверной информации о текущих запасах.

Основные теоретические результаты диссертационной работы составили основу математического обеспечения систем управления процессами подготовки асбестовой руды к обогащению. Разработанные алгоритмы и программы использованы при синтезе алгоритмического и программного обеспечении систем управления загрузкой усреднитель-ных емкостей в составе АСУТП АОФ комбината "Кустанайасбест".

Результаты работы использованы в АСУТП загрузки складов сухой руды I I, J 2 и многосекционных емкостей каскадов грузового потока ЦО, внедренных на АОФ комбината "Кустанайасбест" в период 1977-1983 гг. с общим экономическим эффектом в 150 тыс.руб.

АСУТП загрузки склада сухой руды & I, включенная в состав специализированной АСУТП АОФ комбината "Кустанайасбест", экспонировалась на ВДНХ СССР и удостоена диплома I степени.

При работе над созданием автоматизированных систем предложены способ и устройства управления загрузкой усреднительных емкостей, реализующие полученные алгоритмы. Новизна разработок подтверждена авторскими свидетельствами на изобретения J6 620424, 640938, 643406 и 870315.

Основные положения диссертационной работы прошли апробацию на научно-технической конференции "Опыт создания, разработки, внедрения и эксплуатации АСУТП (Ленинград, 1982), на конференции молодых специалистов "Автоматизация и контроль технологических процессов в промышленности строительных материалов" (Ленинград, 1974), на научно-технической конференции молодых специалистов института ВНИЙ-проектасбест (Асбест, 1979), на заседании научно-технического совета Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторско-го института по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов (Ленинград, 1983), на семинаре института "Механобр" (Ленинград, 1984).

Автор считает своим долгом выразить благодарность Ю.В.Паничу за оказание постоянной помощи при работе над диссертацией, в том числе за постановку задач и руководство при разработке и исследованш алгоритмов и систем управления загрузкой усреднительных емкостей ОФ.

class1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ

ЗАГРУЗКОЙ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ УСРЕШИТЕЯБНЫХ ЕМКОСТЕЙ class1

Вопросы внутрифабричного усреднения руд

Технологическое оборудование обогатительных фабрик проектируется в расчете на переработку потока с определенными показателями; в связи с этим эффективность работы обогатительных фабрик в значительной степени зависит от стабильности качественных и количественных характеристик перерабатываемого сырья. Обогащение руды с характеристиками, несоответствующими расчетным, сопровождается рядом негативных явлений - таких как перерасход исходного сырья, топлива и электроэнергии на единицу готовой продукции, снижение качества последней, перераспределение выпускаемой номенклатуры в сторону низших сортов, недоиспользование производственных мощностей, повышенный износ оборудования и т.д» [ЗІ, 34, 39, 54, 56, 61, 88, 91, 96, ЮЗ].

Кроме того, управление режимами работы отдельных аппаратов и технологических переделов оказывается малоэффективным в условиях переработки сырья с нестабильными параметрами. Последнее обстоятельство связано, во-первых, с трудностями подстройки оборудования под текущие характеристики рудного потока, а во-вторых, с трудоемкостью качественных анализов исходного материала и большими затратами времени на них (например, результаты горного анализа асбестовой руды могут быть получены только через три часа [108]), что не позволяет оперативно влиять на ход процесса переработки. При обогащении же усредненной руды можно получить устойчивые технологические показатели и создать необходимые условия для перевода 0Ф на автоматическое управление [2о].

Таким образом, для эффективного ведения процесса обогащения необходимо осуществлять мероприятия по стабилизации на расчетном уровне качественных показателей исходного сырья.

Процесс усреднения имеет многостадиальный характер и начинается на этапе добычи руды при перспективном планировании разработки месторождения, планировании месячных, недельных и суточных графиков добычи, продолжается во время проведения горных работ, на карьерных рудоусреднительных площадках, на складах (усредни-тельно-накопительных емкостях) дробильно-сортировочного комплекса и заканчивается непосредственно перед подачей руды на обогащение, а в некоторых случаях усреднение предусматривается и в ходе самого процесса извлечения полезного компонента в межпередельных разделительных многосекционных емкостях [44, 56, III].

class2 ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ

УСТРОЙСТВ УСРЕДНИТЕЯБНЫХ ЕМКОСТЕЙ class2

Выбор и обоснование критерия оценки усреднения для разделительных многосекционных емкостей (МСЕ)

Распределение исходного потока сыпучего материала по линиям обогащения осуществляется с помощью передвижных загрузочных устройств I и многосекционных емкостей 2 (рис.2.1). Разгружаются МОЕ дозаторами 3, далее отдельные потоки поступают в параллельные линии переработки 4, после чего в последующем технологическом процессе 5 материал может снова объединяться в общий поток.

Эффективность работы технологического передела обогащения в значительной степени зависит от стабильности характеристик перерабатываемой руды. Перед тем, как попасть на обогатительную фабрику, руда проходит несколько стадий подготовки на карьере и на ДСК, где устраняется в основном разброс в низкочастотной части спектра колебаний качественных характеристик. Разделительные МСЕ обогатительных фабрик способны снизить амплитуду высокочастотных колебаний показателей потока.

В главе I было показано, что усреднительные возможности многосекционных емкостей могут быть в полной мере реализованы путем стабилизации режимов их работы. Задача выбора режима работы МСЕ в настоящей работе решается путем декомпозиции на две взаимосвязанные задачи: на первом этапе для идеализированных условий работы емкости (возмущающие воздействия принимаются на среднем уровне).

Выбор и исследование критериев оценки управления процессами загрузки распределенных усреднительных емкостей

Как было отмечено в предшествующих разделах, передел загрузки усреднительно-накопительных и разделительных емкостей ОФ играет существенную роль в комплексе подготовки руды к обогащению.

Однако на работу переделов загрузки кроме технологических требований, связанных с усреднением материала, накладываются другие производственные условия. Так, например, для усреднительно-накопительных складов дополнительно обусловливается необходимость эффективного использования их активных объемов, а для разделительных МСЕ - необходимость бесперебойного питания последующих технологических линий.

Усреднение материала в отсеках усреднительно-накопительных емкостей ОФ достигается за счет их послойной последовательно-точечной загрузки порциями определенной и равной величины.

Выравнивание запасов в отсеках складов достигается за счет корректировки величины пощий загрузки при прохождении ПЗУ над участками со сложным рельефом. Таким образом, для усреднительно-накопительных складов на процесс формирования запасов накладываются два противоречивых условия: с одной стороны, необходимость загружать слои одинаковыми порциями для получения однородных качественных характеристик вдоль штабеля, а с другой - необходимость изменения величины порции при загрузке слоев на участке со сложным рельефом с целью наиболее полного использования полезного объема склада.

Для разделительных МСЕ, как было показано выше, загрузка секций определенными по величине, равными порциями повышает усред-нительные свойства бункеров и снижает нежелательные сегрегационные колебания качественных характеристик в выходных потоках. Наряду с усреднением, алгоритм управления процессом загрузки должен обеспечить надежное питание всех последующих переделов. Надежность питания определяется величиной текущих запасов в секциях - чем меньше разброс запасов в секциях, тем меньше вероятность полной разгрузки секций до момента очередного подхода ПЗУ. Чтобы с равной вероятностью исключить возможность полной разгрузки секций при неодинаковом начальном рельефе и при разных производительностях расхода, в линии обогащения необходимо обеспечить их периодическую догрузку разными по величине порциями.

Отсюда следует, что для разделительных МСЕ совокупность задач усреднения и создания надежного текущего запаса в секциях можно представить в виде задачи поиска наилучшего компромиссного решения, удовлетворяющего, также как и для усреднительно-накопительных складов, противоречивым требованиям - вести загрузку равными порциями (усреднение) и варьировать величину загружаемых порций с целью создания надежных запасов (выравнивание запасов в секциях МСЕ).

Так как при управлении процессами загрузки обоих типов емкостей решаются близкие задачи, рассмотрим детально поведение объекта на примере разделительной МСЕ.

Обзор средств и методов прямого контроля текущих запасов

Контроль текущих запасов является одной из важных задач в технологическом процессе обогащения. Помимо таких очевидных вопросов как учет запасов на складах и других накопительных емкостях ОФ, сигнализация переполнения или разгрузки бункеров, с помощью датчиков текущих запасов могут решаться задачи повышения эффективности работы усреднителышх и разделительных емкостей ОФ. Как показано в предыдущих разделах, наличие информации о текущих запасах на складах позволяет повысить эффективность усреднения сыпучего материала в процессе формирования штабеля и одновременно в максимальной степени использовать полезный объем емкости. Для многосекционных емкостей контроль текущих запасов еще более необходим, чем для складов, т.к. помимо того, что управление распределением входного потока по работающим секциям МСЕ с учетом текущих запасов позволяет повысить качественную однородность обогащаемого сырья, своевременная догрузка емкостей исключает холостую работу оборудования, а своевременное прекращение подачи питания в отсеки МСЕ предотвращает аварийные ситуации, вызываемые переполнением рудой.

Задача контроля запасов сыпучих материалов осложняется рядом обстоятельств. Во-первых, это неоднородность заполнения объема, что объясняется колебаниями гранулометрического состава и влажности, а также склонностью сыпучего материала к слеживаемости (уплотнению) . Во-вторых, - ограниченность подвижности частиц из-за действия сил трения и сцепления, следствием чего является отсутствие горизонтальной плоскости раздела газ - сыпучий материал при заполнении и опорожнении емкости. Кроме того, из-за ограниченности подвижности частиц давление внутри объема сыпучего материала зависит от ориентации гранул, от их расположения относительно стенок бункера, от формы самого бункера и от коэффициента трения материала о стенки емкости С4 ! Отмеченные обстоятельства в зависимости от метода контроля оказывают существенное влияние на точность измерений, что ограничивает круг применяемых датчиков. Кроме того, такие факторі, как абразивность сыпучего материала и запыленность заполняемого объема еще более сужают выбор измерителей запасов в условиях работы обогатительных предприятий.

На асбестообогатительных фабриках широкое распространение получили датчики контроля запасов, классифицируемые по принципу работы как электромеханические, емкостные, радиоизотопные и акустические.

Среди электромеханических приборов широкое распространение получили датчики, принцип действия которых основан на свойстве сыпучих материалов оказывать механическое сопротивление перемещающемуся в среде предмету. К приборам этого типа относятся датчики с вращающейся крыльчаткой и со щупом, совершающим возвратно-поступательное движение на заданном уровне, например, реле уровня УКМ. Когда уровень контролируемого материала достигает крыльчатки, тормозной момент на валу двигателя резко возрастает и двигатель останавливается. При определенном увеличении тормозного момента с помощью механических преобразователей вырабатывается управляющий электрический сигнал.

class5 ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССАМИ ЗАГРУЗКИ УСРЕДНИТЕЛЬНЫХ ЕМКОСТЕЙ class5

Система управления загрузкой усреднительно-накопительного склада

Технологическая схема передела загрузки склада изображена на рис.5.1 в составе информационно-структурной схемы автоматизированной системы загрузки.

После первичного дробления руда конвейером I подается на склад 2, где реверсивным ленточным конвейером 3 распределяется вдоль загружаемого участка. Разгружается склад через напольные воронки 4, оборудованные управляемыми затворами. Разгрузка обычно производится через 2-3 воронки на сборный конвейер 5, после чего конвейером 6 поток подается в цех обогащения.

Загрузка склада осуществляется в челночном режиме на заданном участке с границами Ь и Lg. .Во внутренней приграничной зо .т не д L юн ПЗУ совершает реверс. Если при формировании штабеля необходимо использовать оба загрузочных конца реверсивного конвейера, то изменение направления перемещения несущей ленты происходи над центральными воронками склада в зоне реверса д L гон . При этом, вследствие износа оборудования, укрывающих лент, дефектов в центровке, реверс несущей ленты возможен при ограниченной нагрузке.

В случае заполнения емкости в какой-либо точке до верхнего уровня загрузочное устройство переводится в новую точку загрузки. В ходе формирования штабеля должен быть исключен останов ПЗУ над несущими конструкциями с целью предотвращения их истирания и обеспечения надежного контроля верхнего уровня заполнения.

Ранее (см.гл.1 и 2) указывалось, что для загрузки усреднительно-накопительного склада наиболее рациональным является челночный последовательно-точечный режим перемещения ПЗУ, при этом, согласно результатам раздела 2.4, для склада сухой руды АОФ комбината "Кустанайасбест" величина порции загрузки, удовлетворяющая условиям усреднения и минимизации эксплуатационных затрат, находится в пределах 100 150 т.

Система управления загрузкой склада сухой руды предназначена для реализации челночного последовательно-точечного режима формирования штабеля. Управление передвижным загрузочным устройством может осуществляться с трех постов контроля и управления: дистанционно - с постов машиниста и технолога оператора, автоматически -от УВД (см.рис.5.1).

Похожие диссертации на Синтез алгоритмов и систем автоматического управления загрузкой распределенных усреднительных емкостей асбестообогатительных фабрик