大功率磨礦分級(jí)過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、磨礦分級(jí)過程(GCP)是冶金行業(yè)選礦生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵流程,其產(chǎn)品粒度直接影響選礦最終產(chǎn)品的精礦品位和金屬回收率。近年來(lái),隨著生產(chǎn)要求的提高和技術(shù)的進(jìn)步,GCP設(shè)備的高效率、大功率趨勢(shì)愈加明顯。
　　 大型化的發(fā)展對(duì)設(shè)備的運(yùn)行效率提出了更高的要求,要使運(yùn)行效率達(dá)到最大化就必須通過控制實(shí)現(xiàn)處理量的最大化。常規(guī)的控制策略對(duì)于具有時(shí)滯和耦合的GCP控制效果有限,特別地,當(dāng)大功率磨礦分級(jí)設(shè)備進(jìn)行“卡邊”控制時(shí),外界的擾動(dòng)會(huì)使產(chǎn)品粒度產(chǎn)生較

2、大的波動(dòng),降低產(chǎn)品粒度的合格率。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,礦石的性質(zhì)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是時(shí)變的,如果不采用優(yōu)化方法對(duì)產(chǎn)品粒度的設(shè)定值進(jìn)行微調(diào),將無(wú)法使生產(chǎn)效益達(dá)到最優(yōu)。論文以寶鋼集團(tuán)梅山選礦廠大功率磨礦分級(jí)過程為對(duì)象,研究了內(nèi)?？刂坪蛢?yōu)化策略的應(yīng)用情況,并介紹了自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)。
　　 論文詳細(xì)分析了GCP中各個(gè)變量的特性以及它們之間的相互關(guān)系,指出GCP具有大時(shí)滯、強(qiáng)耦合和強(qiáng)外部擾動(dòng)的特性。采用試驗(yàn)建模法,通過施加操縱變量的

3、階躍變化,獲得被控變量的變化曲線,得到簡(jiǎn)化的GCP經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀８鶕?jù)建立的模型設(shè)計(jì)了多變量?jī)?nèi)?？刂?IMC)方案,通過仿真研究,證實(shí)該方案在大功率GCP控制中比常規(guī)分散PID控制有較強(qiáng)的解耦和抗擾動(dòng)能力。
　　 通過對(duì)影響GCP生產(chǎn)指標(biāo)的因素進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)了線性規(guī)劃法優(yōu)化產(chǎn)品粒度設(shè)定值。仿真數(shù)據(jù)表明,采用線性規(guī)劃法可以使GCP的工藝指標(biāo)得到合理優(yōu)化,達(dá)到提高產(chǎn)量、節(jié)能降耗的目標(biāo)。根據(jù)GCP的實(shí)際工況特點(diǎn),采用“步進(jìn)優(yōu)化法”使系統(tǒng)接近

4、最佳工作點(diǎn),在穩(wěn)定產(chǎn)品粒度的同時(shí),提高了礦石處理量。
　　 在充分考慮與選礦廠現(xiàn)有系統(tǒng)兼容性的基礎(chǔ)上,采用PLC-SCADA的控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大功率GCP控制系統(tǒng)。總體設(shè)計(jì)包括:現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)、過程監(jiān)控級(jí)和生產(chǎn)管理級(jí)的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)硬件主要由PLC、檢測(cè)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。系統(tǒng)軟件部分主要包括下位機(jī)的硬件組態(tài)、底層PID控制程序和上位機(jī)的內(nèi)模控制算法程序、優(yōu)化算法程序和人機(jī)界面等。運(yùn)行結(jié)果表明,該設(shè)計(jì)方案具有良好的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和靈活性。<