Способ экстремального управлениямногостадийным флотационнымпроцессом

ц 18458 ОП ИСАЙИ ЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюэ СфеетскипСфциаяистическикРеспублик О(2) Заявлено 27.07. 79 (21) 2804774/22-03 В 03 В 3 00 с присоединением заявки М --веударстввнный квмнтет СССР ао делам нзвбретеннй н вткрытнй(53) УДК 622 (088.8) 765 Н.Ф. Симонов, В.И. Калмыков, К.П. ВласоВ.Г. Воропай и В.Н. ФатеевКонструкторское бюро Гипрококса по авти механизации производственных процесс;коксохимических предприятиях и Харьковордена Ленина политехнический институтим. В.И. Ленина(71) Заявители Ь 4) СПОСОВ ЭКСТРЕИАЛ 1 НОГО УПРАВЛЕНИЯ ИНОГОСТАДИЙНЫИ ФЛОТАЦИОННЬВ ПРОЦЕССОМ дС сост,Изобретение относится к обогащению ,полезных ископаемых, например угля, методами флотации, отсадки и другими, может найти применение на обогатительных фабриках угольной, коксохимической и смежных отраслей промьппленности. Известен способ релейно-импульсного управления технологическими процессами, имеющими статическую характеристо тику экстремального вида по двум переменным (Гаусса-Зейделя), основанный на том, что на каждом цикле находят экстремум по одной переменной при постоянстве другой, а затем ищутт 5 экстремум по второй переменной при постоянстве первой, Процесс поиска продолжается до тех пор, пока не будет достигнута точка экстремума 11.20 4Однако данный способ не обеспечивает быстрейшего достижения экстремума из-эа значительных величин параметров динамических характеристикобъектов углеобогащения в усqовиядействия возмущений. Известен также способ экстремного управления многостадийным флтационным процессом обогащения угвключающий регулирование удепьнограсхода реагетета-вспенивателя поличине шага квантования, формируего в зависимости от знака и велины приращения эольностей концентри отходов флотации. Шаг квантовапо времени управляющих воздействд й для релейно-импульсных системэкстремального управления, реализщих способ, определяется из условиустойчивого изменения выбранной фции цели ведения технологическогпроцесса и надежного измерения ееприращения при поиске экстремумаследующей зависимостью(2) 3 845850 фчгде Ч: - время запаздывания объекта тов фпотации от управляющих воздеиствий (удельных расходов реагентовуправленияС - коэффициент пропорциональнос- вспенивателя и собирателя), находимпосле аппроксимации полученного выраТ - постоянная времени объекта жения полиномом второго порядка урав 5упр авления, нения связи функции цели и управляючЭкспериментально установлено что щих воздействиивремя запаздывания и постоянные вре- ф:О +О -ц х+г( у 2+О у +с( Хмени объектов углеобогатительной, о 1 2 1222технологии соответственно 300-400 с 10 где Аоф ц( 1,и 500-600 с 21, ц, ц, ц - аппроксимирующие коЧ.И.Однако данный способ не обеспечивает необходимого быстродействия сис- у,- удельные расходы реатемы экстремального управления, агентов вспенивателяследовательно, и оптимальных показа и собирателя.телей качества процесса управления, Способ поиска экстремума функциив частности потерь на поиск а это1двух переменньи заключается в следуюпри использовании такого способа дляуправления процессами углеобогащения, Делается шаг по первому управляюнапример флотацией, приводит к су щему воздействию 1 удельному расходущественным потерям полезного продукта Реагента-вспенивателя ), от него определяется знак приращения функции целиЦель изобретения - повышение ка" и вырабатывается направление поискачества управления за счет уменьшения по этому каналу, которое запоминаетсяпотерь на поиск. и используется в следующем шаге поПоставленная цель достигается тем, данному управлению. Затем, не возчто дополнительно регулируют удельный вращаясь в предыдущее состояние, дерасход реагента-собирателя по шагулается шаг по второму управляющему воздействию кудельному расходуквантования и измеряют значения вререагента-собирателя ) , от него опремен запаздывания стадий Флотационно- З 0деляется знак приращения функции целиго процесса при регулировании реагени вырабатывается направление поискаЭудельный расход реагента-вспениватеется и используется в следующем шагеля изменяют с упреждением на величинувремени запаздывания при регулироваи регулирова по этому управлению. И так далее донии реагента-собирателя, а удельньдостижения экстремума функции цели.Указанные специфические особенностирасход реагента-собирателя - с упреразработанньи алгоритмов позволяютждением на величину времени запаздыувеличивать быстродействие поискавания при регулировании расхода40 путем Поочередной подачи одного упреагента-вспенивателя,равляющего воздействия с упреждеВ предлагаемом способе используетнием на величину времени запаздывася несколько видоизмененное выражения по отношению к моменту определение известной функции цели " получения знака приращения функции целиние максимума товарной продукции за 45 от другого упРавляющего воздействия.данного качестваФ = Ф, А;Ь(д-д,),На Фиг.1 изображены графики изгде Фо - постоянная составляющая менения координат объекта управлеФункции цели; ния У, 2, ф и установок управляющихс 1,Ь - экспеРиментальные коэффици воздействий 0 О во времени при,Ф Яенты, определяемые из тех- поиске экстремума функции цели наУнико-экономических сообра фиг,2 - функциональная схема устройжений ства для реализации способа. ШагАо - текущая зольность отходовквантования по времени управляющихс сФлотации 55 воздействий с для рассматриваед, А - текущая и заданная зольнос мого алгоритма определяется следуюти флотоконцентрата. щей ФормулойПодставляя в формулу Функции целизависимость зольности выходньи продук- М СТЭффективность способа упра связана с тем, что потери на п по сравнению с известным спосо уменьшились на 403, а потери н поиск соизмерима и незначитель по своему уровню. При этом уме ся дисперсия зональности прод фпотацин и соответственно ув ется выход фпотоконцентрата. ения иск ом ьшаеттов чиваФормула изобретения Способ экстремапьного упрамногостадийным фпотационным прсом обогащения угля, включалирование удельного расхода рета-вспениватепя по величине шагквантования, формируемого в завти от знака и величины приращезольностей концентрата и отходотации, отличающийсячто, с целью повышения качеств, равления, дополнительно регулиудельный расход реагента-собирапо шагу квантования и измеряютния времен запаздывания стадийтациоиного процесса при регулинии реагентов вспенивателя и сотеля, и удельный расход реагентвспенивателя изменяют с упреждена величину времени запаэдыванипри регулировании реагента-собля, а удельный расход реагента-сбирателя - с упреждением на велину времени запаздывания при регуровании расхода реагента-вспеиив есрегуенсимосЯ флотем,начео вараем тетеля. Источники информациипринятые во внимание при экспер эе 40Мееров М.В. и др. Основыматического управления. М., "Нед972, с.752. втоа"Э 2. Авторское свидетельство ССпо заявке 2593288/03,кл, В 03 В 3/00, 978. 5 845850Анализ формул (1 ) и (2) свидетельствует о существенном увеличении быстродействия поиска экстремума предлагаемым способом по сравнению с известными.Звеном 1 (фиг.2) является технологический объект управления - процесс угольной флотации, подверженный действию возмущений Г(й). На вход объекта подаются управляющие, 1 О воздействия У и 2., а на его выходе определяются зольности концентрата А, и отходов флотации А, сспомощью датчиков 2 и 3 соответственно. Выходные сигналы последних поступают на вход вычислительного устройства 4, которое, согласно принятому критерию эффективности, определяет текущее значение функции целиф . Звеном 5 представлен автомати- О ческий двухканальный оптимизатор, который в соответствии с предписанием ему алгоритмом функционирования осуществляет поиск экстремума функции цели путем перезадания установок удельных расходов флотореагентов О, 1.1 систем 6 и 7 автоматической стабилизации по наступающей информации о функции цели. Синхронизируницее устройство координирует30 работу вычислительного устройства и автоматического оптимизатора во времени.В качестве золомеров выходных продуктов флотации применены анали- М заторы типа РАММ и ЙАР, вычислительное устройство выполнено на функциональных преобразователях ферродинамического типа ПФФ, автоматический оптимизатор и синхронизирующее устройство разработаны на бесконтактных транзисторных элементах серии "Логика-Т", а системы автоматической стабилизации удельных расходов реагентов вспенивателя и собирателя - на базе автодоэаторов типа АДРМ.