Способ управления процессом флотационного углеобогащения Советский патент 1980 года по МПК B03D1/02 B03B13/00 

Изобретение относится к области обогащения полезньрс ископаемых, например угля, методом флотации и может найти применение на обогатительных фабриках угольной, коксохимической и смежных отраслей промышленности. Известен способ l управления процессом флотации угля, основанный на определении и формировании величины шага квантования по уровню управляюш.его воздействия пропорционально прираще- нию критерия управления. Известный способ использует алгоритмы поиска по приращению, формализованное выражений которого имеет вид и,.дим U, аначение управляющего воз действия в и VV-1 магах.: И t и-1 - значение функции переключ ния в И-м и П-1 магах: Л - зона нечувствительности экстремального регулятора, Л. - значение величины приращения критерия управления в ti -1 шаге. Известный способ управления предусматривает формирование величины мага квантования по уровню управляемого воздействия пропорционально приращению критерия управления. Это приводит к значительному увеличению времени движения системы к экстремуму при нахождении ее в зоне недопустимых режимов, хотя в соответствии с критерием управления целью управления является получение максимального выхода (или производительности) флотоконцентрата при заданном его качестве. При этом допустимое отклонение вььходных показателей процесса флотации ограничивается технико-экономическими требованиями. Кроме того, выходные показатепи процесса фпоггации, а следовательно н значение критерия управления, зависят от целого ряда возмущаю1.Щ1.х во действий, в частности от содержания кла са 0,О74 мм в исходном шламе. При управлении по известному способу на ,относительно пологих участках статической .характеристики, расположенных вне ; области экстремума, значение приращения критерия может быть незначительны и, следовательно, поиск будет производиться с малым шагом по управлению {имеется в виду, что в реальном проце се флотации, протекающем в условиях действия помех и возмущений, экстремальные характеристики обычно не являются зависимостями параболического типа. Это приводит к увеличен 1ю потерь на поиск. Наиболее близким к предлагаемому является способ управления технологиче ким процессом флотационного углеобогащения с экстремальной статической характеристикой путем определения величины шага квантования по величине управляющего воздействия - удельного расхода реагента-вспенивателя в зависимости от значения критерия управления качественно-количественные .показателей и его экстремума 2J. Недостатком известного способа явля ется низкое качество управления за сче значительных потерь на поиск. lltyib изобретения - повышение качес ва управления за счет уменьшения потерь на поиск. Поставленная цель достигается тем, что определяют значение знака от1шоне ния качественно-количественньрс показателей от оптимального, устанавливают значение шага 1шантования по величине удельного расхода рвагента-вспенивателя, в зависимости от найденного значения знака отклонения, поиск экстремума качественно-количественных показателей осуществляют увеличивая шаг 1шантования по величине удельного расхода реагента-вспенивателя при отрицательном значении знака от)слонения и уменьшая шаг, при положительном значении знака отклонения.. Сущность способа заключается в сле дующем. В качестве критерия управления используется функция цели, которая с учетом ограничений, накладываемых на процесс флотации имеет вид (2l де G - производительность («отоотделения по концентрату: А,,А - текущая и заданная зольность флотоконцентрата, а ,- экспериментальный коэффициент, определяемый из тех-. нико-экономических соображений. Учитывая квадратичную зависимость критерия .управления от удельного рас.хода реагента-вспенивателя, последний можно использовать в качестве воздейст-. ВИЯ в экстремальной самонастраивающей-ся системе. Численное значение коэффициента С( .определяется путем подстановки в выражение критерия (2) зависимости Gк i { Д ) и приравнивания этого выражения нулю при ( А. ) , .где доп стимов по тахнологическим требованиям отклонение зольности флотоконцентрата от заданного значения, Таким образом, критерий F всегда положительный при ( А, и отрицательный при ()А . Отклонение зольности концентрата Л. от заданного значения A.j в большую сторону приводит к. недопустимому у.худщению качества концентрата (браку), а при от1Ш.онении в обратную сторону - к недопустимым потерям полезного продукта с от.ходами (существенное уменьшение выхода). Тогда режим, характеризуемый соотношением (,,) . следует считать неудовлетворительным, а режим (.)й,Д |,д . удовлетворительным, т.е. знак критерия F является признаком удовлетворительного или неудовлетворительного режима работы процесса флотации. Следовательно, можно предложить комбинированный алгоритм поиска экстремума, согласно которому поиск осуществляется с двумя началами квантования по уровню управляющего воздействия (удельного расхода реагента-вспенивателя) в зависимости от знака критерия управления F Формализованное, .выражение предлагаемого алгоритма может быть записано в виде. . -г ,,.. ,,,(,,,,,,,,, .,,,UF,.....en.: в алгоритме управления (3) .е,х при О1рицательной величине кру{терия F устанавливается большая величина шага квантования . , а при положи тельной величине критерия F - мала величина шага Л U , При больших положительных значени критерия F с целью дальнейшего уменьшения потерь на поиск величина шага при выходе из зоны F О не изм няется до тех пор, пока рабочая точка на статической характеристике обьекта не сместится за зону экстремума, т.е. до первого отрицате хьного приращения критерия F . После этого поиск экстремума осуществляется с малым значением шага ли , что обеспечивает малые потери на поиск в зоне, близкой к экстремальному значению критерия управления. Под большим значением критерия F понимаются такие его значения, при кот рьгх первое отрицательное приращение критерия всегда имеет место при положительных, значениях критерия в конце шага по времени. Реализация предложенного способа обеспечивает форсированный выход процесса флотации в область допустимых режимов ( Р О), независимо от формы статической характеристики, изменение которой, обусловлено различными внешни ми и внутренними возмущениями, действующими на процесс. Формула изобретени Способ управления процессом флсхгационного углеобогащения с экстремаль666ной статической характеристикой путем определения величины щага квантования по величине управляющего воздействия удельного расхода реагента-вспенивателя в зависимости от значения критерия управления качественно-количественных показателей и его экстремума, отличающийся тем, что, с целью повышения качества управления за счет уменьшения потерь на поиск, определяют значение знака от1и1онения качественноколичественных показателей от оптимального, устанавливают значение шага квантования по величине удельного расхода реагента-вспенивателя, в зависимости от найденного значения знака отклонения, поиск экстремума качественно-количественных показателей осуществляют, увеличивая шаг квантования по величине удельцого расхода реагента-вспенивателя при отрицательном значении знака отклонений и уменьшая щаг при положительном значении знака отклонения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Власов К. П. и др. К расчету параметров самонастраивающейся системы управления процессом. Изв. ВУЗов, Торный мсурнал, 1976, № 8. 2. Авторское свидетельство СССР .№ 496537, 1ш. Q03 В 13/02, 1973. (прототип).