Синтез локальной автоматической системы регулирования
Download 32.72 Kb.
|
лавиоииг г
|
ВВЕДЕНИЕ 1. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ 2.Выбор структуры управления технологическим комплексом 3. Выбор принципов контроля и управления комплексом измельчения 4.Аппаратурная реализация систем автоматизации комплекса измельчения 5. СИНТЕЗ ЛОКАЛЬНОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ 6.литература . o’tkazgichlar uchun izalatsiya materiallar 2 Sanoat korxonalarini yoritish haqida 3 ВВЕДЕНИЕ Измельчение является последней подготовительной операцией перед обогащением. Этот процесс дорогостоящий и энергоемкий, потребляет до 50% общего потребления энергии фабрики. Доля себестоимости концентрата тоже до 50%. Целью измельчения является подготовка руды к обогащению, то есть наиболее полное раскрытие рудных минералов. В связи с обогащением руд со сложным вкраплением минералов приходится добиваться очень тонкого измельчения руды до 95% класса -0,074 микроны. Измельчение производится в барабанных мельницах, стержневых, шаровых, рудогаечных мельницах самоизмельчения. Измельчение в основном производится с добавлением воды. Кроме мельниц в состав технологического комплекса измельчения входят механические классификаторы и питатели руды. Автоматизация технологического комплекса измельчения должна решать следующие задачи: 1. Автоматический контроль состояния механизмов: а) температура подшипников механизмов и машин; б) параметров системы маслосмазки; в) состояния перегрузочных узлов отделения измельчения; г) длительность работы и простоя технологических механизмов. 2. Автоматический контроль технологических параметров комплекса: а) производительность цикла по исходной руде; б) расхода воды, подаваемой в цикл измельчения; в) гранулометрического состава продукта измельчения (слива классифицирующего аппарата); г) плотности слива классифицирующего аппарата; д) заполненности барабана мельницы рудой; е) загрузка мельницы дробящей рудой; ж) уровня пульпы в зумпфах насосов гидроциклонов; з) циркуляционных нагрузок цикло измельчения. 3. Автоматическое регулирование (стабилизацию) технологических параметров технологического комплекса измельчения: а) гранулометрического состава сливов классифицирующих аппаратов; б) плотности пульпы на сливе классифицирующих аппаратов; в) производительности комплекса по исходной руде; г) расходов воды в технологический комплекс (мельницы, классификаторы, зумпфы); д) заполнение барабанов мельницы пульпой; е) уровней пульпы в зумпфах насосов гидроциклонов. 4. Оптимизация работы технологического комплекса измельчения по экономическому или технологическому критериям. [3] Дипломный проект состоит из 5 разделов. В первом разделе кратко описывается технологический комплекс измельчения, классификация входных и выходных величин комплекса, приводятся статические и динамические характеристики по различным каналам управления. Во втором разделе приводится библиографический и патентный обзор по автоматическому контролю и управлению технологическим комплексом измельчения. В третьем разделе приводится структурная идентификация комплекса измельчения на основании системного анализа его как управляемого объекта, определяются возможные каналы управления, анализируются связи между входными и выходными параметрами и представляется алгоритмическая структура математической модели заданного комплекса. Затем производится параметрическая идентификация комплекса, которая заключается в расчете параметров передаточных функций отдельных элементов комплекса и проводится исследование статических и динамических свойств комплекса на полученной математической модели.. В четвертом разделе на основании библиографического и патентного обзоров составляется общая функциональная структура системы управления комплексов, приводится перечень необходимых локальных автоматических систем контроля и регулирования, осуществляется выбор технических средств автоматизации. В пятом разделе производится выбор элементов заданной автоматической системы регулирования, производится расчет надежности системы автоматического регулирования и ее моделирование с целью определения оптимальных настроек регулятора.
. 2. Выбор структуры управления технологическим комплексом Технические средства электрической ветви ГСП характеризуются высокой чувствительностью, точностью, значительным быстродействием, возможностью передачи сигналов на большие расстояния, высокой степенью унификации (схемной и конструктивной). Приборы электрической ветви обеспечивают возможность непосредственной связи с управляющими вычислительными машинами, что очень важно при функционировании автоматической системы регулирования в составе АСУТП в составе обогатительной фабрики. Электрическая ветвь ГСП непрерывно совершенствуется на базе новых схем и элементов, что приводит к уменьшению габаритов и массы приборов, расширению их функциональных возможностей повышению надежности и сокращению потребляемой энергии. Технические средства пневматической ветви ГСП могут использоваться во взрывоопасных и агрессивных средах, они надежно работают в тяжелых условиях, при наличии пыли, вибрации, устойчивы к перегрузкам. Блочная структура позволяет на элементах пневматики реализовать любые сложные системы контроля и регулирования. Недостатками приборов пневматической ветви являются ограниченная протяженность каналов связи, малое быстродействие по сравнению с приборами электрической ветви, необходимость сухого и сжатого чистого воздуха. Технические средства гидравлической ветви ГСП позволяют получить при небольших габаритах значительные механические усилия с высокой точностью, устройства работают в тяжелых условиях, позволяют простыми средствами плавно изменять регулирующее воздействие в широких диапазонах. Недостатками этих приборов являются ограниченность радиуса действия и необходимость специального источника энергии. Исходя из вышеперечисленного, выбираем электрическую ветвь государственной системы промышленных приборов так как в данном случае она обладает рядом преимуществ перед пневматической и гидравлической ветвями ГСП. Для разрабатываемого проекта автоматизации технологического комплекса измельчения выбираем следующую структуру управления: И используем следующую структуру управления: Приборы по месту 2) Щит КИП и А 3) Контрольный уровень ЭВМ (Scada - уровень) 3.Выбор принципов контроля и управления комплексом измельчения Технологический комплекс измельчения является важной частью процесса обогащения с дорогой инвестиционной стоимостью и высокими эксплуатационными расходами. От эффективности работы измельчения зависят эффективность и рентабельность всего процесса обогащения. Измельчение является одним из самых сложных процессов с точки зрения регулирования. Оно крайне нелинейное. Параметров регулирования очень много и они сильно связаны друг с другом. Контур измельчения чувствителен ко многим помехам и компенсация их влияния требует мощного регулирования. Обыкновенные контуры регулирования могут хорошо работать в некоторых случаях, но они не учитывают нарушения режима и могут полностью испортить весь процесс. Поэтому регулирование процесса измельчения требует не только непрерывного регулирования, но и логического управления, которое при необходимости может изменять стратегию регулирования. Основная задача процесса измельчения - обеспечение подготовки пульпы к обогащению (крупность, раскрытие минералов и так далее). В цикле измельчения должно перерабатываться плановое количество руды. В связи с этим цели управления технологическим комплексом измельчения могут быть следующие: а) стабилизация гранулометрического состава продукта измельчения (б-0.074=const) при постоянной производительности цикла по исходной руде (Qp=const); б) стабилизация гранулометрического состава и плотности пульпы, поступающей в процесс обогащения (б-0.074,дсл=const): в) обеспечение максимального выхода готового класса (qг.сл>max); г) стабилизация гранулометрического состава продукта измельчения (б-0.074=const) при максимальной производительности цикла по исходной руде (Qp>max). При управлении технологическим комплексом для достижения целей управления необходимо компенсировать следующие возмущения: изменения физико-механических свойств руды, вызывающие постепенное изменение расхода и гранулометрического состава пульпы на выходе комплекса; изменения количественных характеристик входных потоков руды и воды, ведущие к изменению расхода и гранулометрического состава пульпы; изменения расходных характеристик потоков пульпы внутри комплекса, ведущие к неравномерности питания классифицирующих аппаратов и нарушению условий классификации. Поэтому для достижения целей управления процессом измельчения необходимо решение следующих задач: а)стабилизация входных потоков руды и воды; б)стабилизация условий измельчения; в)стабилизация условий классификации; г)стабилизация гранулометрического состава выходного потока пульпы; д)компенсация изменения физико-механических свойств исходной руды. Технологический комплекс измельчения является достаточно изученным, поэтому было предложено множество принципов управления им, которые можно классифицировать по виду применяемых управляющих воздействий. Принцип управления, использующие в качестве управляющего воздействия расход исходной руды в технологический комплекс. Принципы управления, использующие управляющим воздействием расход воды в барабан. Принцип управления уровнем пульпы в зумпфе насоса гидроциклона. Принципы управления гранулометрическим составом выходного продукта комплекса. Принципы управления расходом измельчающей среды в барабан мельницы. [3] 4.Аппаратурная реализация систем автоматизации комплекса измельчения В Приложении 2 представлена схема автоматизации трехстадиального технологического комплекса измельчения. Основу приведенной системы автоматического управления составляют следующие локальные системы контроля и регулирования: 1) Система стабилизации расхода руды в стержневую мельницу изменением частоты вращения привода питателя (2а, 2б - 2в - контроллер - 2г) с коррекцией по уровню заполнения барабана мельницы (3а - 3б - Зв - контроллер); 2) система стабилизации соотношения «руда - вода» в стержневую мельницу изменением расхода воды в мельницу (2а, 2б - 2в, 4а - 4б - 4в - контроллер - 4г); 3) системы стабилизации расходов воды в ШМ1 (6а - 6б - контроллер - 6в - 6г) и ШМ2 (7а- 7б - контроллер - 7в - 7г) изменением положения регулирующего клапана на водопроводе; 4) система стабилизации расхода воды в классификатор второй стадии изменением положения регулирующего клапана на водопроводе (5а - 5б - контроллер - 5в - 5г); 5) система стабилизации расхода воды в классификатор третьей стадии изменением положения регулирующего клапана водопровода (8а - 8б - контроллер - 8в - 8г) с коррекцией по плотности слива классификатора (9а- 9б - 9в - контроллер) или по гранулометрическому составу слива (10а - 10б - контроллер); 6) система автоматического контроля уровня руды в бункере комплекса (1а - 1б - контроллер); 7) система автоматического контроля объемного расхода пульпы на сливе гидроциклона последней стадии (11а - 11б - контроллер); 8) система автоматического контроля температуры подшипников мельниц (12а, 12б, 12в - контроллер). На верхний уровень системы управления (Scada - уровень) передается информация о расходах воды в технологический комплекс (Bi3, Bi4, Bi5, Bi6, Bi7), руды (Bi2), уровня руды в бункере комплекса (Bi1), параметрах выходного потока комплекса (объемном расходе - Bi10, плотности - Bi8, грансостава - Bi9). По требованиям последующего процесса обогащения с верхнего уровня управления (Scada - уровень) может производиться корректировка заданий по производительности комплекса, плотности или гранулометрическому составу выходного потока слива классификатора последней стадии. Аппаратурная реализация систем автоматизации технологического комплекса измельчения представлена в приведенной в Приложении 3 спецификации к схеме автоматизации технологического комплекса. СИНТЕЗ ЛОКАЛЬНОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ Выбор датчика и вторичного прибора Учитывая специфику проектируемой системы автоматизации комплекса измельчения в условиях ЗАО "Ормет", выбираемый датчик расхода должен удовлетворять следующим требованиям: - быть приспособленным для работы в условиях измеряемой среды (вибрация, шумы от рядом работающих электродвигателей); - иметь стандартные выходные сигналы (0-5, 4-20 мА); - иметь драйвер для связи датчика с контроллером. Для измерения расхода воды в классификатор третьей стадии я выбрал датчик с преобразователем SITRANS F фирмы Siemens. Ультразвуковой расходомер SITRANS F предназначен для измерения расхода как проводящих, так и непроводящих жидкостей. Благодаря новому шестигранному пути луча точность не зависит от типа потока. Температура, плотность, вязкость и проводимость среды также не влияют на результат измерения. Для наблюдения за качеством продукта скорость движения ультразвука в среде может быть считана. Поддерживает интерфейсы HART и PROFIBUS-PA. Технические характеристики SITRANS F: *Диаметр и максимальный расход: - DN 25/1" -- 17 м3/ч, - DN 50/2" -- 70 м3/ч, - DN 80/3" -- 180 м3/ч, - DN 100/4" -- 300 м3/ч * Аналоговый выход 4-20 мА;* Цифровой выход 1: импульс (по расходу), частота (по расходу) или состояние прибора; * Цифровой выход 2: реле, состояние прибора, направление потока или превышение граничного значения (по расходу, температуре, скорости ультразвука в среде или амплитуде сигнала); Литература 1. Арестова А.В., Ефремов В.Н. Теоретические основы автоматизированного управления. Автоматизация обогатительных фабрик. Уральский государственный горный университет. Екатеринбург 2005 2. Автоматизация технологических процессов на горнорудных предприятиях / под редакцией В.С. Виноградова. Недра. М. 1984 3. Зобнин Б.Б. Задания и методические указания по выполнению курсовой работы. Уральская государственная горно-геологическая академия. Екатеринбург 2003 4. Зобнин Б.Б., Сурин А.А. Информационные технологии. Конспект лекций. Уральский государственный горный университет. Екатеринбург. 2006 5. Троп А.А., Козин В.З., Прокофьев Е.В. Автоматическое управление технологическими прочесами обогатительных фабрик, Недра, М. 1986 Download 32.72 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|