Способ управления процессом обогащения угля
Союз Советских
Социалистических республик
ОП ИС
ИЗОБРЕ к лвтоескомь (6l) Дополнительное к ав (22) Заявлено 05 01.81 с присоединением заявки (23) Приоритет
Опубликовано 30.11
Дата опубликован
Гееударстмнньй каинтет
СССР ао делам нмбретеннй н вткрытнй
В. Ф. Измайлов, В. А. Улыбин, 3. Э. Рафале
А. И. Лазорин, К. К. Савченко и В. А. Ник (72) Авторы изобретения
Ворошиловградский филиал Государственного п и научно-исследовательского института по авто промышленности "Гипроуглеавтоматизация" (73) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЯ
Изобретение относится к области управления технологическими процессами с помощью вычислителъных машин и может найти применение в утольной, горнорудной, металлургической и других отраслях промышленности.
Известен способ управления процессом обогащения угля путем изменения выходов концентратов отделений на основе .текущих значений выхода и зольности концентратов (1).
Известен способ управления процессом обогащения угля, основанный на измерении количества легких фракций в отходах, выхода и зольности концентрата по операциям процесса обогащения и поддержании максимального выхода готового продукта заданной средней зольности по процессу, путем изменения выхода концентрата на отдельных операциях (2).
Недостаток известных способов заключается в низкой точности управления, что не позволяет обеспечить значительное повышение выхода готового продукта заданной средней зольности ввиду того, что не учитывается ряд характеристик угля, как объекта обогащения, например, содержание тяжелых фракций в концентрате, содержание крупных и птламовых классов В рядовом угле, содерх юпте серы в легких фракцттях, т.е. управление в рассматриваемом способе ведется по одной
5 из основных характеристик — содержанию легких фракций в отходах, — в то время как остальные характеристики, оказывающие существенное влияние на изменение качест5О венно-количественных показателей готового продукта, не учитываются.
Цель изобретения — повышение точности управления.
Поставленная цель достигается тем, что в способе управления процессом обогащения
55 угля, основанном на измерении количества легких фракций в отходах, выхода и зольности концентрата по операциям процесса обогащения и поддержании максимального выхода готового продукта заданной средней зольности по процессу путем изменения выхода концентрата на отдельных операциях, измеряют содержание тяжелых фракций и серы в концентрате по операциям и процессу
977041 где
ПК=,Г рк .с.
i =1 11
3 тк=> тк„. с;
11
+ Л A,. )/ СК=Е Ск .г.; 11 11 Вк=Е:Вк .с.; 1i Сй„,.=о Цко, (q ai0 а1, ai2 3 1 aip 6н 3 в целом, определяют состояние операций и процесса как корень квадратный из суммы квадратов отклонений фактических характеристик от заданных, определяют отношения найденных величин состояния по операциям к измеренным величинам по процессу в целом и корректируют выход концентрата на операции с максимальным отношением пропорционально этому отношению, а выходы концентратов на остальных операциях — обрат- 10 но пропорционально отношениям измеренных величин по операциям. ! На чертеже приведена блок-схема устройства для осуществления способа. 15 Позициями 1 — 3 обозначены операции процесса обогащения угля. Кроме того, схема вклю чает пробоотборник 4, блок 5 систематического измерения характеристик угля, вычислительную машину 6, датчики 7 — 9 количества концентрата, датчики 10 — 12 зольности концентрата, экстремальные регуляторы 13 — 15, датчики 16 — 18 количества отходов. Пробоотборником 4 отбираются пробы необогащенного угля и направляются в блок 5 р систематического измерения характеристик угля. Необогащенный уголь подвергается классификации и затем идет на обогащение по операциям процесса (1 — 3), После обогащения получаются концентрат и отходы, при этом 3йй датчики 7 — 9 измеряют количество, а датчики 10 — 12 зольность концентрата. Датчики 16 — 18 измеряют количество отходов по операциям процесса. Все измеренные величины заносятся в память вычислительной машины 6. . Реализация поставленной цели происходит в вычислительной машине по алгоритму, суть которого состоит в минимизации длины вектора отклонений нормированных характеристик текущего режима работы от оптимального (заданного). Таким образом, процесс управления технологическими операциями необходимо вести так, чтобы постоянно получать минимальной длины вектор / о Объясним выражение (1) . Обозначим точками и-мерного пространства заданный R ) t„; 0;... () и зекуддзй R)r,; гз,„. r„) режимы работы процесса обогащения. Соединим точки R0 и Н, тогда длина вектора равна /RRo = Р1 У +." 0 и 2 2 + 2 где рй=К1(1-r /r ); j=1, 2 . и; К. — весовые коэффициенты, I г. j u f r. и — соответственно характеристи1 ки заданного и текущего ре- жимов. Для углеобогатительной фабрики область определения реальных режимов ее работы ограничена, однако число всевозможных режимов достаточно велико, что не позволяет заранее предусмотреть все режимы, т.е. произвести расчет. показателей любого режима и хранить их в памяти вычислительной машины, Все это приводит к тому,.что всякий раз из множества режимов работы рассчитывается наиболее целесообразный в данной производственной ситуации. При определении режима руководствуются правилом! иэ всевозможных режимов выбирают тот, у которого длина вектора /RR0/ минимальна по сравнению с оставшимися. Прежде всего решается задача поиска оптимальных показателей обогащения угля по выходным параметрам отдельных операций обогащения. Постановка ее заключается в следующем: требуется найти максимум функции при ограничении на зольность готового продукта п1ахФ = CK + ПК. А + ВК. А + ТК, Аз А < A0 (2) пк =G„ö (a. +a, лло-а.G)/4003 и .= G„U,„(a; за< йд .-a,. L)/ 00; тк„=-G цк)ta. /«o; — коэффициенты полиномов; + ai> А; 1. ai А ;; — нагрузка по необогащенному утлю на секцию, т/ч; — выход концентрата с операции процесса,%: — коэффициент, учитывающий изд менение цены 1 т концентрата в зависимости от его зольности; Цк — цена концентрата, руб/т; Ао — заданная зольность,%; Для различных значений заданной зольности существуют свои точки текущей зольности, в которых достигается максимум ф -критерия (2). Причем их анализ показывает, что начиная с некоторого момента, значение текущей зольности становится нечувствительным 977041 2 pre „Р3 5 к изменениям заданной зольности, хотя значение max ф на последнем шаге увеличения заданной зольности больше max Ф на предыдущем шаге. Эта особенность позволяет определить целесообразное значение заданной эоль- S ности и задачу поиска оптимальных показателей операций процесса обогащения решать в два этапа. На первом этапе производится поиск оптимальных показателей на отдельных операциях. На втором находятся такие управляющие воздействия на процессы, чтобы зольность суммарного концентрата была равна заданной. . Суть алгоритма поиска оптимальных показателей операций процесса обогащения заключается s следующем. производится выбор общих характеристик всех операций процесса $R ) (такими характеристиками, в частности, могут быть: содержание тяжелых фракций в концентрате, со- зв держание серы в легких фракциях; содержание легких фракций в отходах; зольность концентрата операций; нагрузка на входе операций и др). Определяются базовые (заданные) значения 25 характеристики Rî Находится: нормированное отклонение ,у = с,1(1 — г /г. ), где (с — масштабный коэффициент, j — характеристики. Определяется длина вектора отклонений ха- З6 рактеристик i-й операции процесса обогащения от базовых Находятся оптимальные значения зольности и выхода концентрата отдельных операций процесса „ф «CK;+ 11 .A;+8K;A;+mK AЗ
