автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Синтез алгоритмов и систем автоматического управления загрузкой распределенных усреднительных емкостей асбестообогатительных фабрик

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ПОСТАНОВКА. ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ

ЗАГРУЗКОЙ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ УСРЕДНИТЕЛЕНЫХ ШКОСТЕЙ

1.1. Вопросы внутрифабричного усреднения руд

1.2. Функциональные и конструктивные особенности распределенных усреднительных емкостей

1.3. Обзор и анализ алгоритмов управлений загрузкой усреднит ельных емкостей.

1.4. Обзор методов описания закономерностей процессов загрузки и разгрузки емкостей

1.5. Постановка задачи управления загрузкой распределенных усреднительных емкостей

1.6. Выводы.

Глава 2. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАСПРЩЕЛИТЕЛЫШХ

УСТРОЙСТВ УСРЩНИТЕЯБНЫХ ЕМКОСТЕЙ.

2.1. Выбор и обоснование критерия оценки усреднения для разделительных многосекционных емкостей (МСЕ).

2.2. Оптимизация режимных параметров распределительных устройств разделительных многосекционных емкостей.

2.3. Оптимизация режимных параметров загрузки МСЕ с учетом динамических свойств последующих переделов.

2.4. Особенности работы усреднительно-накопительных складов и выбор режимных параметров их загрузки.

2.5. Выводы.

Глава 3. СИНТЕЗ АЛГОРИТМОВ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРУЗКОЙ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ УСРЕДНИШЫШХ ЕМКОСТЕЙ

3.1. Выбор и исследование критериев оценки управления процессами загрузки распределенных усреднительных емкостей.

3.2. Синтез алгоритмов управления процессами загрузки МСЕ при нежестком задании времени цикла.

3.3. Выбор настроечных параметров алгоритмов управления загрузкой MCE.III

3.4. Синтез алгоритмов управления процессами загрузки усреднительных емкостей с заданной цикличностью (с жестким заданием времени цикла).

3.5. Исследование поисковых алгоритмов управления

3.6. Синтез оптимальных алгоритмов управления загрузкой усреднительно-накопительных емкостей

3.7. Выводы.

Глава 4. АНАЛИЗ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ И СИНТЕЗ АВТОМАТИЧЕСКИХ

СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ЗАПАС® В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ЕМКОСТЯХ

4.1. Обзор средств и методов прямого контроля текущих запасов.

4.2. Синтез адаптивных алгоритмов контроля текущих запасов.

4.2.1. Постановка задачи адаптивного оценивания запасов в МСЕ.

4.2.2. Синтез и анализ адаптивных алгоритмов оценивания текших запасов

4.3. Выводы.

Глава 5. ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССАМИ ЗАГРУЗКИ УСРЕДНИТЕЛБНЫХ ЕМКОСТЕЙ

5.1. Система управления загрузкой усреднительно-накопительного склада.

5.2. Автоматизированная система управления загрузкой разделительных МСЕ.

5.3. Выводы.

Основными направлениями экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" предусматривается обеспечение неуклонного роста экономики за счет технического переоснащения базовых отраслей промышленности.

Одним из направлений совершенствования производства является внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП), охватывающих как отдельные переделы, так и все предприятие в целом.

При разработке и создании автоматизированных комплексов предприятий горной промышленности, и в частности асбестообогатитель-ных фабрик (АОФ), следует учитывать особенности технологических процессов по переработке больших объемов исходного сырья, а именно ограниченность возможности подстройки технологического оборудования к изменениям качественных характеристик перерабатываемого потока. Последнее обстоятельство накладывает существенные ограничения на степень нестабильности исходной руды обогатительных фабрик» В связи с этим особое значение для повышения эффективности имеет задача управления усреднением на этапе подготовки руды к обогащению.

Мероприятия по усреднению обогащаемых руд проводятся как на карьере путем перспективного и оперативного планирования добычных работ, так и на дробильно-сортировочннх комплексах (ДСК) и в цехах обогащения (ЦО) АОФ при загрузке распределенных усреднитель-ных емкостей (усреднительно-накопительных складов, предназначенных для накопления и подготовки исходного сырья ДО, и разделительных многосекционных емкостей, распределяющих в ЦО исходный поток между параллельными линиями обогащения), с помощью которых осуществляется питание рудой переделов обогащения. Внутрикарьерное усреднение позволяет исключить низкочастотные (в объемах сменной и более потребности фабрики) составляющие колебаний качественных характеристик, внутрифабричное - высокочастотные (часовые и внут-ричасовые).

Целью настоящей диссертационной работы является выбор режимов управления внутрифабричными усреднительными емкостями, включая вопросы выбора основных режимных параметров циклической загрузки усреднительных емкостей (времени цикла и порции загрузки), синтеза оптимальных алгоритмов и систем управления перемещением передвижных загрузочных устройств (ПЗУ).

Синтез и исследование оптимальных алгоритмов управления процессами усреднения качественных показателей исходного сырья АОФ, а также разработка автоматизированных систем управления загрузкой распределенных емкостей усреднительных комплексов проводились в рамках научно-исследовательских тем* Разработка алгоритмов автоматизированной системы управления технологическими процессами производства асбеста" и "Разработка алгоритмов управления процессами подготовки и обогащения асбестовых руд", выполнявшихся в институте ВИАСМ ВНПО "Союзавтоматстром" в соответствии с основными заданиями отраслевых комплексных научно-технических программ Мин-промстройматериалов СССР по созданию, освоению и внедрению автоматизированных систем управления, приборов и средств автоматизации в промышленности строительных материалов на I98I-I985 гг. (2*0А.0.35.06, 2.0A.0.35.I0) и направленных на реализацию постановления № 695 от 12 июля 1979 г, ЦК КПСС и Совета Министров СССР "Об улучшении планирования и усилении воздействия хозяйственного механизма на повышение эффективности производства и качества работы,'

Процессы загрузки усреднительных емкостей АОФ оказывают существенное влияние на стабильность и эффективность работы всего последующего процесса обогащения асбеста. Для разделительных многосекционных емкостей (МСЕ) это объясняется следующим: поддержание заданных запасов в приемных бункерах ЦО обеспечивает надежность питания последующих параллельных линий рудных потоков, своевременная догрузка бункеров сравнительно небольшими, расчетными порциями руды обеспечивает наилучшие условия усреднения качественных характеристик и снижает влияние сегрегации, что особенно существенно для асбестовых руд. Для усреднительно-накопительных складов челночная догрузка отсеков рассчитанными определенным образом порциями обеспечивает распределение качественных возмущений входного потока вдоль всего объема формируемого штабеля, а корректировка этих порций в зависимости от локальных запасов позволяет постепенно, слой за слоем, компенсировать начальную неравномерность рельефа на загружаемом участке, что наряду с повышением надежности питания цеха обогащения создает условия для снижения нестабильности качества поступающей на склад руды.

Широкое внедрение средств автоматизации на предприятиях горной промышленности, и в частности на переделах рудоподготовки, потребовало создания новых алгоритмов управления процессом загрузки усреднительных емкостей ОФ, позволяющих максимально использовать все возможности по стабилизации качественных характеристик обогащаемой руды. Однако предлагавшиеся ранее (нацример, в [2, 101, Пб]) алгоритмы носили в основном эвристический характер и не учитывали наличия физической связи между процессами загрузки, усреднения и сегрегации сыпучих материалов. В связи с этим одна из целей настоящей работы состоит в разработке научного подхода, объединяющего указанные явления и позволяющего синтезировать оптимальл ные законы загрузки, исходя из единого критерия, учитывающего как технологические показатели - степень сглаживания качественных характеристик, так и производственные факторы - степень использования полезного объема емкостей, надежность питания передела обогащения.

Для достижения сформулированной цели в работе поставлены и решены следующие научные задачи:

I. Обоснование и выбор комплексного критерия функционирования распределенных усреднительных емкостей, характеризующего загрузку не только как процесс, обеспечивающий промежуточные запасы, но и как процесс, оказывающий в силу наличия явлений смешивания и сегрегации существенное влияние на качество обогащаемой руды; выбор на основе комплексного критерия режимных параметров циклической загрузки усреднительных емкостей.

2* Синтез и исследование алгоритмов управления загрузкой распределенных усреднительных емкостей, обеспечивающих оптимальный компромисс мевду задачами усреднения и надежного питания передела обогащения.

3. Синтез адаптивных алгоритмов оценивания запасов в емкостях по информации о расходах входных и выходных материальных потоков и о запасах на моменты срабатывания датчиков предельных уровней.

4. Реализация полученных алгоритмов управления путем создания и внедрения автоматизированных систем управления процессом загрузки распределенных усреднительных емкостей ОФ.

Научной новизной обладают следующие основные результаты диссертации: математическое описание процесса изменения запасов в усред-нительных емкостях по аналогии с распределенными интегрирующими звеньями, дискретными по пространственной координате; формулировка задачи управления многоцикловой загрузкой усреднит ельной емкости в виде задачи выбора оптимальной циклической программы дискретного перемещения импульса загрузки в зависимости от распределенных возмущений: отклонений расходов и начальных запасов от соответствующих средних значений; конкретные формы критериев оптимальности управления загрузкой, учитывающие: для случая МСЕ - дисперсию качественных характеристик выходных потоков по всем секциям и ограничения на величины фазовых сдвигов между качественными характеристиками отдельных потоков, для случая УНС - добавочную дисперсию, обусловленную отклонением качественных характеристик материала в отсеках от среднего качества по штабелю, и эксплуатационные затраты, характеризуемые длиной пробега ПЗУ; декомпозиция задачи управления процессом загрузки распределенных усреднительных емкостей с циклически перемещающимся загрузочным устройством. На первом этапе для процессов, в которых отсутствуют возмущения по распределению запасов и расходов, минимизируются составляющие критерия, связанные с усреднением и сегрегацией; в результате определяется оптимальное время тжтмтя

Т * или порции загрузки Р * , которые на втором этапе используются как задание для системы автоматического управления. На втором этапе решается задача синтеза алгоритма автоматического управления длительностью отдельных импульсов загрузки в пределах Т* цикла I при наличии возмущений по распределению запасов и расходов; алгоритмы оптимального программного и замкнутого управления передвижными загрузочными устройствами; методика выбора настроечных параметров алгоритмов, заключающаяся в анализе переходных процессов по распределениям запасов при типичных начальных распределениях последних; методика выбора количества циклов программного управления с учетом скорости спада корреляционной функции расходов входных и выходных потоков; методика оценки текущих запасов в многосекционной емкости с использованием адаптивных алгоритмов по информации о расходах входных и выходных материальных потоков и о запасах в моменты срабатывания датчиков предельных уровней при наличии дрейфа гра-дуировочных характеристик измерителей расходов и случайных помех в канале контроля предельных запасов.

В результате проведенных исследований предложен комплексный критерий оценки управления процессом загрузки, включающий составляющие, о вязанные с усреднением и с отклонением распределения текущих запасов от заданного распределения.

Решение комплексной задачи оптимизации циклического процесса загрузки усреднительных емкостей предложено осуществлять на основе метода декомпозиции: на первом этапе, исходя из условий усреднения дшя невозмущенного режима работы емкости, определяются основные режимные параметры, а на втором - осуществляется синтез оптимальных алгоритмов управления при наличии возмущений по распределениям расходов и запасов путем минимизации упрощенного комплексного критерия, в котором составляющая, характеризующая непосредственно процесс усреднения, заменяется косвенным показателем с использованием рассчитанных на первом этапе значений режимных параметров.

Разработана методика выбора режимных параметров для случая разделительных МСЕ, учитывающая дисперсию качественных характеристик выходных потоков по всем секциям и дисперсию фазовых сдвигов между этими качественными характеристиками.

Для случая усреднительно-накопительного склада разработана методика выбора режимных параметров с использованием статистического моделирования, основнная на анализе распределений запасов по отсекам и учитывающая эксплуатационные затраты.

Предложен упрощенный комплексный критерий оценки работы передела загрузки, косвенно учитывающий потери в усреднении. Путем минимизации упрощенного критерия осуществлен синтез алгоритмов оптимального управления загрузкой усреднит ельных емкостей. Рассмотрены две постановки задачи синтеза при нежестко заданном времени цикла и при жестком ограничении на его величину.

Предложена методика выбора настроечных параметров алгоритмов управлении, основанная на анализе переходных процессов распределенной переменной состояния (запасов).

Для разделительных МСЕ предложены алгоритмы управления с перестроением пространственной координаты (номеров ячеек), особенность которых заключается в том, что на первом этапе в зависимости от надежности заполнения отдельных секций определяется очередность их обслуживания, а на втором - для нового порядка следований секций рассчитываются оптимальные управления.

Получены адаптивные алгоритмы оценивания запасов в емкостях по информации о расходах входных и выходных материальных потоков в условиях дрейфа градуировочных характеристик измерителей расходов и случайных помех при срабатывании датчиков предельных уровней. Их использование совместно с алгоритмами оптимального управления загрузкой позволяет повысить эффективность последних за счет использования более достоверной информации о текущих запасах.

Основные теоретические результаты диссертационной работы составили основу математического обеспечения систем управления процессами подготовки асбестовой руды к обогащению. Разработанные алгоритмы и программы использованы при синтезе алгоритмического и программного обеспечений систем управления загрузкой усреднитель-ных емкостей в составе АСУТП АОФ комбината "Кустанайасбест".

Результаты работы использованы в АСУТП загрузки складов сухой руды I, № 2 и многосекционных емкостей каскадов грузового потока ЦО, внедренных на АОФ комбината "Кустанайасбест" в период 19771983 гг. с общим экономическим эффектом в 150 тыс.руб.

АСУТП загрузки склада сухой руды I, включенная в состав специализированной АСУТП АОФ комбината "Кустанайасбест", экспонировалась на ВДНХ СССР и удостоена диплома I степени.

При работе над созданием автоматизированных систем предложены способ и устройства управления загрузкой усреднительных емкостей, реализующие полученные алгоритмы. Новизна разработок подтверждена авторскими свидетельствами на изобретения J6 620424, 640938, 643406 и 870315.

Основные положения диссертационной работы прошли апробацию на научно-технической конференции "Опыт создания, разработки, внедрения и эксплуатации АСУТП (Ленинград, 1982), на конференции молодых специалистов "Автоматизация и контроль технологических процессов в промышленности строительных материалов" (Ленинград, 1974), на научно-технической конференции молодых специалистов института ВНИИ-проектасбест (Асбест, 1979), на заседании научно-технического совета Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторско-го института по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов (Ленинград, 1983), на семинаре института "Механобр" (Ленинград, 1984).

Автор считает своим долгом выразить благодарность Ю.В.Паничу за оказание постоянной помощи при работе над диссертацией, в том числе за постановку задач и руководство при разработке и исследованш алгоритмов и систем управления загрузкой усреднительных емкостей ОФ.

5.3. Выводы

1. Алгоритмы управления цроцессами загрузки усреднительно-накопительных емкостей в условиях неполной информации о возмущениях по качеству реализованы в составе математического обеспечения автоматизированных. систем управления технологическими процессами загрузки складов сухой руды № I и № 2 АОФ комбината "Кустанайасбест".

АСУТП загрузки склада сухой руды № I реализована на базе АСВТ М-6000 и передана в промышленную эксплуатацию в составе специализированной АСУТП АОФ комбината "Кустанайасбест" в 1977 г. Экономический эффект от внедрения специализированной системы составил 144,1 тыс.руб. в год. АСУТП АОФ комбината "Кустанайасбест" экспонировалась на ВДНХ СССР и удостоена диплома I степени.

АСУТП загрузки склада сухой руды № 2 реализована на базе АСВТ М-6000 и передана в промышленную эксплуатацию в 1982 г. с экономическим эффектом 40,5 тыс.руб. в год{приложение 3).

2. Технологическая эффективность АСУТП загрузки усреднитель-но-накопительных складов подтверждается результатами сравнительных испытаний, Показано, что управление загрузкой в автоматическом режиме по сравнению с дистанционным управлением обеспечивает более высокую стабилизацию качественных характеристик обогащаемого потока, результатом чего является значимое приращение извлечения.

3. Адаптивные алгоритмы оценивания запасов в многосекционных емкостях по информации о расходах входных и выходных материальных потоков в условиях дрейфа измерителей расходов и случайных помех при срабатывании датчиков предельных запасов реализованы в составе математического обеспечения АСУТП загрузки многосекционных емкостей цеха обогащения № 2 АОФ комбината "Кустанайасбест".

4. Алгоритмы управления процессами загрузки разделительных многосекционных емкостей в условиях неполной информации о качестве поступающей руды реализованы в составе математического обеспечения АСУТП загрузки многосекционных емкостей цеха обогащения № 2 АОФ комбината "Кустанайасбест".

Технологическая эффективность АСУТП загрузки МСЕ подтверждается результатами расчета потенциальной эффективности от снижения времени простоя линий обогащения. Показано,что при оптимизации процесса управления загрузкой МСЕ обеспечивается большая степень надежности питания рудой передела обогащения по сравнению с ручным режимом управления загрузкой секций.

АСУТП загрузки МСЕ реализована на базе АСВТ СМ2 № 7 и передана в промышленную эксплуатацию в 1983 г. с экономическим эффектом 72 тыс.рублей в год (Приложение 3).

5. Полученные технические решения по управлению процессами загрузки усреднительных: емкостей асбестообогатительных фабрик использованы в техно-рабочих проектах АСУТП АОФ № 6 комбината "Урал-асбест" и АСУТП комбината "Оренбургасбест".

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе исследована задача повышения эффективности рудоусреднительных комплексов АОФ путем оптимизации процессов загрузки усреднит ельных емкостей. Разработан и обоснован комплексный критерий оценки качества управления переделом загрузки, учитывающий усреднение и надежность заполнения отсеков усред-нительных емкостей. Сформулирована задача оптимизации управления процессом загрузки. Решение указанной задачи выполнено методом декомпозиции, при котором на первом этапе осуществляется поиск режимных параметров, оптимизирующих циклический режим загрузки с точки зрения усреднения, а на втором - осуществляется поиск оптимальных управлений при наличии возмущений по распределениям расходов и начальных запасов. В диссертации сформулированы и решены задачи оптимизации циклической загрузки разделительных МСЕ и выбора режимных параметров загрузки усреднительно-накопительных емкостей при наличии информации о вероятностных характеристиках качества поступающего потока. С использованием рассчитанных значений режимных параметров предложен упрошенный комплексный критерий функционирования передела загрузки усреднительных емкостей и решена задача оптимизации управления ПЗУ. Получены алгоритмы оптимального управления загрузкой, обеспечивающие оптимальный компромисс между задачами усреднения и выравнивания запасов. Сформулирована и решена задача адаптивного контроля текущих запасов в МСЕ по информации о входных и выходных расходах в условиях действия помех в каналах измерения выходных расходов и запасов на моменты срабатывания датчиков предельных уровней. С использованием разработанных алгоритмов контроля и управления осуществлен синтез-автоматизированных систем управления технологическими процессами загрузки усреднитель-ных емкостей АОФ комбината "Кустанайасбест".

Основные теоретические и практические результаты диссертационной работы заключаются в следующем.

1. Сформулирована задача оптимизации управления загрузкой усреднительных емкостей, учитывающая требования бесперебойного питания последующих переделов и стабилизации качественных характеристик выходных потоков;искомое управление представлено в виде оптимальной циклической программы дисэдетного перемещения подвижного импульса загрузки.

2. Получено математическое описание процессов в распределенной усреднительной емкости, включающее описание изменения запасов и качественных характеристик на выходе отдельных секций и учитывающее особенности загрузки и разгрузки распределенных емкостей с общим ПЗУ; описание изменения запасов получено в виде дискретного распределенного интегрирующего звена, находящегося под действием возмущений; отклонений распределений расходов из секций и начальных запасов от равномерных распределений.

3. Для решения комплексной задачи оптимизации процесса загрузки разработан метод декомпозиции: на первом этапе рассматривается режим работы передела при отсутствии возмущений по распределениям запасов и расходов, минимизируются составляющие критерия, связанные с усреднением и сегрегацией, в результате чего рассчитываются значения основных режимных параметров циклической загрузки (длительность цикла Т*и величина порции Р* ); на втором этапе в комплексном критерии составляющая, характеризующая непосредственно процесс усреднения, заменяется косвенным показателем с использованием рассчитанных на первом этапе значений режимных параметров и с помощью упрощенного критерия осуществляется синтез оптимального управления при наличии возмущении по распределениям расходов и начальных запасов.

4. Разработана методика выбора режимного параметра циклической загрузки разделительной МОЕ, основанная на минимизации дисперсии качественных характеристик выходных потоков по всем секциям (интенсивность секционных колебаний) с учетом ограничений на дисперсию фазовых сдвигов между этими качественными характеристиками (межсекционные отклонения).

Получены аналитические выражения для дисперсий и выполнены расчеты режимных параметров для различных условий загрузки.

Показано, что для несегрегирующихся и слабосегрегирующихся

Т* руд величина периода ' ограничивается интенсивностью межсекционных отклонений, для сильносегрегирующихся руд (типа асбестовых) период Т* определяется положением минимума показателя интенсивности секционных колебаний.

Для случая усреднительно-накопительного склада разработана методика выбора режимного параметра Р* , учитывающая величину добавочной дисперсии, обусловленной отклонениями качественных характеристик материала в отсеках от среднего качества по штабелю, а также величину эксплуатационных затрат, характеризуемых длиной пробега загрузочного устройства.

Получены зависимости добавочной дисперсии и длины пробега от величины загружаемой порции; выполнены расчеты для условий АОФ.

5. Осуществлен синтез алгоритмов оптимального управления загрузкой усреднительных емкостей при наличии возмущений по распределениям расходов и начальных запасов.

Результаты получены в виде программных, разомкнуто-замкнутых и замкнутых алгоритмов управления. В общем случае законы управления получены в векторно-матричной форме - в виде системы линейных алгебраических уравнений, связывающих распределения начальных запасов и расходов с искомыми длительностями импульсов загрузки. Показано, что для ряда практически важных частных случаев система уравнений распадается на соотношения, связанные лишь величинами средних по всем секциям значений запасов и расходов, что уцрощает техническую реализацию алгоритмов.

Рассмотрены две постановки задачи: при нежестко заданном времени цикла загрузки и при жестком ограничении на его значение, что позволило получить и исследовать алгоритмы разной степени сложности и требующих различных затрат ресурсов УВМ.

6. Разработана методика выбора значений настроечных параметров алгоритмов управления загрузкой МСЕ, основанная на анализе переходных процессов по распределенной переменной состояния (запасам) с начальными значениями, соответствующими наиболее распространенным на практике условиям. Использование разработанной методики позволяет объективно оценить влияние настроечных параметров на качество переходных процессов по огибающим наименьших значений запасов и определить диапазон изменения настроек, обеспечивающий наилучший компромисс между выполнением требований усреднения и надежного питания последующих переделов.

7. Для разделительных МСЕ предложены алгоритмы управления загрузкой с перестроением пространственной координаты (номеров секций), особенность которых заключается в том, что сначала в зависимости от надежности заполнения отдельных секций определяется очередность их обслуживания, а затем для нового порядка секций рассчитываются оптимальные управления. Использование таких, алгоритмов позволяет повысить эффективность усреднения с сохранением заданной надежности заполнения секций, по сравнению с алгоритмами последовательного обслуживания.

Перестроение пространственной координаты может осуществляться по нескольким контрольным подуровням показателя надежности заполнения, цри этом с увеличением числа подуровней растет эффективность усреднения, но и возрастает длина пробега ПЗУ, Сделан вывод о целесообразности использования не более, чем двух контрольных подуровней.

8. Для повышения точности контроля запасов в секциях МСЕ по информации о расходах входных и выходных потоков в условиях дрейфа характеристик измерителей расходов и случайных помех при срабатывании датчиков предельных уровней разработаны адаптивные алгоритмы настройки градуировочных характеристик расходомеров: алгоритм инициативной настройки, с помощью которого осуществляется коррекция характеристик в моменты срабатывания датчиков предельных уровней, и алгоритм:* зонной настройки, корректирующий характеристики при выходе расчетных запасов за конструктивные границы.

Оптимальные решения получены в аналитической форме и в виде итеративной процедуры. Для практической реализации предложен субоптимальный аналог алгоритмов.

9. Разработанные алгоритмы контроля и управления использованы в качестве математического обеспечения базовых автоматизированных систем управления загрузкой складов сухой руды и разделительных МСЕ для асбестообогатительных фабрик.

Выполнен синтез аппаратурных средств и специального программного обеспечения указанных систем. Внедрение осуществлено в процессе создания АСУТП загрузки складов №1,2 АОФ комбината "Кустанайасбест" (внедрены в промышленную эксплуатацию в 1977 и 1982 гг. с экономическим эффектом около 80 тыс.руб.) и АСУТП загрузки МСЕ АОФ комбината "Кустанайасбест" (передана в промышленную эксплуатацию в 1983 г. с экономическим эффектом 72 тыс.руб. в год).

Разработаны способ и устройства управления работой переделов загрузки усреднительных емкостей, реализующие полученные алгоритмы. Новизна разработок подтверждена авт.свид.Ж 620424, 640938, 643406, 870315.

Полученные технические решения по управлению процессами загрузки усреднительных емкостей использованы в техно-рабочих проектах АСУТП АОФ комбинатов "Ураласбест" и "Оренбургасбест".

1. A.c.Jfc 256015 (СССР). Устройство для управления передвижным загрузочным транспортером. Б.А.1^жинский, В.И.Земель, Н.К. Свистунов.

2. А.с.№ 293743 (СССР). Устройство для автоматического управления перемещением разгрузочного механизма. С.С.Гамзов,1. Л. В. Е|гремов.

3. А.с.Л 315672 (СССР). Способ автоматического заполнения бункеров сыпучим материалом. О.А.Протопопов.

4. А.с.гё 326544 (СССР). Устройство для управления процессом загрузки многосекционных расходных емкостей. Г.Е.Барсуков, Г.И.Левин, Г.И.Шляга.

5. A.c.Jfc 338468 (СССР). Способ усреднения полезных ископаемых. В.Ф.Вызов, Л.Р.Мигуцкий и др.

6. А.с.№ 389509 (СССР). Система автоматического управления загрузкой бункеров. В.М.Корнеев.

7. А.с.№ 398476 (СССР). Устройство для загрузки бункеров. В.Г.Бардышев, И.И.Щербаков, B.C.Левин.

8. A.c.Jfc 400877 (СССР). Система автоматического управления загрузкой бункеров сыпучим и волокнистым материалом. В.И.Серебряков, В.Л.Протопопов, Д.А.Шатов.

9. А.с.№ 463605 (СССР), Перегружающее устройство. О.М.Зарецкий, С.А.Кариман.

10. А.с.№ 464497 (СССР). Устройство для управления сбрасывающей тележкой. М.Р.Тейф, А.О.Хавкин.

11. А.с536103 (СССР). Устройство для автоматической загрузки бункеров реверсивным; передвижным конвейером. А.В.Дримбо, В.В. Сорока и др.

12. А.с.№ 620424 (СССР). Устройство для послойной загрузкисыпучих материалов в емкости. Ю.Б.Панич, Е.Ю.Казаков, С.М.Цирульников.

13. A.c.Jfc 640938 (СССР). Устройство для загрузки многосекционной емкости сыпучим материалом. Ю.Б.Панич, Е.Ю.Казаков.

14. А.с.№ 643406 (СССР). Способ управления послойной загрузкой сыпучего материала в распределенной емкости. Ю.Б.Панич, Е.Ю. Казаков, С.М.Цирульников.

15. А.с.№ 648490 (СССР). Устройство для управления загрузкой бункеров сыпучим материалом. Г.П.Феофилов и др.

16. А.с.№ 829488 (СССР). Способ усреднения сыпучего материала. Б.И.Зарайский.

17. А.с.№ 870315 (СССР). Устройство для послойной загрузки сыпучих материалов в емкости. Е.Ю.Казаков, Ю.Б.Панич, Н.М.Лебедев, Б.Н.Рачеев.

18. А.с.№ 874540 (СССР). Способ автоматического заполнения бункеров измельчительных агрегатов рудой. В.И.Гашчев, О.Н.Савинов, Ю.Б.Иванов.

19. Автоматизация и автоматизированные системы управленияв угольной промышленности. / Под общей редакцией Братченко Б.Ф. -М.: Недра, 1976, с.199.

20. Автоматизация управления обогатительными фабриками. / Под редакцией Кошарского Б.Д. и Ситковского А.Я. Недра, 1977.

21. Азбель Е.И. Исследование методов управления усреднением руд на бункерах обогатительных фабрик. Дисс.канд.техн.наук, -Л.: 1970, 238 с.

22. Азбель Е.И. Математическая модель процесса усреднения руды при ступенчатой загрузке бункера. В сб.: Системы и средства автоматического управления. Ин-т Автоматики. - Киев: 1970,с.184-192.

23. Аз б ель Е.И. Об особенностях расчета схем усреднения руд. В кн.: Математические методы в горном деле. Записки ЛГИ им.Г.В.Плеханова, 1974, 52, & 3, C.III-II4.

24. Азбель Е.И. О колебаниях качественного состава потока руды поступающего из карьера. В кн.: "Новые исследования в цветной металлургии и обогащении". Труды ЛГИ, 1969, Вып.1,с.43-50.

25. Азбель Е.И. Усреднение руд при челноковом режиме загрузки бункера. В сб.: Новые исследования в цветной металлургии и обогащении. Научные труды ЛГИ им.Г.В .Плеханова, 1969, вып.1,с.51-62.

26. Азбель Е.И., Шеин А.И. Об эффективности работы усреднительных штабелей. В кн.: Совершенствование горных работ в карьерах. Записки ЛГИ им .Г .В .Плеханова, 1972, 63, № I, с.113-117.

27. Астахов А.Г. Теория и практика автоматизированной шихто-подготовки. В сб.: Проблемы автоматизации агломерационного производства. Киев. Ин-т Автоматики, 1973.

28. Астахов А.Г. Уровень и перспективы автоматизации составления и подготовки агломерационной шихты. В сб.: Проблемы автоматизации агломерационного производства. Киев. Институт автоматики, 1973.

29. Астахов А.Г., Федоровский Н.В. и др. О ликвидации сегрегации при распределении шихты по бункерам. Металлургическая и горнорудная промышленность. 1971, J£ I.

30. Бардамид В.И., Бирюк В.В., Костенко А.А. Автоматическая система загрузки бункеров. Кокс и Химия, 1973, № 2, с.39-42.

31. Бастан П.П., Азбель Е.И., Ключкин Е.И. Теория и практика усреднения руд. М.: Недра, 1979, - 255 е., ил.

32. Бастан П.П., Кабаев A.I. Методика расчета емкости усреднительных складов. Физ.-техн.проблемы разработки полезных ископаемых, 1972, № I, с.122-127.

33. Бастан П.П., Ключкин Е.й. О новых способах усреднения РУД. Труды ИГО МИМ СССР, Вып.53, 1977, с.12-19.

34. Бастан П.П., Ключкин Е.И. Усреднение руд и его влияние на технологические показатели обогатительного передела. Изв. вузов. Горный журнал, 1975, № 12, с.Ш-116.

35. Бастан П.П., Костина Н.К. Методика расчета усреднительных систем. Вопросы рациональной маркшейдерской службы на горных предприятиях. Свердловск, 1981, с.38^3=2.

36. Бастан П.П., Костина Н.К. Усреднительные возможности автомобильных складов. Горный журнал, 1978, J£ 3, с.19-21.

37. Белов М.А. Сегрегация руды в складах асбестообогатительных фабрик. В сб.: Добыча и обогащение асбестовых руд. Научные труды ВНИИпроектасбест, вып.УШ, 1969, с.14-17.

38. Белов М.А. Усреднение качества асбестовых руд на складах асбестообогатительных фабрик. Изв.вузов. Горный журнал. 1963, № 6, с.183-188.

39. Белов М.А. Эффективность и способы усреднения качества асбестовых руд. Труды НИИасбест, вып.2, 1962, с.3-29.

40. Березин И.О., Жидков Н.П. Методы вычислений т.2. М.: Наука, 1966.

41. Бобровников Г.Н., Катков А.Г. Методы измерения уровня. -М.: Машиностроение, 1977, 168 с. с ил.

42. Болгар В.И. Математическая модель оптимальной загрузки бункеров на ГОКах. Сб.статей н.-и. и о.-к. института автоматизации черной металлургии. 1969, вып.6 (72-75).

43. Бызов В.Ф., Вилкул Ю.Г., Максимов И.И. Об усреднении качества руд при объединении грузопотоков (оценка колебаний качества руд). Металлургия и горнорудная промышленность. Днепропетровск, 1982, В 2, 64-65.

44. Васильев М.В., Бастан П.П., Ключкин Е.И., Федосеев Ю.К. Усреднение руд в СССР и за рубежом. Свердловск, Ю.-У. кн.изд-во. 1973, с.100.

45. Воронченков Ю.М. Автоматизация загрузки и разгрузки промежуточных бункеров на крупных щебеночных заводах. Реф.информация, серия "Промышленность нерудных и неметаллорудных материалов". Вып.6. ЕНИИЭСМ, М., 1975.

46. Гончаров Ю.Г., Дримбо А.В., Ищенко А.Д. Автоматизация процессов окускования железных руд. М.: Металлургия, 1983, с.190.

47. Грачев Ф.Г., Христоки К.Г. Расчетные основы процесса усреднения руд. Тр.НИИ горнохимического сырья, 1971, вып.16 ч.2, с.88-96.

48. Грачев Ф.Г., Шубодеров В.И., Христоки К.Г. Техника и технология усреднения минерального сырья на складах обогатительных фабрик и металлургических заводов. Тр.НИИ горнохимического сырья. 1971, вып.16 ч.2, с.77-87.

49. Дмитренко Л.П. Приборы контроля и регулирования уровня сыпучих материалов. М.: Энергия, 1978, - 96 с. с ил.

50. Дримбо А.В., Калиниченко П.Г., Сорока В.В. Бесконтактная система автоматического управления пшхтоподготовки. В сб.: Проблемы автоматизации агломерационного производства. Киев, 1973 (303-310).

51. Евстатов Е.Р., Полиновский В.Н. Автоматизация управления загрузочной тележкой. Механизация и автоматизация производства, 1968, № 2.

52. Еремеева К.Н. Усреднение железных руд. МСНТИЧМ вып.1226., 1977.

53. Ершова Г.П., Тримайлова Г .А. Показатели работы складов сухой руды асбестообогатительных фабрик. В кн.: Добыча и обогащение асбестовых руд. - Труды ВНИЙпроектасбест. Вып.19, 1977, с.116-127.

54. Ещенко А.А., Валентиев В.И. и др. Влияние качества рудного сырья на основные показатели обогащения. Металлургическая и горнорудная промышленность. 1967, Л 4.

55. Жуковский Н.П., Петров А.С., Фадеев В.К. 0 расчете емкости усреднительных складов. Обогащение руд. 1969, I, с.27-31.

56. Зарайский В.Н., Николаев К.П., Казанский Н.В. Усреднение руд. М.: Недра, 1975 - 296 е., ил.

57. Зарайский В.Н., Николаев КЛ. Усреднение железорудного сырья на предприятиях WM СССР и пути его совершенствования. -Горный журнал, 1971, №8, с.27.

58. Зарайский В.М., Ходырев Л.А., Провоторов А.В. Опытно-промышленные испытания по формированию и отгрузке штабелей агло-руды на ДСФ. МЧМ СССР НИИ по проблемам КМА. Усреднение железных руд КМА. Губкин, 1971, сб.трудов, вып.14.

59. Зарайский В.Н. Экономическая оценка эффективности усреднения железорудного сырья при его обогащении. Горный журнал, 1973, № 2, с.20.l/ 60. Затквара В.Г., Целик М.П. и др. Усреднение рядовых углейв бункерах. Кокс и химия. 1968, № 10.

60. Кабаев АД. Усреднение руды в секционных бункерах. -Труды ИГД, МЧМ СССР, 1974, вып.44, I09-II4.

61. Казаков Е.Ю. Оптимальное управление многостадийными процессами загрузки распределительных емкостей. В кн.: Автоматизация технологических процессов в промышленности строительных материалов. - Труды ВИАСМ, 1980, с.94-103.

62. Казаков Е.Ю., Панин Ю.В. Синтез оптимального дискретного алгоритма управления передвижным загрузочным устройством многосекционной емкости. Изв.вузов, Горный журнал, 1983, № 3, с.98-106.

63. Квапил Р. Движение сыпучих материалов в бункерах. М.: Госгортехиздат, 1961 - 79 е., ил.

64. Кенеман Ф.Е. О свободном истечении сыпучих тел. Изв. АН СССР, ОТН. Механика и машиностроение, I960, £ 2, с.70-77.

65. Коллатц Л. Численные методы решения дифференциальных уравнений. М.: Ил. 1953 - 460 е., ил.

66. Копченова Н.В., Марон И.Н. Вычислительная математика в примерах и задачах. М.: Наука, 1972.

67. Крутько П.Д. Вариационные методы синтеза систем с цифровыми регуляторами; М.: Советское радио, 1967, с.44-47.

68. Лурье З.С. Бункерные устройства углеобогатительных и брикетных фабрик. М.: Недра, 1972.

69. Лурье З.С. Транспортные устройства и склады на углеобогатительных фабриках. М.: Недра, 1976.

70. Марюта А.Н., Молчанов А.А. и др. О возможности усреднения руды по крупности на сборном конвейере при подаче ее из ряда последовательно расположенных бункеров. В сб.: Вопросы рудничного транспорта. Вып.II. - М.: Недра, 1970.

71. Новожилов М.Г., Эрперт A.M., Ройзен Я.Ш. Исследование усреднительных свойств рудных складов при их формировании. Изв.вузов. Горный журнал, 1975, I, с.31-36.

72. Определение емкости усреднительных рудных складов методами статистической группировки и теории случайных функций. Физ.-техн.цробл.разработки полезных ископаемых. 1974, № 6, с.67-73.

73. Панкин М.З. Модели и алгоритмы управления технологическим процессом усреднения асбестовых руд в накопительных емкостях обогатительных фабрик. Дис.канд.техн.наук, - Свердловск, 1981, 239 с.

74. Пайкин М.З. Программное управление процессом переключения потоков сыпучего материала при разгрузке многосекционной на-копительно-усреднительной емкости. Обогащение руд, 1979, J£ 5, с.39-42.

75. Панич Ю.В. Вариационной подход к задаче управления загрузкой распределенных усреднительных емкостей обогатительных фабрик. Изв.вузов. Горный журнал, 1979, № 9, с.103-113.

76. Панич Ю.В., Пайкин М.З. Математическая модель загрузки и истечения сыпучих материалов из накопительных емкостей с целью усреднения руд. Обогащение руд, 1977, $ 3.

77. Панич Ю.В., Пайкин М.З. Один класс математических моделей усреднения руд в больших бункерах. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 1977, № I.

78. Панич Ю.В., Пайкин М.З. Оптимизация процесса усреднения при пульсирующем режиме работы бункера в условиях сегрегации руды при загрузке. Изв.вузов. Горный журнал, 1980, № 10, с.ПО-117.

79. Панич Ю.В., Пайкин М.З. Преобразование спектра колебаний качественных характеристик потока сыпучего материала, проходящего через емкость, при импульсной модуляции входной производительности. Изв.вузов. Горный журнал (в печати).

80. Панич Ю.В. Развитие вариационного подхода к синтезу алгоритмов оптимального управления загрузкой многосекционной емкости Изв.вузов. Горный журнал, 1980, 3, с.95-102.

81. Панчишкин Л.П. Об эффективном способе автоматической разгрузки сыпучего материала из многосекционного бункера в режиме усреднения. Зап.ЛГИ, т.68; вып.1, 1975, с.143-147.

82. Патрман Ф. Крупные открытые усреднительные склады сыпучих материалов. Чехословацкая тяжелая промышленность. 1965, № 6.

83. Пахмутов В.А. Исследование электрифицированных транспортных устройств с автоматизацией загрузки бункеров обогатительных фабрик. Дис.канд.техн.наук, - Ленинград, ЛГИ, 1981, 199 с.

84. Разработка методических основ усреднения руды на горнообогатительных предприятиях. Заключительный отчет .Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт механической обработки полезных ископаемых (MEIXAHOEP). Руководитель работы Н.Н.Болошин,

85. В ГР 77068567, Ленинград, 1977, с.283.

86. Разумов К.А. Проектирование обогатительных фабрик. М.: Недра, 1970, - е., ил.

87. Ройзен Я.Ш., Эрперт A.M. Некоторые вопросы.теории усреднения руд на складах. В сб.: Циклическая и поточная технологияна железорудных карьерах. Труды ИГД ММ СССР, вып.28, Свердловск, Х970.

88. Ружинский Б.А. Исследование и разработка рациональных систем АУ распределением материала по бункерам. Дис.канд.техн. наук, - Ленинград, 1973.

89. Ружинский Б.А., Смелова МЛ. Автоматическое управление загрузкой бункеров. Механизация и автоматизация производства, & 7, 1972.

90. Сигуа Р.А. Опыт внедрения АСУТП шихтоподготовки агломерационного производства с применением УЕМ на Челябинском металлургическом заводе. Приборы и системы управления, № 9, Х974.

91. Современные методы контроля уровня. Обзорная информация. М.: ВДИИТЭИприборостроения, Х978, 56 с.

92. Сорока В.В., Дримбо В.А., Калиниченко П.Г. К вопросу автоматизации передвижных реверсивных конвейеров. Металлургическая и горнорудная промышленность, № 4, 1974.

93. Старицын О .В. К вопросу оптимизации режимов управления загрузкой рудой цеха обогащения АОФ. Тр.Св.ГИ, в.94, 1972. Автоматизация, управление и контроль процессов обогащения и рудо-подготовки.

94. Трачевский М.Л. Отслеживание медленно меняющихся параметров нестационарных систем. В кн.: Автоматизация технологических процессов в промышленности строительных материалов. (Сб.науч. трудов). Л.: ВНПО "Союзавтоматстром", 1978.

95. Трачевский М.Л., Флерова Б.Н. Анализ критериев оптимизации в задаче интегрированного контроля расходов материальных потоков. В кн.: Методы контроля и технические средства автоматизации. (Сб.науч.трудов). Л.: ВНПО "Союзавтоматстром", 1982, с.36-47.

96. Троп А.Е., Шустов Г.И. Анализ систем автоматической загрузки бункеров на обогатительной фабрике. В кн.: Автоматизация технологических процессов на обогатительных фабриках. - Труды ГСИ, вып.68, 1970, с.78-84.

97. Феофилов Г .П., Пародер С.Ш., Коновалов И.К. Автоматизированная система загрузки бункеров. Механизация и автоматизация производства № 8, 1976, с. 12.

98. Фиалко М.Г., Лукас В.А. К построению математической модели процесса усреднения руды в бункере обогатительной фабрики -В кн.: Идентификация технологических процессов обогатительных фабрик. Труды СГИ, вып.ПЗ, 1975, с.9-12.

99. Цеховой А.Ф. Влияние суточных колебаний содержания асбеста в руде на основные показатели обогащения. В кн.: Экономика промышленности. MB и ССО Каз.ССР, 1968, вып.1.

100. Швец Д.С. Средства промышленного контроля уровня сыпучих материалов. Механизация и автоматизация производства. 1976, № 8.

101. Школьников А.Д., Азбель Е.М., Казанский К.В. О методиках расчета усреднительной способности штабеля. Научные труды Сибцветметниипроект, вып.6, 1973.

102. Школьников А.Д., Азбель Е.И., Сосинский A.M. Об эффективности управления процессом усреднения. Научные труды Сибцветметниипроект, вып.6, 1973.

103. Школьников А.Д., Азбель Е.И. Усреднение качественногосостава руд на бункерах обогатительных фабрик. ФТПРПИ, 1970, J6 5tc.I25-I28.

104. Щедринский М.Б., Волегов А.В., Мюллер Э.К. Обогащение асбестовых руд. М.: Госгортехиздат, 1962, - 235 е., ил.

105. Щупов 1.П. Математические модели усреднения. М.: Недра, 1978, - 287 е., ил.

106. ПО. Центюр А. Цифровое управление при создании смесительного штабеля с учетом вычисленной высоты и коррекцией угла естественного откоса. -7temmt-Ka£k-&lli6, 1918, Ns-2,p.72-l4

107. I. Эртль М. Дозировка сырьевых материалов непосредственно со склада материалов с применением современных методов уцравления. ЖелгелЖ -KcUk-(Hwb , /978, 77-78

108. П2. fcchuJcLtd К. УобЬооСа М. flow ТГшЫлй

109. У-Cvtdb Corifcwt Тгсрроп Xokari TedtrUkaL

110. ЬероЖ. jf2Z7QCto6eb , /976, p. /-7.

111. П6. Pte&zlg/o H.9b. 6tcctic Co^uc corttioC . Шепш^ огосиьше. Stunt,969, 9-H , 24. 11. ПРШГОШИЕ X

112. П"1. л-а^о ЖУГ/7 Заг/эуз*" слг/7а<?асухой у>уЖ/ л/г