浓密机生产过程综合自动化系统

针对浓密机生产过程工艺机理复杂,具有大滞后、非线性的特点以及给矿性质波动频繁、难以实现浓密机自动控制的难题,提出了由过程管理和过程控制两层结构组成的浓密机生产过程综合自动化系统。讨论了系统的结构、功能和浓密机底流浓度智能优化控制策略。实际应用结果表明,该方法实现了浓密机生产过程精细化,降低了浓密机压耙等生产事故,提高了浓密机生产效率,减轻了现场岗位劳动强度,实现了浓密机生产过程优化控制、优化运行和优化管理,取得了显著的应用效果。     

混合选别浓密机底流矿浆浓度和流量区间智能切换控制方法

赤铁矿磁选-浓密-浮选过程中浓密机的底流矿浆浓度受到大而频繁的浮选过程产生的中矿矿浆随机干扰的影响,造成底流矿浆流量频繁波动在工艺规定的范围之外,使得矿浆在浮选机中选别时间缩短,液位波动造成有用金属流失,从而减少精矿品位和金属回收率.本文分析了难以采用现有的底流矿浆浓度闭环控制策略的原因,提出了由流量设定和跟踪流量设定值控制组成的矿浆浓度与流量区间双闭环控制;提出了基于静态模型的流量预设定、模糊推理的流量设定补偿、流量设定保持器和规则推理的切换机制组成的流量设定智能切换控制方法.与矿浆浓度闭环控制方法的仿真对比实验和在国内某大型赤铁矿混合选别浓密机的成功应用,表明所提出的方法在浮选中矿干扰下,不仅将底流矿浆浓度和流量控制在目标值范围内,而且明显减少底流矿浆流量波动,从而在保证金属回收率不变的条件下,显著提高了精矿品位.     

混合选别浓密机底流矿浆浓度和流量区间智能切换mm控制方法

赤铁矿磁选-浓密-浮选过程中浓密机的底流矿浆浓度受到大而频繁的浮选过程产生的中矿矿浆随机干扰的影响,造成底流矿浆流量频繁波动在工艺规定的范围之外,使得矿浆在浮选机中选别时间缩短,液位波动造成有用金属流失,从而减少精矿品位和金属回收率. 本文分析了难以采用现有的底流矿浆浓度闭环控制策略的原因,提出了由流量设定和跟踪流量设定值控制组成的矿浆浓度与流量区间双闭环控制;提出了基于静态模型的流量预设定、模糊推理的流量设定补偿、流量设定保持器和规则推理的切换机制组成的流量设定智能切换控制方法. 与矿浆浓度闭环控制方法的仿真对比实验和在国内某大型赤铁矿混合选别浓密机的成功应用,表明所提出的方法在浮选中矿干扰下,不仅将底流矿浆浓度和流量控制在目标值范围内,而且明显减少底流矿浆流量波动,从而在保证金属回收率不变的条件下,显著提高了精矿品位.     

基于PCS7的铜钴回收冗余控制系统设计

针对新型铜钴回收工艺仍然处于人工手动操作、自动化程度低的问题,该文在西门子PCS7过程控制系统下设计铜钴回收冗余控制系统对整个生产流程进行自动化监控,针对铜钴回收浓密机工艺机理复杂,操作环境恶劣,具有大惯性、非线性以及来料性质波动频繁等缺点,分析浓密机的结构,设计浓密机的参数自整定模糊PID控制.通过在青海某矿业集团50万吨铜钴回收项目的实际应用证明,该系统能很好地满足控制要求.浓密机运行安全可靠,提高了综合回收效率,减轻了劳动强度,实现了安全稳定的自动化生产.     

基于强化学习的浓密机底流浓度在线控制算法

复杂过程工业控制一直是控制应用领域研究的前沿问题. 浓密机作为一种复杂大型工业设备广泛用于冶金、采矿等领域. 由于其在运行过程中具有多变量、非线性、高时滞等特点, 浓密机的底流浓度控制技术一直是学界、工业界的研究难点与热点. 本文提出了一种基于强化学习技术的浓密机在线控制算法. 该算法在传统启发式动态规划 (Heuristic dynamic programming, HDP)算法的基础上, 设计融合了评价网络与模型网络的双网结构, 并提出了基于短期经验回放的方法用于增强评价网络的训练准确性, 实现了对浓密机底流浓度的稳定控制, 并保持控制输入稳定在设定范围之内. 最后, 通过浓密机仿真实验的方式验证了算法的有效性, 实验结果表明本文提出的方法在时间消耗、控制精度上优于其他算法.     

混合选别浓密过程双速率智能切换控制

赤铁矿混合选别浓密过程是以底流矿浆泵频率为输入,以底流矿浆流量为内环输出,以底流矿浆浓度为外环输出的强非线性串级工业过程.由于受到频繁的浮选过程产生的中矿矿浆和污水的随机干扰,底流矿浆浓度外环和流量内环始终处于动态变化之中,控制器积分作用失效,内外环相互影响,使被控系统的动态性能变坏,底流矿浆浓度与流量超出工艺规定的控制目标的范围,甚至产生谐振.本文针对上述问题利用提升技术建立基于内环流量闭环动态模型的浓度外环动态模型,将基于未建模动态补偿驱动的一步最优PI控制和基于模糊推理与规则推理的切换控制相结合,提出了由浓度外环控制和流量内环控制组成的混合选别浓密过程的双速率智能切换控制算法,建立了由机理主模型和神经网络补偿模型组成的混合选别浓密过程动态模型.所提算法通过混合选别浓密过程的半实物仿真实验结果表明本文所提控制方法的有效性.     

基于数据驱动的浓密-压滤过程协调优化控制

针对某选矿厂由于浓密-压滤过程关键变量没有实现在线检测,导致该工序生产操作无序、生产指标难以达标、能耗经济指标高等问题,利用浓密-压滤过程的生产运行数据,提出一种基于数据驱动的浓密-压滤过程协调优化控制方法.首先,通过偏最小二乘(PLS)方法建立浓密-压滤过程的数据模型;然后,在阶梯电价、浓密机运行安全、生产指标的约束下,以浓密-压滤过程能耗经济指标最小为目标,建立浓密-压滤过程协调优化模型,规划放矿压滤时间序列.离线实验与现场应用表明,所建立优化模型能提高浓密-压滤过程底流浓度生产指标、降低过程能耗经济指标、减少滤布损耗、降低生产异常次数等应用效果.     

无线网络环境下数据驱动混合选别浓密过程双率控制方法

无线网络环境下赤铁矿混合选别浓密过程控制问题是以底流矿浆泵频率为内环输入,以底流矿浆流量为内环输出外环输入,以底流矿浆浓度为外环输出的非线性串级工业过程控制问题.其外环反馈回路存在丢包,且模型参数难以辨识,故本文利用工业运行过程的在线数据,设计不依赖模型参数的跟踪控制器.首先,利用浓密过程运行在工作点附近的特点进行线性化,对流量过程设计Q-学习控制器,保证流量过程能够跟踪给定的流量设定值;然后采用提升技术,得到统一时间尺度的以底流矿浆流量设定值为输入,以底流矿浆浓度为输出的被控对象;最后,考虑到在无线网络环境下浓度过程存在反馈丢包,当前的状态可能无法获得,故采用史密斯预估器的思想,利用历史的数据估计系统当前的状态,设计丢包Q-学习设定值控制器为流量过程提供最优设定值.通过仿真实验验证所提算法的有效性.     

嵌入式容栅扭矩转速传感技术

嵌入式容栅扭矩转速传感技术是利用目前已经趋于成熟的容栅技术,通过在旋转轴距离为L的两处安装容栅传感器,利用容栅差动电容周期性的变化规律,再通过脉宽调制电路和低通滤渡电路,准确地测量出旋转轴的转速和所受的扭矩,并在OLED上卖时显示旋转轴的扭矩和转速.本传感器采用嵌入式设计,特别适合于坦克、装甲车辆等安装空间狭小、对传感器的体积有严格要求的测试系统.     

基于SOC和无线传输的扭矩仪的研制

分析了扭矩测量的特点,研制了一种基于SOC和无线传输的应变型扭矩仪.采用SOC技术将数据采集与敏感弹性元件置于一体,在旋转轴上完成了扭矩信号的智能采集,提高了测量精度.采用无线数字传输技术实现了测量数据的非接触传输.试验表明:该扭矩仪工作可靠,测试精度高,具有广泛的应用前景.     

HT-L粉煤加压气化装置沉降槽耙料机运行状态的监测

针对HT-L粉煤加压气化装置渣水处理系统配套沉降槽耙料机在运行过程中出现主轴断裂,导致被迫停车的事故,介绍准确地监测耙料机运行状态的改造方法。     

基于混合整数线性规划的浓密脱水过程协调优化

浓密脱水过程是有色金属选冶领域重要的固液分离工序.但由于该过程关键变量难以在线检测、生产设备间相互耦合以及人工经验操作等问题,导致其能耗较高、过程安全性难以保证.对此,以浓密脱水过程为背景,构建一种基于混合整数线性规划的协调优化模型.利用工业现场的历史数据,建立底流浓度预测模型以及底流泵与压滤泵运行时间预测模型;在考虑阶梯电价的条件下,以最小化生产过程能耗为目标,以生产工艺条件、设备安全等为约束条件,建立浓密脱水过程的协调优化模型;通过引入辅助决策变量,对优化模型进行线性化处理,将复杂的非线性过程问题转化为更易于求解的混合整数线性规划问题.最后,将所提出的方法应用于某选矿厂的浓密脱水过程,结果显示,平均放矿底流浓度可以提高13.5%,能耗经济指标降低46.8%.     

基于LabVIEW的浓密膏体管道流速数据采集系统

浓密膏体具有黏度大、颗粒细、电导率低、输送流速慢等特点,因此对其管道流速的测量难以应用市场中现有的各种流量计.迫于工程实践和实验研究的需要,自主研发了一种浓密膏体管道流速测量装置.基于计算机虚拟仪器技术和LabVIEW图形化编程软件平台,开发了一套数据采集系统,帮助实现自动化在线测量.该系统硬件由数据采集卡、端口接线板和计算机组成,软件由数据采集、回放和计算3个模块组成.对煤泥多流速的多次测量结果证明其达到了设计要求,测量范围在0.1～0.9 m/s的线性度和重复性都小于1.5％,静态特性良好.     

化肥厂耙料机无线监控系统

PLC或智能仪表作现场控制器，工控机配置组态王软件作为上位机，实现数据联网共享，是目前工厂自动化的流行配置。结合耙料机工作的特点，设计了一套基于PLC和无线通讯模块EL705的无线监控系统，给出了控制系统的硬件配置及软件设计，介绍了该套系统在化肥厂耙料机上的应用。     

基于PLC的燃油滤清器旋紧机控制系统设计

旋紧机设置水平和铅垂调整环节，可针对滤清器不同系列尺寸实现可控定扭矩旋紧，采用PLC作为控制系统，装配可靠性和生产率大大提高。PLC控制系统分别设置自动、手动工作模式和故障处理调试模式，保证旋紧机系统半自动化装配的可靠性。可控定扭矩旋紧机的研制有效解决了滤清器半自动化装配的国产化问题。     

基于双螺旋副传动的七功能液压机械手肘关节

通过对双螺旋传动内、外螺旋副旋向的同向和反向布置的分析和比较,建立双螺旋传动的运动学和动力学关系,并且针对不同的内外螺旋布置和导程关系,选用不同的轴向力补偿方式.研究分析表明,内外螺旋副的反向布置方式比同向布置方式具有更大的输出转角活塞位移比,而内外螺旋的螺旋副同向布置比反向布置方式具有更大的输出扭矩;对双螺旋传动摆动油缸的轴向力进行补偿能够保证输入压力和输出扭矩的线性关系,提高传动效率.利用内外螺旋副反向布置的双螺旋摆动油缸模型分别建立了具有轴向力补偿功能和不带轴向力补偿的两种水下液压机械手肘关节.通过两种机械手肘关节的传动实验,验证了内外螺旋副的反向布置方式的运动学和动力学关系.对两种机械手肘关节的输出扭矩的比较表明,具有轴向力补偿的双螺旋摆动油缸比未进行轴向力补偿的双螺旋摆动缸具有更好的传动特性.     

综采工作面液压支架计算机分布式电液控制系统设计

在介绍液压支架单片机分布式控制系统原理和功能基础上，提出主、子控机硬件设计方案，实现了主控机和子控间多机的通讯和基于VC6．0的上位机和下位机之间的通讯。     

基于Wincc的液压实验台监控系统的设计

现代的液压传动及控制技术发展己经是集传动、控制、检测、计算机一体化的一门完整的自动化技术,其发展逐步趋向数字控制和全自动化。本文采用了德国西门子公司的S7-300PLC先进控制技术,构建了由PLC作为下位机控制现场设备,由PC作为上位机在线监控的控制系统,实现机、电、液、计算机技术的完美结合。通过实验,学生不仅可以加强对液压理论的理解,而且也掌握了先进的控制技术,达到更好的教学效果。     

压缩式垃圾车液压系统故障诊断方法研究

针对传统液压系统故障诊断方法诊断效率低、诊断精度不高等问题,以垃圾车液压系统为研究对象,提出了基于支持向量机的液压系统故障诊断方法.运用AMEsim软件建立垃圾车液压系统仿真模型、采集故障数据,利用故障数据建立支持向量机分类模型并进行参数寻优,最后利用分类模型对液压系统未知故障样本进行测试.仿真结果表明,上述函数和惩罚因子的选择对诊断精度影响较大;支持向量机诊断方法能更加有效提取液压系统故障信息,有更高的故障诊断精度和诊断效率.     

猝发式红外近距离测试系统发射部分电路设计

针对坦克装甲车辆传动系统旋转轴的扭矩和转速测试的特点,提出了狭下空间下发动机输出轴的猝发式红外近距离测试系统发射部分电路的设计思路。