автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Повышение эффективности работы АСУТП дозирования компонентов шихты на фабриках окускования железорудного сярья

КИЕВСКИЙ ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ maw XXV СШЗДА ШЮС

На правах рукоплси

ШквирскиЛ Анатолий Васильевич

УДК 68I.ô:669.ÏG2. 262:«й:з

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ АСУТП ДОЗИРОВАНИЯ КОШОНЕНТОВ ШИХТЫ НА ФАБРИКАХ ОКУСКОВАНШ ЖЕЛЕЗОРУДНОГО CIJPLii

лицивхыкхчь ПЬЛЗ.и? - Автоматизация твхналапгшсних

[гроцоооав и производств ( 13 черней мвтвллургии )

АВТОРЕФЕРАТ

ДШгаршЦИИ ИВ CUÏICKfllMO уЧВНОЙ СЮШИИ

кядгудота техничеемгах наук

Киви - 1991

Л

/

) \ J

Pafora каюсанз- в Научко-ксс^здаггуга^ьс:^ к aœmio-KOHôTpyitTopciÇQM института йэтсматеза^--' адрксй кзтглл^ргки.

Наршнй руковсшп'оль- доктор тежшшасшгкэд!.» npojaccop &ЩОИВСШ

0$.ада.шша ошгаишгга: дотгор теШкйоагх

ирафвссар й^ТШЮВ -ft.A.î . кадщШа^ технических наук, -

СтераКЙ i&piiiÚA Ьогр&пнйк ■ ; ■ '' . Ш1пШ Í.Ai

Вэдгеа^ оргшглзащ-я: К/о УГППХЙ "^т^^ргатшатика?

,i Ôûiîfrà сайтштея __I99Í г. й_часов

ití васйд&Йн erëiçiôi^içasa^oiii Ьсшта ki09.02.0I по 'lipàôjfiàpteab' Ьтвсёйй. ййдзда'тв т0±йи*юски* наук в • Киевском

ïaîcrih'Sft'o сйтоййтики iaéffií kxv съйз&з KliöC.

ihftTipä$öpat .разослан *____________199Г г.

ysBHttäi свкротврь ' "■ : ! •

ашда&лгзправашаго совета, - ' '

кшщидст -jí;a»4ucKHX наук <yf. tu/jjj А.Н.ВолшКзгатЯ

——— 3

VSST'K- ' ■ .

I:-. №'. j

I АННОТАЦИЯ

!, ;¡Cü,-23

-тдвл (Рсйота пссгз.тгг^на разработки, кселодопанкю и •Бнэдрзшш

"—такя-ека упрозлзния процессом дотирования койгажстсп ekxtu , рпЗагпщой в соотедв вгтйвдтокровашсЗ систвки • зцюяпхэгая твкгалогячвснкм процрсссм ( 1&СУГИ ) производство с«атизой. Повшзэкиэ зффмтюиосгги работа АС^ТП дозпрозгигл нсгдонсштоз Е2ггн достигается за счет использовав комплексного подхода к роззика поотявлзнноЯ задачи: опрэдолеш обосшввншзэ урозгела опробования itcr.Tioitoirroa шихта и гогопшс акатшсй} гпродясгвиа i отодгка опродолзкяя псородстесгл кодолирсзвкия «а ;5Ш ♦•равязв спройазанищ ' опрздзлэи и оСаснозЗон ' ■шагочлаи -ск&ррзяояяЦйа даекрэпазЯ информации рззроЗатан -алгоритм адаггпиней огоейизвцйи C0CTSS3 шсгтщ рззрЕйсп'йни алгорятм ж^тгащгсшюго . упрзялзшя npceocccü» дошравешп и «йььшйэйй «ёшшуяяггефов .0вте.игшч0окого crröcpi, досгс-вта проб кс'ТпогХпггсп -нсгга-и гатсша окетнгзй.

ОЕЦАЯ :РЛБСТ

Актуальность ггос&июы.-.'ЗегксЗ -зпдзчап 'АСУГП .»csiyci®3ss:n' tk«s3qpy£h0r0 -онрья 1 яблнугся •..^■stlwùlo ;прсцг|гсс;л ^дззйрсззцзя :ке~яп*енгсз .■surrn. ''"Сукэсгеуедаа .'сясг&т ''.управлоння процосссм «ta • <^аспо»н5заэтг-5адр9351ИЕ50 ?£збовенкй -п качеству ' »•гтскет .-«л 'шдаукрззд. '«Яошгнош® «вачрапя -ярэдукгоэ

-«зйксйеп тольао

-ya"! »fxçaawr««*?! >iV!:>E,x^3;3 -.«к i .рйкэнкз .Бздз-та <0 к1»едаяьзозанипм • к?сргет '¿китих' нэтодез • « уярввя^зм. гйзэзетнр'Лто «ркпвняэ лиЗсй оедети упрпзлгазм твозмаою ÖQ» получении досгшзршзй исходна!* кифсрятсдаи о ?од9 юга иди иного тэхшшгктсскою крац?сЗн. В задаче упроагониа процессом двирования комгшэнтоз шихта сгсгг вопрос стоят пзиЗасоч остро. Yök к8юотсутству«т еязлгззторн, обоспйчзевмя;»» анализ втдоспюшо! о состава KSKticHBirroa тхтн и

готошге скатншей в потоке. По этой причина информация от процесса поступает с большим запаздыванием <120 шн ), что зчаэнпается отрицательно на качестве управления процессом дозирования компонентов шигга. Автоматизация процвсса получения оперативной достоверной информации является одной го задач донной . а боты. Необходимым условием успешного ведения технологического процесса дозирования компонентов шигш является применонш гибких ^лгорятмоз оптимизации состава шихты, ксггорно позволяет' граиэвадигь адаптацию процвсса оптимизации состава шихты к сальной технологической ситуации. В существунцга: АСУТП фабрик окускования данную функцию 'реализувг оператор. Вшкшгондо данной функции необходимо поручить ЭВМ, обучая во в начальном периоде рзбатн голавггельннш примерами с переходов в дальнейшей в сзгазобучащиЯся рв«им работа. Настоящая диссертационная работа основана на результатах даучт-исслэдователфОШ работ, йшолнешшх в ШйАчерштЗ в соответствии с постановлением Государсваншго кшятвта ш, науке и технике й Госплана СССР .•3211/425 от та.II.81 п посталовлашззм Савэта Кгпшлраз СССР Ш90 ;гг 03.10.81.:

Цель работа. .Создание систаш управления процессов •езгфдааиия кашздекоз ; шихты, обоспзчиващзй повшинка .-таОялыюстп качества.соотшеа до уровня, макскяально отвач8щего 'рэбсшияэ доенной шшвги (колебания содаргания селоза п :гз1ювностн гстгоши гоашавй соответственна да более *0.25Ж и • не баше ¿О.ОЗобо.ед.); разрабака алгорилгаз управления и "•эхничвша средств, обвсгочиващшс, внполношз поставленной ндачи. '

Метода иссдрдоззшм. Поставлвннкв в работе теоретические задачи родились с помощью аппарате теории шроятшсти и математической статистики, теории автоматического управления.

■ Teopffiï имитационного управления неопределошш;! обхватами, a такяэ посредством математического моделирования на ЭЕМ. Тоорэтичвсквв исследования подвергались окспорЕмэотальной проверке в лаборатория и промышленных условиях.

Нпучнзп цсшона работа определяется ' слэдгпщвли орнсшшки рэоу.л>татамя: установлены зависиксстн состсвляппдз: погрешности сспсвнастл и содерзатя гатаза в шихтовой. смоси от различии* рогн.юв опробования ксшонэнтов иштн, погрешности дозиропвшт и кзгрузшг по ' концентрату; предложена методика опродэлзш'л посредством моделирования на ЭВМ рогшоэ опробования ко?Я1снонтов согШ! . определен многочлен, зксгрзпсшщтг джзкрэтноЯ входной гггЗорлацзг; разрзбогоя длгорйт адаптивной отшвзвщзх состава ГЗКТН5 разработок оягерггм ткгэтацшшого управления процессом -дшрозонил •каюхоноитоэ '¡зпгга; создыг*' -йскягвкс технических •средств асггскатичвсксго отйзра я трансяюргороеяняя проб 'Ко.^пояо.'ггоЭ шхгн Si-гз'тбзьсг сяатУшзй.'

'Практическая ценность -работа. •Пргмношто в задаче

адаотквной оптвдгаают -состава -шйтц -о.'зчзрш¡лз кдыгацхрштго управления позволяет производить адаптации >упр£:вл<шдх воздействий к рзольной тегисщричвской ййтуащга, что обоспочквазт сшйенш погрешности основности в срэдном S 2:6-рзза. Прикэнонйв' .разработанного когаикзкса Т0хничес!шх средств автоматического ■ отбора-я достав!® проб кеаташвотов пакты >и готовых окатышей :псозаткло увеличить число системах 'проб, уменьшить запаздывание • получениячифэрмадаи -о ■îtsfieavm чесяяюгонгов шихты и готовых окатааюй, повысило-ее'достовзрнссть, что обеспечило реализацию выбранного регима опробований я енигенив погрешности основности гсггошсс окатнией в среднем в 1.6 раза".

¿втор защищает: результата анализа составлявдих погрешности основности и содержания железа в шихтовой скоси; методику

ь

определения пасрадатаан моделирования процесса дсетфозакк! на 55;.; {гезетмав опросЬзшшя компонентов шгт; алгортш кигащюшога управления процессом дозирования кожонэнтов шиггн; 'алгоркпл адашввной аггпшизаши -состава шихты; чшйшвкс тшлз-гтасюгх срэдств авгп»атиадс1азго стгбора "к тракзл^шт.раза&ш -проб коетанэнгов шаты к гигохшх окаткща;!.

Реализация работы. 'Разработанные _ алгоритш упраштэшхя прсцэссол доикрозашш ираиш ексгаржзнгальную проверку чга пайлганэ внчжштш>тга цоктра института, а таксе в составе система Л0У-"Ештз", внедренной в прошшгеннув -эксплуатация из Костомукпском ГОКэ. Экономический аффект от .внедрения • составляет 1В1.65 таи.руб. Ношлекс технических средств отбора и а^глюпоргшрсвашя проб внедрен в про;<тяэнную эксплуатация на Касто?«укнскогл, (йяейлоаском, Яебеданскда и Качканарскш ГСМвх. Об®!й экономический вффэкт огт внедрения с учетом доля НШАчеркете составляет 446,47 тыс.руб. Доля соискателя составляет 3055 (133.94 ткс.руб.). Разработанная система управления процессом дозирования коглгагшпоа шнгш вклзчэнв в технический проест 1СУТП цэга производства акатшай Крквараксяого 'ГОКа окисленных руд. Матермиш технического проо!Гго пдрадзнн 'старше -Руикнкя душ разработки рабочей дскушнедан.

Дпробацяя работа .Основные понагонин -дкспертацгоннай рабоМ докладывались, обсухдагась . и получили одобрение на: всесошнси научно-техническом семинаре "Автоматизация процессов окускования руд и КОЩГн¥ратов"(г.Кривой Рог, 10.05.1382); научно-техническом семинаре "Опробование и контроль качестве продукции на 1'орнообагатигельннх комбинатах" (г.Кривой Рог, СТОЯ ГПО "йфуда'* 19.09.88).

- По материалам диссертации оцублвгаяано II

печатных рг?Г1'.т и паиучеко 3 авторских свидетельства.

Структура и обьем работ. Диссертация. состоит из введения, 4-1 глав я заключения, изложенных на 151 .'трашцэ кашинотсного текста, и содержит 52 pv'ymta и 19 таблиц, список литературы из 77 наименований и, 3-х пршкавнкй на 47 странгдах.

КРАТКОЕ СОДЕтНИЕ РАбОТЫ В парной глава ' проводом яиилш сущвствуидих систем управления ггроцвссо.4 дозирования кошонентоь шигш, фушигсшфувди* как саиостоягольш, так и в составе разлглнн* АСШ1. Показано, чш сущрствущиа вееадозаторн отечественного производства т обеспеч^шают паспортную точность дозирования и сблздй.иг ик 3 шд&гнюстыв. С внедрением систем автоматического дсз-Арпан».! точность последнего возросла на 5035, а качества яхлпсг.'зрзта (стабильность ora химического соствва) повысилась только м'Л IQ-I7J». Поэтому наряду с пошшэнаеи. точности дрзкрсванйя необходимо учитывать веществэншй состав коипшвнтоа шхтн. Анализ литературных источников показывает, что еадараалко га.зза в гаатишах (агломерате) дшгано бнгь максимально высоким при bhcokiií требованиях И качеству готонНх окатншеЯ. Исходи из этого, требования к качеству шнхтЬйой сМзсй могнЬ сформулировать следуюция образом: допустимый предал кодебШШй оснозноетй не более ±Ь.СШбА.вд. i доНуслташа гфйДэл Колебаний ¿елеза Не более ¿D.6J; содержаний йалаза в шихтовой смеси дашо бнгь каксималыпш при выполнении всёх тобходййнх тЬйшлогкчвских ограничанкЯ на состав шаговой «¿scii.

"Сущэствувцяв агёчЫтвшкв систЫ<н 'уираалмшп' продсисд дозирования ffisiíff ред недостатков: I. В их состава огсутс-шуиг

Г I ^ . | 4

автоматические устройства, иОёшшчлввщив пп'юр и дпогнйяу npi 'í л пункт анашва. 2. Управлении процессом дозирования тмпснаннзи

шихт производится боа аДаптащи управлящкх воздействия к -рзальной техналагичэскай ситуации-

Анализ состошшя вопроса показывает, что олгшхзацня сос-вдва шихты долаш проводиться в постказака ссдат»: линоЗыога програь&иройания» цадввая функция которой К5.;зат вид

Fook= f(c,x) -к шах , лрй (I)

АХ. + АХ+...+ А X = i , X 2 Q ,

11*2 П П О * *

гдз Aj - в - шрнай вуктор-столбец при Xjj

¿o - m - (ларШЙ даггор-стодбэц шдакшх ограничен^!;

ti,- вагсгор расчетных параметров( j =1,2,. ..л. Нь аснйзайиа анализа состояний вопроса сфоряулирайаш

задачи* 'псдаваадае рассйотрйНйа в Диссертсцз1онной' работе:

а) ивслздогянлв' статйсткчаскйх характеристик- кантражруе&ыг

ксяюнаШШ rnteoBái 2>*атор:алаз и готознх ока-Шсей í

dj Ьодедараааййа ¿t йоыищйзаяиа фсцзьвз ¿рвкрош&я коккшвншв

ваш isa 81Ш ti ЦайьЫ йзуш&й ейшйоШ йсйреынсстм дйафэванйй и

других фактороз iia йачвство окагсгшй й обоснования трейшайкй к

точностй дрЗфзавйий fbíátoHDittos шхтщ обосноншаш трэбсш'акйЛ

до частота ÜrOopá И дсйтавка hpbrj компонентов taixm;

4юрг«шрааёнйя йсхадан* трвбойаШ4 ka разработку аттйётичвсйой

Сйсте&Ш ordopá ii 1фанЫшрт1фс21шЙУ5 проз компонентой кмгш • и

raroiad ок&гашйй; в) разработка сгш1дезльных средств

Еша'лэ-шчэскага шхзора и тра1йпоргкроаашш проб кошсшнтов шихтн

И готовйх окатшей, íi пункт анализа; г) созд^ше алгоритма

адыгпзшаа сатпЕ.1Изацки состава шхтн и алгоритма опробования

noaiQísirtroa шихты; Д) создание алгоригыи ижгацйоннсс'о

упразлегош процессам дозирования компонентов шихты;

о) ай:гаратурш-тв£Н1гчоскан реализация овтсматизи^ванной системы

Зщрагшшш ■ технологическим процессом дозировании комгюноьггов

едты. • - *

Во второй глава иссдэ,даваниями усташадвш, что анашзируэмнв случайные процессы является стацконаршшм, Это подтвврудавтсч оценкой сравниваем« дисперсий по пригорав Фивврп и оцэнкоЗ сравнивав».1!!!! математических свиданка. ш криторшэ Сгьвдэнта. Оц-жш дисперсий и ¡датекаткчоскид ожиданий проводилась при уропнэ значимости ц=а.01. Проверка гипотезы шр/.адькога рпспрсдохшшя исслвдуекых параметров проводилась с па'здьэ ирэтзрхя *!Пирсона. А нализ результатов подгверздаот (при уровне знпчкжсга ч=0.0Г) гипсггезу нормального распраде.юнил кселвдуеыцх парготраз процесса дозирования компонентов шихта.

Получешие дакнна о среднеквадратичном отклонении содерзакш хшлэза п шихте и среднеквадратичном отклонении основности шагщ =0.13922, =0.с01абс.ед.) даш1 основание угвэрздать, что ¡шчзсгиа шихтовой сглзса из отвечает требованиям к шатай спзеа . с точтга зрения получения окзтшэЯ, саатввтствушщ тре0пвшштл ЛГ'эшшй шавки (сГв П=С.ОЭ75?, о^ п-О.Шабс.эд.). Это подтвэрздается статистическими жар нктвриствками готовых окатшай (<7Гж_о(.=0.353, ок=0.033абс.ад.).

йспадьвованш полученных результатов > анализа автокорреляционных функций позволяет определить погрошгу'гь прогнозирования содержания контролируемых ; компаконтсз вещественного состава в концантратё, известняки и Пзнггонито при . различии типах многочлена акстрапшдадеи. , - : Для статистической экстраполяции да одному измерений югагочлгш ркстряполяпии имеет евд ' • /

П*( I -1*» Х< >«» - '

ч Г ~тпгткг--Г ♦ . • • V-'

1 t < tn-т;

1а-ьамшгг гослэддаго дяскриигаго :к&£эроная; т - шрюд экстраполяции.

Сродаяя квалрвткчкая погрешность вкстрашляц:щ а лабсй

мжонг вродаш прн 1■ • - ■

R»<«>

»cU-lH»«o» - -Д^, Jt (3)

При статистической вкстраполяции ш среднему нз яп"кзшрэкий кногсшшн окстрапаяяоди шзвт.шд

П. 11 - t» ? <i.» ---H *o> * « (4)

да K< t»> «tï<ti>+]t<t*i+.. .+X<vm ]/ n; UitcsT,

тогда средняя квадратичная погрешность экстрапешвдш. составит!

* ' ' ; ; n ,

С ' I R* lt-t> 2 Ri <t~*> ¿ t,» n k * = In X_ _____ X ___ £ ~ и / _»

• i*<°> » , ««<o, n*R*<o» fc" ( "./

2 д k *

ic.A ^1"— >J, (5)

В , юзухоо ' признания ступвнчатсЕ! шгетрапешщни

mnijjoiíciEíápjtKafl "фушнрш кязот «вид* •• :

*< t í=Xt t > » . ' > , • ... • - "*• . (6)

1дз tî<t<tî4 t. ' •

P стоп сягзсо сродаяя тадра'прфая 'шврсшгость шееп-равшицш

*/г

-Г [* I К lo, ! • (7)

v/7' 0 -i I И]П1 U»0. . ,

¡ipvi cryn.'Uüsrrjg йкптр81шяцнл го сродиеку ез "п" иглгржчй

t) = S<l>= [î< m + X< lai +...+ x< tnt] / n , (8) '

ГД9 ti = to +*/r>; U = to t2T/n;„.; U-»= '.o +<n't,T/.>; U=to +

& = й + jl'R + JL. r, tn-kï n, m » _

tt> "«loi т n «Ю1 г k«i K n ' . :

n , , i

n fc т ' *

,(t-- ) ... (9)

Г. t<»

при fo=Û; 1«=т/г,; |»=-r/n;...;(n=t,

ГДВ t<to+t. ; ,

Аназкз результатов расчета погрешности прогнозлрсваш'.а содзрганхя яакэза в канцзнтрато показал, что при стуганчатой 1 ц статкстачаскЬ-Э акстратляща; погрешность лрогнозирсвшшя ьгэот прхтзрко одно и то гв значащ®, но взад' простоты роализацги стзпэкчатсй вястряпоища в дальнэ'^иги шздувт пржэиять агат тип <

ЯКСТрСПОЩЕИ . '

Опрэдаяоит рэтлю опробования компонентов пиши . ras дескрзтасм постуялвкгш ксгсудой юфзряацт яшшвтся вктуохыкЛ' задачей. Рашвниа де»атй задачи осуЦэстшшдось пули! ь^одошрования ' процесса дозирования на ЭШ. Ш . рэзудьтатш ' стой . часта шдэдирозвния Ьрадэсса дозирования нашюкяггеа шаги, kcvuq едэязть ейдужиа вйвадн: лэржщ отбора проб icoimorrrpaT& (нэторвзл получения объадяшшой пробы} следует'Устанавливать -'«о болзэ, Ш1Н - 40; период отбора проб изкекггнгеез я. бзнга-шта еввдувт устанавливать из Оолзе', кед -120; йогрэииэсть дэзяровошш ncasaammxê шито m', itosaa, % - Q.5; " вяпвзднвавиа" пмучвиип рэзулштотш шшгза даобаддою евзега « ks&mymi ефйвкгтт угаишвнт погрешдайти ссу$йрга№ад ггвдаза s • сбггвйоЗ скэса позиашэ только npk кспойьзошупш.- качвеггеамшге! коэдигграга, ràwrèîsitj одшммьмуп исподнуп геяредаэсть <*, ♦.к„*0.Ш-0.пзх |>"

L'd

При кйдоднроваиаи прозэдаяось иссжадсвашэ вакяы-л ^а •.псташшшую погрешности основности шихтовой сшси <о-та1) »грешности работа васодозаторав при значении основности пихтовой cracii 0.35 и 0.6 абс.вд. и нагрузки по концентрату 40 и 100 г/ч для каждого варианта. Аналогичное•нсслодованиэ проводилось ш ¿лигаашш к составляющей погрешности содержания железа в кастовой смеси ). Обобщая результата исследования влияния тучности дозирования, вззано сделать вывод, что дозирование с п'Лроиностьв 0.53 является ' достаточным для . инполнэшя ■гсгавлоннай задачи.

Jim слспныг технологических процессов характерно но только сггсутсткэ удовлатшршвльшГО квтекатичоского описания, но и игсутствиэ полной текущей информации о ходе процесса. Такие объекты принято называть нзопрадэланнтзг. К этому классу объектов относится и процесс дщрдаания кжпонэнтоа ешхтн. Постановка '«дачи в отел случае по своа'йсута сводится к переводу сествш из :к>истораш начального состояния "Х°пугвм синтеза управления У(1) в коночгоо состояний x так, чтобы выполнялось требавашэ заранэе /ртанавярннаго критерия. И^гцЕэсяалгорэтш: управления процессом дозиранавйн но обаспачивавг и ВЕггаелатичвскои раи&э решение задачи с йаданнпЙ точностью, ~Управлэниэ обьектш при его тюшрадалэшюггга ' требуот : поиска 'шэтрадгадишшх способов ^правления : и ' штодов их реализации 'Ждягггация ■ угграплгссщх '-тедейотшЛ к реальной ' технологической ситуации позволяет стяисжшржэть годосггатки управлония, названные шопрсздо лпшосгью .бюста. В ятои случае в качестве критерия олтшяльнооти шзот /!п:, пршнт функционал

■ р = И (Х^, - *<«,]. (ТО)

Г'дг> Р-иешгсрчя функция от рассогласования (а* -X ):

4 Inj t п! '

. п

отслапая траектория движения системы;

Itn,-траекторт д;:~бнил конструируемой системы. Рвшнке этой задета вогжзш при условия, ,что хзгастна зталагагпя траектория дакгокп систеш. Построение зталошюЯ траектсргщ двкюния скстогяп 1.Г2ИО прозадагь в ретшие обучения эва. йотодС-пазволяпщйпроизводить решение тают задач, является !>татод дотационного управления. Пс полному набору технологически

сэтувЩ!,! Z=(Z».....Zk) и полноту набору корроктгруппгл

воздействий ду=(ду1,...,лук) устанавливается соответствие тазду эдеконгв:2! наборов Z п ду. Таким оброг>сп формируется массив псшхггпишгаго oro/ra Dfc. Сзрлиравашэ иассвза полсзягольного ошгга Dk r/шот осуп-эствлягься нескольким! способе;*н. В первой случае коздой тежаяогкчаскоЯ ситуации Zi ставится пгазлно определенное 'ксрро1гт:трущзс ессд5^стгг:гэ а уi . ГТ;гг?гч, изкэнзгатэ этого -соотнозенкя производятся по результатам тслэдукгдх -коррекций управлялся гсздаЯстляЯ в cn'-nodyv.^n^.r.roii розигэ. ДругоЛ Bapiairr учктшзаот пзраптнсспшЯ характер дэета^ыюста оператора по шхбсру упрззгсжя. 3 этсп случае для пййдеЛ-спгумШ Zl суцвстпуот своЯ набор Еорроктирукщст ■ ¿воздействий лу i.. i,..., Ay i. *, з кагором яаздро Ayl.« хараигорлзуэтоя своо Я отЕосательноЗ частотой упшрвблстшя i»t кагаруи игзга ирпкттъ в качестве оцэк.га (Pi,n) ззроэтносгш гнбсрз горрактпрущого управления дУ*. для различия технологических сятусцяй Zt. ПолниЯ --набор <-величин Pi," составляет гатряцу вероятностей набора

корректирующего управления дп гяздой тв^иалш-'ачэстеПгптауапвй.'

•Pol Pei ...Pen; Pi 1 Pit ...Pin

|Р(АУ /2)||

Fk» Pie* ...Pkn

Оценка технологической ситуации осуществляется m ссхтпгоягоши.

„ _ Mi íTr>>

гдау^- коэффициент, характеризующий техшлогичекую ситуацию; Ц^-ооноаютоть готопш окатышей в текущей момент врекэки; и,- заданная основность окатышей. Пшшк в массива (РИ положительного опнга конкретной те?напогшвской'-' ситуации осуществляется в соответствии с шдрагенизм

' р; = 1 + [< аз)

гдэ : г1 I-текущий коэффициент оценки технологической ситуация;

1 - зарегистрированный в массива полакитального• опнга коЕффицноцг технологической ситуации, ] Т7п; г .' 1~ ^ ~ ьшшыальноо значение зарегистрирозщщого в

массиве (псшжательшга опыта коэффициента технологической ситуации;

' г4 "„'в* г) I + Ьгмаксимальное знбченш зарегистрированного е шссша шлсштллышго ошга коэффициента то хналагкч в свой ' С5гтувцйи{ ' дг-шаг Наайгозания; й^(Ь)-свл01сгин11ая функция, . ' ГА5? '

. : ■ 'зетЫ- \ ' • '

' ь I -I при И <0 .

' Сегуш&ш: считается ¡зфэтастрира&аннЬй, если значение функции

• ' " ' ' Г ' ' ' ' ■ - 1

.НуО,-' . , : (14)|

••' • ■ 1«» \ ■

, в щюгтаюи случае в массива тлокигелького оннга дан|шк, .з^ошицц^ская ойтувЦим йтсутств,уот\ В., атом случаэ трабувуоя , ¿робучшшэ упрагшшцэЕ ЭШ. Привадашщй алгоритм ^Еггацвшпюго., удашамсш кзаш н^догошгь дуюцкйм вправе шяки:

15 , ,

' ' i'" 'f ''

Dk - { r = u ri } ^ ri П у i - 0 . 1 i,

ГДЭ

При 11 - г . I > « и если ' -

• 1 • №) Pj = I + sgn [с г,л>] > о .

то. - и« {wi.„}. (17)

в противной сдучов трэбуется дообучетм ЗШ.

Яри 11 - г t i < с прсясходзгг портопрздзлип'о пассива Dfc

- Р {Dk (г,). R [Dfc^ï.^JJ , . (IQ)

гдэ R £ Пк(у1),дК1 nj j гузссяв прскзяуточкшс значений

ncppsrmtpyrmn; воздействий. ■ 1

Задаче спрэдэяэиия оггш'здыюго состсзв икзти рзтоотся как задача

лнкзЯксго программирования, цэдэевя фуницяя отгорсП гжет вид ■

CtX4 + СЛ + С,Х, -.max., (19). _ »

гдо Xu i-i . а>- расчетное количества концентрата, яжостняпа и бантошгга сссггсэтстванно, кг/т скет.; си 1«Т71>-сэдзр2ашш галзва о конца? irparo, изеэспшо и бвиганкго соатвэтсгшзню.Й. • -. ' ' • . .7 ■ •

Уакфкализвцкя дайной ш-завей функции осзддэстйтаотся ; при аподухЕза аграничмяня:: . ' 7 7- . ■

где oti ' ido - g, + олщд; = ira - g, ; a,, * irxi - g •

ta t

г

№1}

s

(22)

гдэ ,.£)..«' p. - к б.е ,

i-%,9 I

a»- Q; ß,-o ;

«о* ~ максимальна допустила вначенкз

üMosiiacTu, при которой Судет абвспзчвна значение шеячнай срзддававэшшнай: основности (hg j та балээ каксгаальнп дадустаюй шш/шни в, i

i . ». » I"®* <

в ' .. . « / <fcL,t} - шавшйлыш допустшюэ значащ© основна-

Í #И11п - 2 ¿J

сш, npí которой Oy,дат оЬоспэчкко значение меойзнсйсрэднввзшаец-'jaK основности (Mg) m шнвв иинадалъш доцусткмой величины в1>т1п'

р. a =7~ï i -массовая доля су*ш основных окислов концентрата,

известняка И Аантошга соотватстваню, S

Е - коэффициент адапгацпя;

а V»

(23)

Х1.т0х~ мжсикалызо допустимое значение содоргшшя бентонита в о^аппах, кг/т окат. ;

юяиаадыю допустимое значение содарзашм бшггагагга в ояаташяг, кг/т шаг.;

>□; х2>0; хя>0.

Коэффицгшнт адаптации входят п огряничошя (21), (23). Йзвэняя ввпшзггхчеаст способом коэффициент адаптации, используя дей втого мэтод кготэдиошого упрашшшя, т обеспэчк^аа?» ретыпзэ задачи оптю-мзецк* состава иихтн н адаптивном рзиа'з.

Анализ оув^стаущах систем упрашюная процессом дозирозашш вскагзд, что основной их недостаток заключается в та?, что они язлясггся ресогткнупшз С4У. в разработанной сястока уцрашвлйя ¡процессом дозирования контур отрицательной обратной снязя зшшмн с пркйекекйв!» регулятора, роализугцего алгоритм П-ТГГКШ1С2ШОГО управления. Па&шзю дрстспорностй входной гсг^ормзцйи Досткгватея за счет прслэнвнйй сиотекз ЮйК, в состав :;отороЗ шзля срэдства астматического отбора и достаию проб 1:са:с1:знтсз ойгга и готовых ькатшай, {ззгробоганнкЗ

прТЛ сжггззё скстогЛ! упрашиния ЬроЦэесоМ дрейфований , иояганангоа сггггк. Дгя оценки вффайпгзкссгй £еЙотн алгоритма тегтацисноеога управления йнла произведена экспериментальная проверка работоспособности авгтфйтой йа ЭвУ с йсдальзовашим реального случайного процесса йзк&йбной основности йггоайг окй'йшЙ. Пра мо^лироваша! формнрозалей выходной |йрймэ±р (и)* иййдагакий управлению. Вивший случййшй вогздаЙстайя ¡».кладнвзшся на основность (ш), имея в своем составе как мультаплг&ативнуга ?). так и адатявду» . Ч соствшшшла

оозмущащэго шздействия, паримэтрн кагорах шредадшы но экспериментальным данннм реализации случайною процесса гшшнх окатнаюй. Сродгакна/грятичное отклсшкйэ вш.ЦуцгйЕТ^х'О уоядяЗо'Шгя

lid прошшаш знначвшш <*m ^«О.ОЗЗабс.ед.. ййоркащ:;! сз< качостни готовых окатштай поступала с даснрвтноогьи Т=тгде* r.=6Q кян. Проверка работоспособности аж'орш'иа управления- щееодндзсь да-двух значений основности (П.35,-О.tí) дат. «ессива- ш 2QQ значений. Анализ результатов проверки показывает, что прюгонеккз влгоритаа клггациинного '' управления обеспечкэаот сшзьыш дйспэрсни основности гагошх окоталай в средам в 6.6 раза,что яризодаг к ушньхвшш среднеквадратичного отклонения основности в 2.5-2.6 раса. По результатам проверки аффоктивнасти работы алгорэтк'а ыоано сделать сладу нцш выводыi , алгоритм имитационного

упрявления процессом дозирования компонакгоа £й»тн уксньекот погрешность основности й средам в 2.5-2.6 раза; досгпшаиз заданной стабильности основности происходят са 1-2 цага управляющего (адздойствяя; зона нечувствигодьности алгорьгйда кдш'ационйоТо управления должна составлять но йаяэа ±0.01або.од.; количество шагой управления 6oiss двух овздетвльствувт а плскш обучений ЭВМ, *гго.возможно а начальный ЬёрйоД работа.

Третья глава Посвяцвйа синтезу подсистема И разработка алгоритмов управлений гфаЦессом дозйраваМй компонентой шихты. При разработка падсистек! упраШюкия процессов дозирования в состава ¿OTIÍ фабрики йкомковаййй на верхнем уровИв применена ЗВУ. HG0RAL-B73Q" пройзюдстйа РукнниЙ {отечественный аналог CM-Í¿25j. Нэ ютнем уроаиа 15»»эняатся к1ЙК|хзг1роЦ^ЬсарШ1й тмШвдагиЧ&ЫиЯ 1азнгролл®р " в -Árgus" производства ¿»уишйщ (аналог - 1D0-2Q00 США). В кач&ства дазируод« устрЬЙств |1сшлЬа,"тгся дозаторы; 12ахж)шшн!шэ Pyilui-üiofi По лидеЫзии фирма "SGÍÉNCK". Погрешность да&йрС&зкая-К ói' ииикшьшвго предела- показ&шй. йя^сфвдйщшов адрa системы ' прадставлзко автшаткшрдаащюЯ систошй киц^гачаскоги исйгрояя (ACÁK), В структуру АСАК вклотенн Е^шшгггачосшв средстве отбора к доставки пр«$ шкгговнх

1У

кзториалов и гагговнз: сквткшей, разработав 'Которых позволило ронять задачу споратайной доставки проб в якспрасс-лаборзторию.

Алгоритм управления процессом дозирования 'включает о себя слэдупедэ блоки: ввод исходной ттфортацгм; проверка досгопгриссти 'полной информации; анализ технологической ■с:ггуящ5и ■ и ■ п::бср управлягцюг воздзйсгпмй; определенна -пагратгосга дознавания компонентов шага; определение расхода -■компонентов еиктн; связь оператора с ЗЕМ парапета уровня; гавод уцрсЕляЕЕ'ул всздойсттай на дозаторы компонентов гзпггы.

Интерес представляет решения в части имитационного управления процессом дозирования и адаптивной -сягкжзации состава шихта. В основу алгоритма пологая подход, обесночивапг^ формализации действий оператора-технолога по упрешлзнип процессом дознрспзния.' Действия сперзторз-теанолога мелко разбить на насколько алгоритипоских составдящпх: ■логкчасюй алгоритм управления; адаптация к роалышп условиям;- 'впчиолитодьшзя (дотвр'якфованная) часть управления прсцвссем.дозревания.

Лдагтшная оптизвция состава -внгга еформуялрсвзна как задача линейно! -о. ¡троурпг-мирования. Особенностью -данной постанпвхгг' задачи лине Яжзга• ярсгргтафования - является то, что тз ограничения; ■»лспазьзувтся максимально и Ьинкмаяыю допустимые значения основности (ш. т1п, шг пахХ. значение которых определяется в 1Йтасции от теку?цей • срэдкевзвакэнной основности, что позволяет ^«отвать'предасторсВ'Ироцесса и обеепздшзот значение месячной -средневзвешенной оснсвностя -кэ -бонза нг -не -га но о допустиюк значений в соответствии с техническими условиями, Четвертая глава посвяздена разработай комплекса технические средств . автоматического отбора и транспортирования прс компонентов шихты и готовых екатнией. При разработке комплекс технических средств автоматического отбора и доставки проб

окспросс-леборатсркв учитывался тот факт, что оенавшо операции являются одыстшшаи. Это я&звалило унифицировать технические сродства по типу выполняемых' операций. Автоматизация отбора и доставки проб ваяна с многих точек зрения. Во-первш, при автоматическом отборе проб благодаря исшшчоюго субъективных факторов значительно повивается представительность отбора проб} во вторых, при атсм достигается увэличениг количества точечных проб к ушныиаотся запаздывание получения информации о качества ксюионангов шихты и готовых окатнаай; в третьи»-, сем фактор . высвобождения человека от трудоемких и опасных ручных операций агаот больаоэ социальной значение, В результате исследования комплекса ввтсгйтичвского отбора и -доставки проб в производственных условиях уствшаяано ела дующее: максимальное количество точек отбора для одной системы составляв? 4 шт; максимальное расстоянкэ от точгзз отбора проб до пункта доставки пробы - 1000 и; кишшаяыюе давление скатаго воздаю - 0.3 :Шз; максимальная касса пробы пихтовых материалов - 0.2 кг.; максимальная касса проба гоговыа: окатытэй -0.3 кг; максимальная скорость движения патроыа по транспортному трубопроводу - 10-и/а; минимальный период 'отбора проб - 300 с.

Экономическая эффективность сгг внэдавш«! систем авггошгичбскаго отбора к доставки проб составляет: на МяхаЙшшскои ГОЯэ -69497 руб. ;нэ Квчнанврском ГОКе -70500 руб.;на Лебединском ГОКв -110650 руб.; на Костощкшском ГОКе -.105460 руб. Общий экономический аффект е учетом доли НШАчершта составляет 264020 руб., доля , приходящаяся на результата диссертационной работа, составляет ЗОН или 79445 руб.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ Проведенные теоретические -л экспериментальные исч-ледивашн

позволяют обобщить результата работа слэдущрм образом:

1. Нв осново анализа извэстншс систем управления прсцесгсч дозирования кочпоншггов шихпI опредолвнк требования к гсочэству шихтовой скаск, а тякяэ трпбования к качеству готовнх окатшгой исходя из тробовяютй ДОИВ1ШОЙ ШРШИ. :.'

2. Определены осношша нвдостатая сущестпупциг :систем '

I

упрзвленкя працоссш доз яров тешя компононгав пшхтн:'

в)в га состава отсутствуют автоматические устройства отбора , "л транспортирования проб, что не ггозоолшт производить. оперативннй отбор и доставку проб; в) управление процессов дозирования каитонвнтов' шихты проводится без адаптации управлящих воздействий л реальной технологической ситуации.

3. Проведены аксгоркментальнна исследования и выпален анализ статистических характеристик кошононтса кигга. В результате уг-твношино, что статистические характеристики каятгаюнгсз шихта является стационаршам, а : распродолонлгэ случайна волпчш, характеризуя®« 'ПэяюсггеэннпЯ состав коетононтоп шлгпг, подчиняется ■ вдрлаяыдау закону.

4. Определены .реализации случайного прсцэсса гогсвнх огсаткзой. Парататрн качества готовнх окатышей -тгхпго годчгадасггся коршлыюгйу закону распредалэння. Ь. :

5. Выполнен анализ-различных -типов •маагачзэна аттетрапаихцпл для поступощой дасирзтной тфэрлэции о кзчбсггео тгятпнвнтоз ' пихты и готсшх шатнэоа и опрэдэлец тип иногочлзнэ екстраполяции.- . , I

6. В рэзудьтата коделирваш!» процесса дозирования катоконгов шихта на ЭШ отделаны рзгккы опробования ; компонентов. По результатам моделировшш устантйвнн зависимости • составдящих погрешности основности я садорзания Евлбэа п, шихтовой смэси от различных рехииов. опробования лошшантов

Пмгга, погрозиаоти дозкргззякя и штевнигагихзлургпг;.

7. Прадилаша методике шродвлзкш посредство» мздэдгржакаа" и:) аш рогкиоз опробования камлают-ов шиты.

0. Рязработш sjircpitm вдбшшяой оптимизации состава т'лтп:

9. Разработан алгоритм к&этационного управления процэссо»т■ дпзирааания ксшонзптоз пиггн. Показана аффективвоетЬ работы • удх-срлгеов управления. Среднеквадратичное отклонение основности готовых окаткзей ушньаватся в средам в 2.5-2.6 ра&а.

10. ' Разработан ношнэко. технических средств для путаузгдчаскога отбора к транспортирования в пункт анализа проб гхетэюшш Еюгга it готоанх оксггазяй» что позволяет укзньщпъ сшгиздоазниа получения информации о качества когйпоненов ' ешгш и гстсвнх окатывай, шшзеет чмзло аггбарааках проб •■и -на прэдставстельнскггь, 8 такгз уяучсвпт условия труда ко1ггролйроз 0?К.

Осшэнов содерванио диссертации -оду&пзгасяшо э сяэдусцг-хг ребитах:

1. йквирский A.B. Анализ соврекэннаго fcoarassiH фшшшш вздуй! управления процессом дозирования йашонвагаз -на -фабриках скускозаюм гэлэзоруданх

я Отогкгуто *Чврй»т1Щ^р?«зцйзГ 24.06.88,>Й555-ч»ЗВЭ{:ГЭаЗ. J36ß.

2. С-с-щхзгсхий Н.В., ЕЬширсккЙ ¿.В., Горбунов^Бта.тл«^/?.!

r щшекоияя »©ходя Ийягацконнаго управления в задачо-унрав-.•wa пржоссои даиразэния компоноитса ¡йота //рукопись дэпояи-s глсгетутв "Чврьятин^арвашм" or 15.02.91, Я 5674, 1991. с. :

jfcycip-Tsxict=scifoo и органнзаадюкю-ивтодотосксв обеспэ-; одогэ гсбит го ссгдэял» 'псрзьа сгарредс-Я АСУТЯ из дробкльпо",сбо-ггпятзлыгсЯ я ачалсхзатрлькоЭ фабрика* Криээровского ГОКа скис. .г'ппж руд.. -Отчет -IJKP (закличет.; ЛЙШдврют, iE G3a?000ra?2.

-ipgs, -ßl с.

•4. -Гончаров Ю.Г., Горйукоэ.ЬчВ. Л-тас ВЛ. .ЕпшрскяЗ А.В.is ;р.'0;гстомй авткгатического отбери, и транспортирования проб ег«-тогаа материалов /Л.?зтвллург. -isaa. -а.12-14.

• 6. -ГСйиарсз В.Г.» Горбунов D.FÍ., Цинис В.Я., йширскпй A.B. ;t гр. •С'отег.з аотскатячасмсого отбора я траиспгргаршанкя проб пш-■асет^льчйисл 'катвриагав типа АЛ-ül /ЛЬтадйурглчосйая vi горю-.рудкэя прс-'лаю1£нос!Т1>. п;вз. -ЙЗ. -C.GH-63.

8. ГоЯЧф..; -Й.Г., -Горбунов B-.ÎL* ÍtBüío В-И- * ¡ЙжКфппй! А.Б. и. Шыжящкытт систему опробования лулыгаснх продухсгоз й- carrosas мзтэржзлса // ГдрлчЛ зуряал. -шш. /Я2. -Ô.II-I2.

.?. рсзрйббгйб яш-сгйагшз^овйший cKctsri управлений качестве:! öiktu кз бвсз .*.*}йгрсг!ро!;зссйрйоЙ тмйшп! is йсйолышвнжзм аз-'

."сн:з;у.."ягорсз по отбор/ й -фансйорпфоВййип проб. - Огчст d $П!Р (ЗЙШШП\) Й2'лчэр.уэг, тЛ. .'5 П?£30[337ГЙ. -IDGîî. ■ 122 с. '

•а. Горбуний B«8»i ЦйШс В.Й» ЁЬсйарскиЙ A.B. и до. Система-егшматиадского отбора it трйНьпорт1фсваниН проб йотазнх матерка-лей / TesiîcH доШшдоЗ fatisbdftiHora иау^Нй-тэпичзсксги «е.танзра ^¿йикатйзадЙ nppijbfccod ûi^fidBâfiik рЭД si ш1&йгроФой, гЛфлгкй Par.-0S.I982. - ;

9. Pä3pö6otafB ii кспйгйть rètociictôsîy ¿¿гЬйё«1йироненного. npodücrt6o|iai трёШюртфзйкИ ii псщгсгйзЙкй к tMäitöy фоб -¿кто.«« . штвргйлов. -ÖMef о ЙИР (ёа&тчйт. j ЛЙЙАчерлэт,^ ¿910033.-1979.

' id: Горбунов B.Ö.; ítiüffib fí.ií., Шквйрскнй À.3. к.др. Прагпя:ь кируелшй ксёграллвр для аадгзч логичзйкого укрзд&йаиу'/ F3 AT я BT. -I96G, -ЙЭ.'-Э À 351 JÍeri.'tí йн-Ш .'•'•• " ■

II. Гсрбуппи В.В., Eteíjjcioíli Ü.0.., Лоблаа 1Ü!. ' и др. про-грвмчируейнЯ котраДлзр в АСУ ТЛ 1фсш:к>*0П53 сйгИхаей /feúitca ; ■. поклялся всесоивнога нзучш-твЧмт'Гксга ttevteispíi .^AerwffliTeáiíiw

npOUííCCDÍi QI!yCKQBiil&1Я Pi-Д и ШйЦЫПргЛ-ОВ", Г.КрШЮЙ Poi'.Ob.Iäü2.

12. Гончаров Ю.Г., Горбунов В.В., Цишс Б.И. .Екшрский A.B. IUnpoa пи&шопочгт /А.С.Л 743925 //Bim. изобретший, ошрш'Ий.

¿1960,-S2V

13.'. Гончаров Ш.Г., Горбуша В.В., Щшис Б.И., Щлаирскмй A.B. Пршшснзгирйшчная станция пневматической почтовой установки /A.O.JS 835755 //Бкш.изобрьтешЙ, открытий. ,-19(31, Шб.

14. Горбунов В.В., Цышс Б.И., Шквирский A.B., Гвршошч В.И. Однотрубная лшшыашчвская систьш / А.С, tó I2ä3I9t> //йил. изп-брота'ннй, открнтий. -1987, 12.

/1

л

Í№A7