книги из ГПНТБ / Лебедкин, В. Ф. Проектирование систем управления обогатительными производствами

2. Ф о р м а « О т ч е т г л а в н о г о к о р п у с а » ( с м е н н ы й ) . Форма содержит сведения о количестве сульфидной (PI) и сме­ шанной (Р2) руд, переработанных за смену, количестве сульфид­ ных (Ш1) и смешанных (Ш2) шламов, общем количестве руды

клонение от сменных заданий; 3 строка — значение параметров с на­ чала месяца; 4 — строка — отклонения от заданий с начала месяца.

4. Ф о р м а « П р о с т о и м е л ь н и ц » ( с м е н н ы е ) .

Форма содержит сведения о времени и причинах простоя шаро­ вых мельниц первой стадии измельчения сульфидных и смешанных руд как в общем (ОБЩ), так и по отдельным причинам: авария (АВАР), планово-предупредительный ремонт (ППР), прочие при­ чины (ПРОЧ), отсутствие руды (РУДА), отсутствие электроэнер­

времени простоя производятся программно. Простои по всем ос­ тальным причинам программно относятся к (АВАР) с последую­ щей дифференциацией их оператором главного корпуса.

261

Строки, соответствующие простою мельниц по отдельным при­ чинам, печатаются только в случае наличия простоя. При этом пе­ чатается номер мельницы и время простоя в соответствующей ко­

Форма печатается в виде, аналогичном сменной. Отличие со­

(в г/т) по операциям. Наименование операций кодируется тремя цифрами:

Первая цифра — номер секции (1—5); вторая цифра — вид операции:

1 —первая основная флотация;

третья цифра — номер ряда (1—9).

Алгоритм расчета среднечасового расхода реагентов определя­

262

(в г/т) по операциям. Кодирование наименования операций соот­

568

263

Здесь КО — код операции; КС — ксантогенат; Т-бб — вспениватель; МК —медный купорос; ЦК — цинковый купорос; СОДА — карбонат натрия; ЦП —цианплав; СН — сернистый натрий; СУН —

нормы. Условные наименования реагентов, образующих колонны,

нормы. Условные наименования реагентов, образующих колонки, соответствуют описанным в п. 9.

264

Форма содержит информацию о количестве выпускаемых кон­ центратов: медного сульфидного (СИ1), медного смешанного (СИ2), суммарного медного (СИ), свинцового сульфидного (РВ1), свинцового смешанного (РВ2), суммарного свинцового (PB), цин­ кового сульфидного (ЦН), цинкового смешанного (ЦН2), суммар­ ного цинкового (ЦН) .

количество концентрата, выпущенного данной сменой с начала

Форма представляется в виде, аналогичном сменной. Отличие состоит в том, что эта форма содержит значение параметров за сутки.

265

IV.7. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ

ВНЕДРЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ НА ЗАРУБЕЖНЫХ ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИКАХ

Впоследнее время внедрению систем управления на зару­ бежных обогатительных фабриках уделяется все большее внима­ ние. При разработке систем не только выбираются определенные вычислительные машины, но и в первую очередь решаются методо­ логические вопросы о целях управления и возможности получения достаточно точных моделей технологического процесса. Так, в ра­ боте [256] отмечается, что одной из основных проблем является получение зависимостей между переменными процессами и тех­ нико-экономическими показателями отдельных переделов и всей фабрики в целом.

Вметаллургической промышленности США более половины предприятий, имеющих ЭВМ, используют их в системах автомати­ ческого управления технологическими процессами.

Стоимость внедрения ЭВМ распределяется [285] на три при­ мерно равные части: стоимость вычислительной машины, анализ технологического процесса и программирования, обучение обслу­ живающего персонала.

Широкий комплекс исследований, в которых принимают участие около 30 государственных и частных фирм, осуществляется на обо­ гатительной фабрике Парк Майн в Великобритании [116]. Эта фабрика оснащена большим количеством автоматических кон­ трольно-измерительных приборов, системами автоматического ре­ гулирования отдельных узлов технологического процесса, системой централизованного сбора и регистрации информации. По резуль­ татам обработки собранных данных судят о целесообразном объ­ еме автоматизации.

В других работах рассматриваются отдельные задачи правде-• ния. Так, на Шведской обогатительной фабрике Кируна вычисли­ тельная машина типа I B M применяется для управления движением

бия). Машина установлена в геолого-разведочном отделе и решает вопросы усреднения руды, поступающей из шахты и двух карьеров (выемка руды может производиться из нескольких десятков точек). Машина определяет количество и качество руды, подлежащей вы­ емке, обеспечивая постоянство питания фабрики в заданных дове­ рительных интервалах. Задача решается методами линейного программирования. Предполагается использование машины для

266

На обогатительной фабрике Хосокура (Япония), перерабаты­ вающей свинцово-цинковые руды, электронная вычислительная машина применена для управления циклом измельчения [2].

Большой комплекс работ проводится также на обогатительных фабриках компании Анаконда (США) [116]. На одной из них управ­ ление осуществляется из диспетчерского пункта; контролируются свыше 300 точек процесса. Содержание полезных компонентов кон­ тролируется рентгеноспектральными анализаторами с автоматиче­ ским отбором проб. Кроме того, во флотации измеряются плотность, щелочность и кислотность пульпы. Содержание извести определя­ ется титрованием в 24 точкахЦентральный диспетчерский пульт со­ стоит из панелей управления дробильным отделением, отделением приготовления реагентов, трех панелей (по числу секций) главного корпуса, панели общих служб, системы сигнализации, телеметриче­ ской системы контроля трубопровода свежей воды. Также имеется управляемая телевизионная установка, позволяющая наблюдать за состоянием питателей руды и бункеров, а также работой оборудова­ ния. Каждый щит туннельного типа имеет размеры 2,1X1,95 м и длину от 4,8 до 7,5 м с рабочей поверхностью ломаного очертания. На одной плоскости размещена мнемосхема, на другой —• приборы и регуляторы. Для управления применена малогабаритная вычис­ лительная машина с «дисковой памятью» на 4096 слов, работаю­ щая совместно с аналоговым обегающим устройством.

При управлении процессом флотации машина производит инте­ грирование данных, получаемых от рентгеноспектрального анали­ затора и плотномеров, и управляет работой соленоидных клапанов, обеспечивающих подачу реагентов в процесс; также регулируется последовательность отбора проб для титрования. Обегающее уст­ ройство регистрирует время простоя оборудования.

Интересные данные об исследовании флотационного процесса для построения математической модели процесса флотации с це­ лью управления приведены в работе [272]. На обогатительной фабрике Лондон (США) перерабатывается 4800 т руды в сутки и выпускаются железный, медный, цинковый и свинцовый концент­ раты. Руда на обогатительную фабрику поступает из пяти рудни­ ков; свойства руды колеблются в широких пределах. В результате сбора данных методами пассивного эксперимента была получена модель типа «Советчик оператора». Для построения такой модели отобраны данные, отвечающие лучшим технологическим показате­ лям, проведен регрессионный анализ, связывающий входные и управляющие воздействия. В дальнейшем были составлены техно­ логические карты, в которых указаны технологические режимы (значения управляющих воздействий — расходы реагентов и их со­ отношения, уровни пульпы) для каждой технологической операции при определенных значениях входов (содержания полезных ком­ понентов в исходном питании). В результате управления техноло­ гическими процессами по найденным зависимостям было повышено извлечение меди с 93% До 94,3%; при сравнении с лучшими

267

месяцами одного года извлечение меди повысилось с 93,7 до 94,3%.

Управление по технологическим картам показало, что усредне­ ние, которое производилось при построении зависимостей с целью упрощения управления до уровня, доступного технологическому персоналу, не успевало реагировать на имеющиеся возмущения на входе. Поэтому было принято решение использовать для управле­ ния вычислительную машину. Дальнейшее уточнение модели про­ водилось с учетом динамических свойств и нелинейностей в объекте управления.

Применение системы управления с вычислительной машиной на обогатительной фабрике Камиоко (Япония) позволило увеличить производительность измельчительного отделения на 10%; произво­ дительность труда на одного рабочего увеличилась в два раза, обслуживающий персонал сократился на 25%, удельный расход электроэнергии уменьшился на 31%, себестоимость обогащения — на 28% [254].

На фабрике Лесвол (Швеция), перерабатывающей 1 млн. т свинцовой руды в год, внедрена система централизованного кон­ троля и оперативного управления всей фабрикой, включающая процессы, начиная с измельчения в галечных мельницах, кончая обезвоживанием концентрата. Все приборы контроля вынесены в диспетчерский пункт, с которого оператор управляет процессом. Внедрение системы привело к частичному сокращению производст­ венного персонала и повышению извлечения свинца [280].

Вработе [291] рассмотрена весьма развитая система централи­ зованного контроля на фабрике Керол (Канада).

На горнообогатительном комбинате Вобуш (Канада) [272], в со­ став которого входят обогатительная фабрика и фабрика окомкования, для контроля и управления установлена машина Нопеу- well-610. При этом владельцы предприятия учитывают, что на первом этапе возможности машины не могут быть полностью исполь­ зованы. Первоначально машина будет осуществлять запуск и оста­ новку фабрики (или части ее) по задаваемому оператором варианту схемы цепи аппаратов. В процессе анализа возможных производст­ венных ситуаций выявлено 20 вариантов.

Впервый период эксплуатации машины предполагалось исполь­ зовать ее для сбора данных об изменениях всех факторов, влияю­ щих на ход технологического процесса, затем после составления мо­ дели и разработки на ее основе алгоритмов управления перейти полностью на автоматическое управление.

Вработе [274] приведен предварительный отчет по оптимиза­ ции технологического процесса на обогатительной фабрике Норметалл (Канада) для повышения ее доходности. Руда фабрики содержит медный колчедан, цинковую обманку, золото, серебро, пирит и пирротин; получается два концентрата: медный с содер­ жанием золота и серебра и цинковый.

Были построены регрессионные уравнения на основании 170

268

Г Л А В А V

Э Ф Ф Е К Т И В Н О С Т Ь У П Р А В Л Я Ю Щ И Х СИСТЕМ

Первоочередной задачей при определении экономической эффек­ тивности проектируемой системы является установление факторов, улучшение которых в результате деятельности такой системы дает экономию.

По-видимому, нет смысла говорить об экономической эффектив­ ности подсистем на нижней ступени иерархической схемы системы управления обогатительным производством, так как ее определение для локальных систем контроля и регулирования общеизвестно и не является главным при оценке эффективности подсистем более высокого ранга.

. Рассмотрим непосредственно факторы, оптимизация которых яв­ ляется прерогативой подсистем средней и верхней ступеней си­ стемы управления.

Необходимым условием повышения эффективности работы лю­ бой обогатительной фабрики является оперативность управления как технологическим процессом, так и производственно-хозяйствен­ ной деятельностью предприятия в целом. Рассмотрим, в какой мере это необходимо для выявления источников экономии применения систем управления обогатительными производствами.

Напомним, что АСУ обогатительной фабрики позволяет своев­ ременно и оперативно собирать и обрабатывать многочисленную технологическую и технико-экономическую информацию со значи­ тельно более высокой по сравнению с существующей дискретно­ стью, обеспечивающей регистрацию информации в удобной для восприятия управляющего персонала форме по всему технологи­ ческому циклу. Объем информации, подлежащий восприятию и обработке управляющим персоналом, резко уменьшается, так как подсчитываются и выводятся на регистрацию только обобщенные технико-экономические показатели, наиболее полно и существенно определяющие состояние контролируемого производства, а также определяются величины отклонений параметров от установленных норм.

270