Способ управления процессами углеобогащения с экстремальными статическими характеристиками

СОЮЗ СОВ СОЦИАЛИС РЕСПУБЛИК Ю П 1) А НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОПИ ков,ро ГипрококСаизации произкоксохимирьковский.еский инсти 765(08 вторск кл, В орское кл. В ).ство СССР1978.во СССР1977 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙС НОМУ. СИИДВТВЪСТВ У.(71) Конструкторское бюпо автоматизации й механводствеиных процессов наческихпредприятиях и Хаордена Ленина политехничтут нм. В.И.Ленина(54) (57)СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАИИ УГЛЕОБОГИЦЕНИЯ С ЭКСТРИЯЛЬНЫИИ СТАТИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ путем изменения величины щага квантования управляющего воздействия - высоты тяжелого слоя постели, по знаку отклонения качественно-количественных показателей - зольности концентрата, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьааення точности управления за счет компенсации дрейфа статической характеристики,дополнительно изменяют величину отклонения зольности концентрата и щаг квантования управляющего воздействия при положительном значении знака отклонения зольности концентрата .-изменяют про- ЕР порционально величине отклонения зольности концентрата..Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может бытьиспользовано для .оптимального управления.промышленными обогатительнымиустановками, для которых характерныпроцессы непрерывного массообмена,например установками в угольной,коксохимической, металлургической нстроительной промышленностях,Известен способ управления процессами обогащения с экстремальной статической характеристикой, основанныйна применении дифференциальной системы экстремального управления, Приуправлении по этому способу в систему.вносятся одинаковые и постоянные 15цо модулю, но, различные по знакудополнительные управляющие воздействия Е 0 , в результате чего статические экстремальные характеристики,Вычисляемые при противоположных энаках. ьЦ," смещаются в разные стороныотносительно действительной статической характеристики объекта. В,соответствии со знаком получившейсяразности система осуществляет движение к экстремальной точке статической характеристики )1).Недостатком известного способа.управления является низкое .качествоуправления из-за существенных потерь на рысканье, вызываемых режимом ЗОавтоколебаний, существующим в замкну,той системе управления даже в случае отсутствия дрейфа статическойхарактеристики объекта из-за,наличия инерционности последнего и 35,нелинейности в системе управления.Известен также способ управленияпроцессами углеобогащения с Экстремальными статическими характеристиками преимущественно путем. изменений 40величины шага квантования управляющего воздействия - высоты тяжелогослоя постели, по знаку отклонениякачественноколичественных показате.- лей - зольности концентрата (2, .управление по известному способу. осуществляется с двумя значениямимага квантования по уровню управляющего воздействия в зависимости отзнака критерия упразления ф, Прнотрицательной величине Ф (эона допус"тикаю режимов) устанавливаЬтся боль- .шая величина шага квантования 60,1а йри положительйой величине критерияФ (эона допустимых режимов) - малая ,.величана шага А 0 . ,55Известный способ управления необеспечивает достаточно высокого ка-чества процесса унравления. Этообуславливается тем, что реализация способа требует органиэации непрерывных 60йоискоэых движений системы в зонеэкстремального значения критерия Фс малваа шагом .д 0 , что являетсяисточником принципиально неустранимых;существенных потерь на рысканье, име-уВ вщих место даже при отсутствии дрейфа статической характеристики объекта,. Кроме того, при управлении поизвестному способу время выхода системы в зону экстремума из-за того,что движение системы происходит сжестко заданным значением величинышага квантования по уровню 0зависит от крутизны статической характеристики объекта управления,хрторая для рассматриваемого классаобъектов является величиной переменной, что в некоторых случаях приводит к значительному увеличению потерь на поиск в системе,Цель изобретения - повышение точности управления за счет компенсациидрейфа статической характеристики,Поставленная цель достигаетсятем, что согласна. способу управленияпроцессами углеобоГащения с зкстремальнымн статическими характеристиками путем изменения величины шагаквантования управляющего воздействия - высоты тяжелого слоя постели,по знаку отклонения качественно-коли"чественных показателей - зольностиконцентрата, дополнительно изменяютвеличину отклонения. зольности концентрата и шаг квантования управляюще-.го воздействия при положительном значе-.;нии анака отклонения зольности концент-.рата изменяют пропорционально величине отклонения зольности концентрата.Способ осуществляется следуюшимобразом,.В качестве критерия управления Фиспользуют выражение, учитывающеекак качество товарного продукта К(например, засоренности продуктовобогащения), так и его количество 6,видаФ ЦраС Ь(М К) мах где Фе - постоянная составляющая,а и й - весовые коэффициеты;.и - показатель степени, обычно равный 2,К - заданное значение показателя качестваЗначения коэФФициентов, входящихв (1),можно определить, используя понятие фдопустимый режим" по методике, изложенной в прототипе.Исходя нз тоГо, что для процессов обогащения угля существует зависимость 6 = Х(К), которая может.постоянно корректироваться путем обра- ботки информации о текущих значениях параметров С и К, полученной на объекте, выраженйе (1) можно записать в видейф ф Фэ + аГ(К) - Ф(К - К 5) =шах (2) Используя (2), вычисляют оптимальное значение показателя качествагде Г(0,1) Тогда О - О К=К , Для этого составляют уравнеОптнение- ору 2 Ь(К -К) = 0аФ агсц ПГ и находят его решение. Зйая текущее значение показателякачества Кт, определяют направление,в котором необходимо изменять исполь- озуемое в данном углеобогатительномаппарате управляющее воздействие сцелью устранения имеющегося отклоне-.ния Величину шага квантования поуровню управляющего воздействия 4 Ис целью сокращения времени выхода.системы в зону экстремума, что приводит к уменьшению величины потерьна поиск, определяют из выражения С -. коэффициент пропорциональности, значение которого" вычисляют по априорно известной зависимости путем решения системы уравненийК = Г( ц) где К, К " значения показателя 35качества на границахдиапазона его изменения;9, 0 -. величины управляющеговоздействия в этих жеточках,. 40 Шаг квантования по времени определяют из условия окончания переходного процесса в системе,После окончания данного шагаопределяют изменившуюся зависимость6 = Г(К) (для чего йспольэуется,информация.о качественно-количественных параметрах 0 и К, полученная натекущем интервале дискретности) и. новое значение Ко . Затем производятвычисление нового значения Ь, и упроцесс отслеживания дрейфа экстремума критерия управления продолжается.При квантовании по уровню управляющего воздействия с помощью выражений (4) и (5) в принципе не исключается возможность перехода за точкуэкстремума ф = фарп так как значениеостается все время одним и тем же,Для дальнейшего увеличения быстродействия и точности управления величину С целесообраЗно определять в зависимости от реально изменяющихся условий работы обогатительного аппарата параллельно с определением величины Кощ . Для этого путем обработки информации о текущих значениях пара, - метров К и О на объекте определяют текущую зависимость К = Х(0,), в которую представляют значение К = Ко и вычисляют оптимальное значение управляющего воздействия.Тогда С:, (б,).Квантование управляющего воздействия при помощи выражейий (4) и (6)обеспечивает точный выход системыв экстремальную точку при отсутствиидрейфа статической характеристикиобъекта (вэтом случае потери нарысканье равны нулю).При дрейфе статической характеристики управление по предлагаемомуспособу обеспечивает минимум потерьна рысканье, так как их в данномслучае определяют только скоростьюдрейфа этой характеристики, анеявляются результатом возмущений,вносимьис системой (реализация способа не сопровождается возникновениемавтоколебаний в системе).формализованное выражение алгоритма изменения управляющего воздействия по данному способу имеет види =ъпбп ьМ,(7)сЮгде Цз,Оп. . - значения управляющего воздействия на И - М и ( И + 1 ) - м интервалах дискретности соответственно;аОн. - шаг квантования управлякщего воздействия на (п+ 1) - й интервале; Вй+ - функция переключения, учитывающая характер зависимости К = Г(О) для .конкретного процесса (например, при обогащении угля в отсадочной машине зависимость зольности концентрата от высоты тяжелого слоя и промпродуктовом отделении имеет характер монотонно возрастающий -ьп - =Ф,ак,в .й уца зависимость засоренности отходов посторонними Фракциями от высотытяжелого слоя в породном отделении -монотонно убывающий ЬЯп в : вЖЖао= Ъ 1 = Кои, м- КоРеалиэация изобретения на примере управления промпродуктовым отдеПодписное Заказ 8535/9 Тираж 580 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 4Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 лением отсадочной машины заключаетсяв следующем,Известно, что основным управляющим воздействием для этого аппарата .является высота тяжелого слоя постели Н, а качество конечного продукта 5угольного концентрата - характеризусется.его эольностью А , Тогда критерий управления Фя: этим отделениемпринимает видФ, = Ф + а 4 щ -Ь(А Хц ) фв шах (6)Мгде Ьщ - производительность роторного разгрузчика промпродукта, кг/с,А - заданное значение зольности 15Йконцентрата%,Последовательность. операций.,необходимая для поиска и отслежива-.ния максимального значения Фа =аф,о(т.е, обеспечение максимумавыхода товарного продукта заданногокачества), следующая. В течение интервала дискретности производят отбор информации о качественно-количественных параметрах хода процесса обогащения 0 и А и ее хранение, После окончания интервала дискретности производят обработку накопленной информации с целью получения зависимости 01,1, = 1(А), котоерую подставляют в выражение (8).Затем на основании полученной зави-. симости Фпз Г (Ак) вычисляют оптисмальное значение Ак и и определяют величину шага квантования.по уровню управляющего воздействия Н, которую в соответствии с алгоритмом (7) суммируют с текущим значением управления Нт н выдают на исполнитель ный механизм, Система производит отработку полученного задания и вся последовательноть операций повторяется вновь,Использование изобретения приводит к увеличению выхода концентратав среднем на 0,4-0,75.