Розвиток методів і засобів адаптивного автоматизованого керування комплексом технологічних процесів вуглезбагачувальної фабрики - Автореферат

Розвиток методів і засобів адаптивного автоматизованого керування комплексом технологічних процесів вуглезбагачувальної фабрикиЇхнє розвязування ускладнюється особливостями технологічних процесів (ТП) вуглезбагачувальних фабрик (ВЗФ): відсутність систем автоматичного керування (САК) комплексом ТП, нестаціонарність, стохастичність, велике транспортне запізнювання, багатомірність, нечіткість і неповнота інформації, високий рівень шуму та ін. Уперше розроблено концепцію САК комплексом ТП ВЗФ на базі дискретних динамічних моделей ОК, методів автоматичного визначення уставок зольності локальних ТП, адаптивного керування локальними ТП як нелінійними, двоканальними, нестаціонарними, стохастичними ОК з великим запізнюванням і діофантовим характером залежностей, оптимального керування режимними параметрами локальних ТП як одноканальними, лінійними, нестаціонарними, стохастичними ОК із запізнюванням, гібридного експертного керування ТП, що забезпечує підвищення оперативності і якості керування, можливість синтезу САК комплексом ТП на основі інтелектуальної SCADA-системи (SCADA - Supervisory Control and Data Acquisition - дистанційне керування і збирання даних). Удосконалено принцип оптимального керування режимними параметрами локальних ТП ВЗФ як одноканальними, лінійними, нестаціонарними, стохастичними ОК із запізнюванням, який відрізняється від відомих тим, що керування ОК ВЗФ з нестаціонарними характеристиками збурень забезпечується на базі комплексного використання методу динамічного програмування Белмана, алгоритма стохастичної апроксимації збурених параметрів і фільтра Калмана відновлення змінних простору стану, що забезпечує підвищення точності керування. Концепція автоматичного керування комплексом ТП ВЗФ на базі інтелектуальної SCADA-системи дозволяє теоретично обґрунтовано розробляти складні промислові системи керування ієрархічними обєктами, що характеризуються нестаціонарністю, стохастичністю, великим запізнюванням, багатомірністю, нечіткістю і неповнотою інформації. Розроблення технічних вимог і програмно-апаратного комплексу інтегрованих уніфікованих модулів (на основі IBM PC сумісного контролера ADAM-5510 з можливістю введення інформації з бінарних - модуль ADAM-5051, аналогових - модуль ADAM-5017, цифрових датчиків - модуль ADAM-4571, керування виконавчими механізмами (ВМ) - модуль ADAM-5056) автоматичного керування ТП ВЗФ на базі стандартних протоколів обміну даними в рамках інтелектуальної SCADA-системи дозволяє підвищити точність і надійність керування, адаптуватися до різних схем і встаткування ВЗФ.Показано, що поряд з актуальною необхідністю збагачення вугілля на сьогодні відсутні промислові зразки САК комплексом ТП, а існуючі локальні САК не відповідають сучасним вимогам і не забезпечують ефективного рішення складних завдань у жорстких умовах ВЗФ (багатоканальність, нестаціонарність, збуреність, нечіткість і неповнота інформації поряд із великим значенням транспортного запізнювання вихідних параметрів та ін.). Виконано аналіз технологічних процесів збагачення як обєктів автоматичного керування і запропонована їхня класифікація за кількостю каналів керування і характеру залежностей параметрів: одноканальні лінійні САК - режимними параметрами; двоканальні нелінійні САК - якістю продуктів збагачення. Аналіз структурного вектора поданої системи показує присутність трьох рівнів q-звязних симплексів (нижній - керування режимними параметрами, середній - функціонуванням окремого ТП, верхній - комплексом ТП), що поряд з однотипними функціональними характеристиками згрупованих за значенням максимальної розмірності симплексів підтверджує адекватність поданої ієрархічної САК сучасній SCADA-технології і відповідність реальній ієрархічній організації виробництва ВЗФ. Так, наприклад, для процесу відсадки допустимо i=1, k1=2: ОК11 - витрата підрешітної води; ОК12 - продуктивність розвантажувальних пристроїв; V11={уміст твердого в підрешітній воді}; V12={продуктивність за породою}; Y11=Y12={фракційний склад промпродукту, продуктивність за промпродуктом, зольність промпродукту}; U11={витрата підрешітної води}; U12={продуктивність розвантажувальних пристроїв}; H11={зміна прохідного перерізу решета в результаті його засмічення}; H12={висота важкого шару відсаджувальної постелі, нерівномірність розподілу вихідного матеріалу за шириною решіткового відділення}; V*1=V11EV12 (E - операція логічного додавання векторів); Y*1={зольність концентрату, продуктивність за концентратом}; H*1=H11EH12.

Основний зміст роботи