Дорждамба Дамба-очир

2004

Специальность 05.13.06 “Автоматизация и управление технологическими Процессами и произдодствами (по отраслям)”
Диссертация На соискание ученой степени Кандидата тенических наук   
Московский государственный институт стали и сплалов (технологический университет)
На правах рукописи УДК 669.331.1+669.531.12]:658.512.011.56

ВВЕДЕНИЕ
Технологический процесс измельчения (ТПИ) рудных материалов в условиях обогатительной фабрики совместного предприятия ОФ СП “Эрдэнэт” (Монголия) является одной из основных технологических операций в цепочке обогащения металлосодержащих продуктов.
Эффективное управление процессом измельчения, определяемое как поддержание оптимального сочетания загрузки расходных материалов, максимальной среднесменной производительности технологического агрегата и заданного качества выходного продукта, оказывает существонное влияние на экономические показатели обогатительного передела в целом.
Обеспечение работы измельчительного передела в эффективных областях факторного пространства, позволяющих решить основную задачу процесса измельчения- подготовки пульпы к обогащению (крупность, раскрытие минералов и.т.д) с минимальными ресурсо- и энергозатратами- цель всех оператов- технологов и АСУ ТП. В частности, АСУ ТП предпологает наличие управляющего алгоритма или модели, адекватной данному процессу. При этом цель управления по выбранному алгоритму должна быть увязана с тем или иным критерием эффективности ведения ТПИ, а степень адекватности при ипентификации текущей ситуации должна быть достаточно высокой. Уровень развития существовавщего до настоящего времени технического, алгоритмического и информационного обеспечения ТПИ препставлял очень ограниченные возможности по реализации высокоэффективных способов управления, учитывающих в реальном

масштабе времени все основные и доступные для изменения технологоческие факторы. Процесс ТПИ с часчичным рециклом относится к многофакторным и с трудноформализуемыми возмущениями по физико-механическим свойствам основных расходных материалов. Контролировать эти возмущения не представляется возможным, а стабилизация входных материальных потоков не снимает колебаний физических и механических свойств руды, которые приводят к существенным изменениям режимов работы оборудования комплекса измельчения и существенно снижают технико- экономоческие показатели процесса в целом.
Из изложенного очевидно, что одним из вариантов решения актуальной задачи повышения технико- экономических показателей процесса измельчения в комплексе мельница- гидроциклон является выбор и последующую идентификацию одного из локальных критериев эффективного ведения измельчения и построение на его основе алгоритмов АСУ с учетом  трудноформализуемости возмущений и многофакторности процесса.
Последовательность предлагаемого автором варианта успешного решения актуальной задачи показана в настоящей диссертационной работе, которая состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Приведем их краткое содержание.
В первой главе проведен анализ современного состояния вопроса автоматического управления технологическим процессом измельчения различными технологическими комплексами: мельница- гидроциклон, мельница- классификатор. В результате проведенного анализа сформулированы вопросы исследования, направленные на решение поставленной задачи. 
"Из изложенного очевидно, что одним из вариантов решения актуальной задачи повышения технико- экономических показателей процесса измельчения в комплексе мельница- гидроциклон является выбор и последующую идентификацию одного из локальных критериев эффективного ведения измельчения и построение на его основе алгоритмов АСУ с учетом  трудноформализуемости возмущений и многофакторности процесса."
1.3. На основе данных эксперта-технолога и литературных источников были формализованы факторы и само пространство управления процессом измельчения с помощью промышленного комплекса мельница-гидроциклон ОФ СП “Эрдэнэт” в виде лингвистических переменных определены их характеристики ;
1.4. Выбран наиболее актуальный локальный критерий эффективности ведения измельчения с помощью комплекса мельница-гидроциклон из набора существующих на ОФ СП “Эрдэнэт” и проведана его параметрическая идентификация с помощью реальных технологических данных;
1.5. Построен интеллектуальный управляющий алгоритм комплексом мельница-гидроциклон в виде аналитического полинома, для чего была разработана матрица опроса оператора-технолога для сбора данных о состоянии объекта управления. Адекватность полиномиальной модели практике ведения процесса в на ОФ СП “Эрдэнэт” проверена с помощъю расчета коэффициента корреляции величинами управляющих воздействий при реальном ведении технологического процесса и аналигичными величинами, рассчитанными с помощъю полученного полинома;
1.6. Выполнен синтез структурно-логической схемы обработки технологической обьект в зависимости от принадлежности основных технологических параметров формализованным областям управления, включающей подсистему интеллектуального управления измельчением рудных материалов на ОФ СП “Эрдэнэт”;
1.7. Разработаны алгоритмы функционирования АСУ ТПИ в виде пошаговых операций по включению соответствуюющих управляющих подсистем в зависимости от идентифицированной области управления. Эффективность работы разработанных алгоритмов испытана на примере ведения измельчения рудных материалов в условиях ОФ СП “Эрдэнэт”;
1.8. Показана высокая экономическая эффективность созданной а базе интеллектуальной подсистемы АСУ ТПИ при управлении процессом измельчения рудных материалов в условиях ОФ СП “Эрдэнэт” в сравнении с существующими способами управления;
1.9. Проведено испытание работы аналитической управляющей модели с помощью реальных технологических данных (акт проведения испытаний от “        “              200   г.) в условиях ОФ СП “Эрдэнэт”;
В заключение отметим, что основной практической ценностью работы является то, что созданные автором алгоритмы и АСУ ТПИ обеспечивлют поддержание высокоэффективного и качественного управления процессом измельчения рудных материалов в субкритических областях изменения технологических параметров процесса. Данное обстоятельство, безусловно, повышает технико-экономические показатели процесса и снижает риск возникновения тижелых технологических нарушений, требующих проведения ресурсоемких операций по восстановленню работоспособности комплекса.


Во второй главе приведены аспекты построения моделей управления в нетечкой среде, представлен вид нетечкого числа, показана также обобщенная сруктура нетечкого логического регулятора и процедура построения базы знаний нетечкого логического регулятора в виде полиномов, включая положения проверки адекватности постоенной.
В третьей главе выбран и идентифицирован один из локальных критериев эффективного управления процессом измельчения, регламентирующий работу комплекса мельница- гидроциклон с минимальными энергозатратами. Построена база знаний для блока интеллектуального управления (нетечкого логического регулятора) для процесса измельчения, проведена проверка ее адекватности логике ведения процесса квалифицированным экспертом- технологом.
В четвертой главе привидено описание синтезированной промышленной автоматизированной системы управления процессом, и дана оценка эффективности применения разработанных алгоритмов и системы управления ТПИ в конкретных областях факторного пространства воздействий в условиях ОФ СП “Эрдэнэт”.​


Научный конисультант:
Кандидат технических наук, доцент
Кимяев И.Т.
Москва, 2004

Заключение и выводы по работе
Цель работы, заявленная как повышение технико-экономических показателей технологического процесса измельчения в комплексе мельница- гидроциклон путем поддержания сформулированного локального критерия эффективного ведения технологического процесса измельчения в виде минимизации затрат энергоресурсов при поддержании высокой производительности, изучении логики принятия решений оператором-технологом, построении аналитического управлящего полинима, синтезе на его базе интеллектуальных алгоритмов и АСУ ТПИ в целом и подтверждена испытаниями созданной АСУ ТПИ.
В процессе достижения цели работы выполнен ряд исследований и решены следующие научно-технические задачи:
1.2. Проведен теоритический анализ современных методов и выбран один из наиболее эффективных метод моделирования процесса управления сложными трудноформализуемыми технологическими процессами, включая научное обоснование перспективности использования выбранного метода для решения актуальной задачи исследования. Выбранный метод заключается в том, что восстанавливается неизвестная функция (алгоритм действия оператора-технолога) с помощью теории планирования эксперимента, определяющей, какие ситуации предъявляются экспертудля оценки;