Введение к работе
Актуальность работа. По оценке Европейской экономической комиссии ООН но угла, мировая потребность в этой виде топлива увеличится с SSSS мла. тонн в 1990 г. до 5052 млн.тоян в 2000 г. Б реис-кик Еолросоз, связанных с повышением эффективности его использования в народном хозяйстве, ванная роль принадлежат углеобогатительной отрасли. Необходимость ее совершенствования и развития обусловлена увеличением объема добываемых углей, а также ухудшением та качественного состава вследствие добычи угля с более глубоких1 горизонтов из пластов сложного строения и повышенной зольности. В то же время основные потребители угля (металлургическое производство н энергетика) требуют обеспечения их топливом постоянного качества по зольности, влаге и содержанию вредных примесей.
Современные углеобогатительные фабрики-- высокомеханизированные предприятия. Они оснаденн большим количеством слояяых установок, машин и механизмов,' приводимых в движение различными электроприводами и еостаалявдих в совокупности непрерывные технологические линии. Все оборудование этих линий взаимосвязано ыеаду собой и предназначено для переработки исходного угля в продукты обогащения в едином технологическом процессе. Однако, при обогащении угля имеются значительные резервы повышения эффективности. Об этом свидетельствует тот факт,- что потери концентрата с отходами обогащения составляют в среднем 0,5% рядового угля, а потеря с низкосортным топливом (пралгродуктом) достигают 40% продукта. Зольность отгружаемого концентрата колеблетс%в значительных пределах (4-12S), что также обусловливает потері горючей массы.
Процесс гидравлической отсадки угля как в нашей стране, так и за рубежом сохраняет основную роль среди процессов углеобогащения. Во Франции, Германии и Японии процессу отсадки подвергается 80 угля, на Украина - белее 605. В настоящее время одним из основных путей повышения эффективности процесса отсадки является его автоматизация.
Изложенное послужило основанием для проведения комплекса работ, направленных разработку системы управления отсадочным от-
делением' углеобогатительной фабрики.
Цель и задачи работы. Настоящая работа посвящена решению вопросов, связанних с анализом и синтезом адаптивной систеш управления процессом отсадки на углеобогатительной' фабрике, обеспечивающей максимальную его эффективность.
В соответствии с поставленной целью основными задачами исследования являются:
-
Исследование существующей модели процесса отсадки, ис-пользувдей математический аппарат цепей Маркова, в части адекватного описания поведения объекта при приложении реальных управляющих и возмущающих воздействий., '.
-
Разработка й исследование адаптивной' систеш автоматического управления отдельной отсадочной машиной, определение эффективности ,ее применения в условиях наличия реальных возмущающих воздействий. .
-
Разработка и исследование адаптивной система автоматического управления отсадочным"отделением в"целом, определение ее эффективности при тех же условиях.. ' '.
Методы исследования. В процессе выполнения работы использовались различные методы теоретических и экспериментальных исследований. - Построение математической -модели процесса .отсадки производилось на основе уравнений математической физики и специальных разделов теории вероятностей. В промышленных экспериментах оценка показателей процесса производилась путем опробыва- юш продуктов с последующим их фракционным анализом. Анализ и синтез САУ осуществлялся на базе основных положений и,специальных разделов теории процессов обогащения и автоматического управления с применением системного подхода к анализу сложных-технологических объектов. На. всех этапах - исследования применялась вычислительная техника. .
Основные научные результаты.
1..Произведена модификация известной математической модели процесса отсадки с целью адекватного отражения закономерностей реального объекта не только в статических, айв динамических режимах.
2. Выбраны*критерии управления для отсадочной машины, а танке канала управления, воздействие.по которым позволяет достичь максимальной эффективности процесса з целом. Предложен критерий
для оцйіш эффективности, работа отсадочного отделения.
.3. Обоснована необходимая дискретность выработки упранляю-Щ1Х воздействий и, с целью достижения рассчитанного'значения на практике, выполнена компенсация ішїор.гационногр запз?.шзліш в каналах измерения путем проіжшроважія показаний датчиков на один цикл'иямерегаїя.
-
Разработана оригинальные алгоритмы '. фупюіиоііирог.ания од-Никанальной'и двухканальной экстремальных'систем.управления отсадочной машиной, позволяющие повисить эффективность работы сиг-' томи по сравнению'с сущвст'вукцими. Предложена адаптивная сист-ма управления отсадочным отделением.'- "' :-
-
Разработано аппаратное и программное обеспечение для реализации предложенных алгоритмов управления на микропроцессорной базе, а именно -' на. однокристальных микро-ЭВМ. '--..'.
. Практическая ценность.'.Матемзтическая "модель процесса отсадки доведена до конкретной вычислительной модели,- позволяющей На стадии пробктироваїшя. оценивать, динамические свойства разлита систем 'управления, а также определять эффективность-реализации этих систем при вироком диапазоне изменения.возмущающих и управляющих воздействий:. Разработанные структуры и пришещы построения . СіУ использованы проектными я наяно^исследовагельскими институтами при'; создании систем управления технологическим процессе^, отсадки на углеобогатительнше. фабриках., v
Реализация системы адаптивного.управления доведена до ста-
' дни аппаратного и программного обеспечения микропроцессорной сис
темы.' ."I ":' ''- V' '. ,-';.;':'.''' / '.у}'-''. '.".' .':["_. I' ' г-
Реализация результатов работы. Проведенные' исследования", уч-тены при разработке систем автоматического управления Харьковским институтом инженеров городского хозяйства v. СКБА "Черметавто-матяка". Экономический эффект от частичного внедрения предложенных систем управления на отсадочных машинах обогатительной фабрики Западао-Чйбирского металлургического комбината составил 63 тыс.руб. (в ценах 1991 г.) на одну отсадочную машину.
Апробация работа, материалы диссертационной работы докладывались на мемународноя научной сесоки Выспего машнно-электро-технического института (София, 1989); Всесоюзных семинарах "Распределенная обработка информации" (Новосибирск,і 991) и "Многопроцессорные вычислительные системы" (Таганрог, 1991); нвучно-техни-
ческих конференциях профессорско-преподавательского состава Харьковского института инженеров городского хозяйства ( Харьков, 1988-1992),
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе одна монография и авторское свидетельство.
Структура и объем работа. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 88 наименований и 4 приложений.-Материал диссертации изложен на 203 страницах текста, включающих 36 рисунков и 5 таблиц.
