应用专家PID实现某矿山半自磨机的控制

为了解决国内某矿山[?]8.8 m×4.8 m型半自磨机的自动控制问题，采用专家PID控制系统进行了系统控制设计研究。结果表明：①影响半自磨机工作状况的因素较多，主要包括矿石性质、磨矿介质、给矿速率、磨矿浓度、衬板和格子板的状态等；物料充填状态可通过半自磨机的功率、轴压和磨音来判断，而料位状态控制可通过调节给矿量、给水量、加球量实现。②专家PID算法与传统PID的算法有明显的优势，其本质上是采用非线性设计手段，将专家经验引入控制策略的制定中，更适合复杂对象控制策略的实施，较好地克服常规PID对非线性系统适应性差、难以克服异常扰动以及对滞后时间常数难以确定等缺点。③在充分考虑了半自磨机工作特点的基础上，设计的专家PID控制系统可将半自磨机的轴压、功率稳定在设定值范围内，同时能根据半自磨机给矿量、给水量、顽石量、磨音等参数的综合分析，判断出半自磨机处于较为稳定的工作状态。     

一种半自磨机智能控制技术

半自磨机具有多变量、非线性、强耦合、大滞后、时变性等特征,且很多过程参数难以检测,难以通过常规控制方法实现自动控制。为此,乌山选矿厂以人工经验为基础,找出半自磨机工作时给矿量、磨音、功率、轴压、磨矿浓度、给矿粒度比例之间的关系,并用计算机语言表述出来,得到一种定性的智能控制系统。实践表明：这种半自磨机智能控制系统可根据服务器设定的控制策略,实时采集半自磨机过程参数,自动调整至最优的半自磨机运行状态,在乌山选矿厂应用后较原人工控制可以提高处理量24.7 t/h、延长衬板使用寿命11.1 d、降低吨矿能耗0.49 kWh/t,具有显著的经济效益,在金属矿山领域具有重要推广应用前景。     

某矿山无模型自适应磨矿过程控制系统的开发与应用

磨矿过程作为矿冶过程中的高耗能环节,良好的控制效果能显著降低该过程的生产成本,提升企业的利润。但磨矿过程是一个强耦合、非线性多输入多输出过程,不仅干扰因素多,易受外部干扰,且无法建立准确的数学模型,生产过程往往采用人工调整。为了解决人工调整的及时性和准确性问题,以某半自磨-球磨矿山为例,开展了无模型自适应控制（MFAC）研究与应用。系统利用现场的输入、输出数据,和系统本身良好的鲁棒性,并结合现场实际,设计了一个多输入多输出无模型自适应控制系统,通过调节半自磨机的给水量和给矿量来控制磨矿浓度和磨机功率,实现良好的控制效果。现场数据仿真和现场应用都展现了良好的效果。     

基于矿堆偏析特征的智能配矿方法的应用

该方法利用储矿堆会产生"偏析"作用这一特点,实现对磨矿过程的配矿。结合磨机的工艺指标,如功率、轴压、磨音、顽石量以及储矿堆的料位等外部因素,制定出磨机给矿块度和重板给料机启动顺序控制方案,通过.NET技术、数据库技术、MATLAB技术等混合编程实现对储矿堆的"金字塔"型控制,该方法在有效的确保选厂处理量前提下,稳定磨机内部的料位在正常值范围内,提高了磨机的磨矿效率,稳定了磨矿产品的粒度,减少了钢球和衬板的损耗。     

工艺在线检测仪表与自动控制系统在司家营铁矿的应用

针对目前国内球磨机1段给矿参与自动控制,磨机往往要随矿石性质变化而改变给矿量,不能很好提高磨机效率,单纯通过自动化控制又难以实现的问题,通过选用在线粒度分析仪与磨音检测采用模糊控制理论结合PID控制方案建立了自动控制系统。实际应用表明:该方案可有效提高磨机的工作效率及处理量,达到了稳定磨矿浓度等磨矿指标、提高自动控制程度的目的。     

大型自磨机系统自动控制与给矿控制模型探讨

介绍了大型自磨机磨矿分级过程的优化自动控制实践,解决了自磨给矿量控制并建立了自磨系统经验控制模型．在自磨给矿矿石性质复杂多变的情况下,达到了优化控制目标,大幅度提高了系统的处理量,避免了磨机出现“胀肚”现象,提高了磨矿分级产品的质量,取得了显著的技术经济效益。     

棒磨—砾磨磨矿系统的微机控制

本文叙述了凤凰山铜矿选矿厂磨矿回路微机控制的研究结果。该回路为两段磨矿,第一段为开路棒磨,第二段砾磨与水力旋流器闭路。对一段棒磨进行了定值给矿、调值给矿和进料给水控制的研究;对二段砾磨进行了矿浆池给水量、液面控制及砾磨机功率控制研究。研究结果,当定值给矿时,给矿量平稳,但当入磨物料因粒度降低或硬度变小而较易磨时,系统不能多处理矿石,磨矿产品粒度组成波动较大,不符合分选工艺的基本要求。调值给矿控制,产品粒度组成稳定,符合分选要求,且当入磨物料易磨时,能自动增加处理矿量。     

功率控制在磨矿分级自动控制系统中的应用

随着国民经济的发展,各行业对资源的需求越来越大。我国是资源大国,同时也是资源贫国,绝大多数资源品位低,不能直接开发利用,必须通过选矿富集才能进入后续作业,故“选矿”在我国国民生产过程中占有十分重要的地位。磨矿分级是选矿生产流程中的关键环节,也是能耗大户,其生产成本和效率影响到选矿企业的各项经济技术指标,如何提高磨矿分级效率、降低磨矿分级成本是众多生产企业研究的课题。选矿自动化是降低选矿生产成本、提高选矿经济效益的重要手段,在选矿生产过程中得到广泛运用,尤其是磨矿分级自动化控制在提高选厂生产效率、降低生产成本方面效果明显,得到选矿企业的广泛重视。常规磨矿分级自动控制技术重在根据矿石性质的变化,自动调节磨机给矿量和给水量,当矿石易磨时增大磨机给矿量和给水量,矿石难磨时减小磨机给矿量和给水量,以提高磨矿分级效率,但同时也导致入选矿浆流量的波动,影响后续选别作业,引起选别指标波动,尤其是浮选作业。因此,在常规磨矿分级控制技术基础上引入磨机功率(转速)控制技术,进一步提高了磨矿分级效率,稳定了磨机给矿量和给水量,也稳定了入选矿浆流量,为后续选别提供了稳定的作业环境,优化了选别指标。     

某选厂磨矿分级工艺改造与自动化控制系统研究

某铁选厂原采用螺旋分级与磨矿构成闭路,存在着分级返砂量不稳定、不连续且分级能力较差的问题,影响磨矿效果。同时为实现磨矿分级作业流程中磨机给矿量、充填率、磨矿与分级浓度等技术指标的自动化控制,建立了磨矿分级自动化控制系统。通过采用旋流器代替原螺旋分级机对磨矿产品进行分级,采用PID控制器控制磨机给矿、旋流器泵池液位与分级压力,通过水量的控制进行磨矿与分级浓度的调节,使用自动加球机控制磨机充填率,设计了控制系统硬件,确定了控制流程,最终实现了磨矿分级作业流程的自动化控制。其中磨矿控制的关键点是保证球磨机的充填率和磨矿浓度,分级过程控制的关键点是旋流器的压力与分级浓度。实践结果表明,采用旋流器分级并建立磨矿分级自动化控制系统,可根据矿石性质的不同自动调整给矿量,降低了返砂比,提高了磨矿效率和分级效率,实现了钢球自动添加,有效降低了钢耗。该选厂磨矿分级工艺的改造与自动化控制系统建立的实践结果,有利于提高选厂自动化生产的整体水平。     

承德某选矿厂磨机给矿控制系统的设计

针对磨矿分级过程的非线性、强耦合、大时滞等特性,传统的PID控制算法不能实现磨机给矿量的最优控制,将模糊控制器加入到给定环节,指导磨矿分级系统最佳给矿量的设定,使传统的恒值控制系统变成了随动控制系统。再由神经网络优化PID的参数,形成智能PID控制系统,使给矿量准确快速跟踪给定量。现场运行结果表明,智能PID控制系统安全稳定,提高了磨机台时处理量,降低了能耗,减少了工人的工作量,提高了选厂的经济效益。     

基于POS-BP的磨矿过程磨机负荷智能分析方法研究

主要针对有色金属行业选矿厂的磨矿过程半自磨机、球磨机等磨矿设备的负荷进行分析,利用OPC技术,通过计算机实现对磨矿过程的实时工艺数据的采集、处理、分析存储,利用POS-BP算法构建磨机功率软测量模型,从而实现对磨机功率的在线预测分析,之后结合案例分析技术,实现对磨机负荷的智能在线分析,能够有效地减少磨机涨肚次数,提高磨机处理量以及磨矿粒度合格率,降低衬板和钢球损耗,并且预测值可以为磨矿过程的优化控制、专家控制等先进控制提供有效的参数依据,从多方面提高磨矿过程乃至整个选矿过程的运行效率,从根本上提高矿山企业经济效益。     

模糊控制在恒压供水系统改造中的应用

由于供水系统具有非线性﹑时滞性等特点,常规PID控制不能确保良好的供水质量,介绍了一种基于模糊-PID控制思想的恒压供水系统的设计。该系统将模糊控制技术应用于传统的PID控制恒压供水系统改造中,使得控制系统能够更好地克服供水系统中存在的非线性和时滞性等问题,同时获得了良好的瞬态响应和稳态精度。通过近0.5 a的试运行,该系统运行状况良好,供水质量显著提高。     

承德某选矿厂磨机运行专家系统

针对磨机运行过程中具有的大惯性、滞后性和非线性特性,提出了基于模糊自寻优控制的专家系统。将模糊控制、自寻优控制和常规PID控制有机地结合起来,用于承德某选矿厂一段磨矿分级系统的自控设计,并且采用PLC和工控机构成了一个DCS系统。实践表明,该专家系统运行安全稳定,节能降耗效果明显,而且能大大地减轻现场操作人员的劳动强度,改善操作人员的工作环境。     

基于PLC的半自磨机介质取运自动控制系统设计

摘要:针对某选矿厂半自磨机的人工作业加球的问题,提出采用工业机器人对介质钢球进行自动取运的方案并设计了一套基于西门子S7-200 SMART CPUSR30 PLC的自动化取运钢球控制系统,完成对加球过程的自动化控制。整个控制系统以PLC控制模块为核心与各个模块进行相连,完成半自磨机自动加取钢球的过程,最后将运行结果信息显示在触摸屏上,实现对自动加球过程的实时监测。实验结果表明,该控制系统可以较好的完成半自磨机自动加球的作业过程,与人工操作电磁铁取球相比稳定性高,介质填充率保持相对稳定,磨矿质量得到提升。     

基于模糊PID控制的球磨机自动控制系统设计

提出了一种模糊控制对球磨机进行自动控制的技术方案,将模糊PID控制理论引入到球磨机控制系统中,能够很好地克服球磨机非线性、时变等因素的干扰影响,能有效地避免球磨机发生胀磨或是空磨现象。系统运行可靠,抗干扰能力强,能较好地实现球磨机恒功率自动控制,提高了设备的生产率和自动化水平,具有较好的推广应用价值。     

回声状态网络在半自磨机功率预测中的应用

采用回声状态网络(ESN)对半自磨机功率进行了预测, 并成功应用于某现场半自磨机的功率预测中。与实时监测结果对比发现, 该算法对磨机功率预测具有较高的鲁棒性和准确性, 同时能结合选矿厂实际情况, 具有较好的实用性和广泛性。该方法不仅可用于磨矿过程磨机的自动化控制, 同时可在现场检测仪表出现故障时为现场磨机控制提供必要的参数指导。采用ESN回声状态网络对半自磨机功率进行预测可提高半自磨机磨矿效率、防止磨机涨肚、降低球耗及电耗。     

基于选矿过程的SABC流程专家系统研究

结合现场考察报告和专家系统知识, 设计了SABC流程专家系统。现场应用实际表明, 该系统对提高台时处理量、降低钢耗能耗有明显作用, 同时系统可对SABC流程中每个阶段的顽石量、功率、磨矿浓度、轴压和重板开启情况等进行监测, 防止异常情况发生, 对减少现场停车、涨肚、拉稀等现象具有显著效果。     

半自磨系统主要控制参数研究

通过对某矿山半自磨系统各控制参数关系的研究和分析,发现半自磨系统主要控制参数为功率、励磁电流、轴承压力和电耳.控制参数之间存在以下关系:功率随励磁电流、轴承压力增加而增大,随着电耳增加而减小,但各参数之间无线性关系.为了更好地实现半自磨系统控制,需进一步结合生产中其他条件建立完整的数学模型.     

多金属选矿厂磨矿分级优化控制研究与应用

结合湖南省临武县南方矿业多金属选矿厂现场磨矿生产工艺和自动控制技术,对磨矿分级过程进行了研究,采用新型装备和模糊控制算法优化球磨机自动化控制系统,实现了球磨机的优化给矿和比例给水,稳定了磨矿浓度和产品细度指标,保证了高频细筛的筛分效率,最终使球磨机生产率提高4.4%,原矿处理量提高11.1%,为企业创造了经济效益。