Удосконалення системи керування процесом згущування червоного шламу глиноземного виробництва - Автореферат

УДОСКОНАЛЕННЯ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ ПРОЦЕСОМ ЗГУЩУВАННЯ ЧЕРВОНОГО ШЛАМУ ГЛИНОЗЕМНОГО ВИРОБНИЦТВАРобота виконана в Національному університеті кораблебудування імені адмірала Макарова Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Блінцов Володимир Степанович, Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, директор Інституту автоматики і електротехніки. Доктор технічних наук, доцент Медиковський Микола Олександрович, Національний університет "Львівська політехніка", доцент кафедри автоматичних систем управління. Доктор технічних наук, професор Попов Ігор Олександрович, Севастопольський національний інститут ядерної енергії та промисловості, завідуючий кафедрою автоматизації технологічних процесів і виробництв. Захист відбудеться "_1_" _червня_ 2005 р. о _1600_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 35.052.14 Національного університету "Львівська політехніка" за адресою: 79013, м.Процес згущування червоного шламу є “вузьким місцем” глиноземного виробництва за способом Байєра і визначальним чином впливає на загальну ефективність виробництва і характеристики кінцевого продукту. Однією з таких задач, рішення якої має велику практичну значимість, є удосконалення існуючої на Миколаївському глиноземному заводі, найбільшому виробнику глинозему в Європі, системи керування процесом згущування червоного шламу з метою підвищення ефективності керованого процесу. Це обумовлено досить обмеженою кількістю розглянутих процесів у світі, відмінностями їх на різних промислових обєктах і закритістю відомостей про інформаційне забезпечення, алгоритми роботи і будову систем керування аналогічними процесами за кордоном внаслідок жорсткої конкурентної боротьби по підвищенню ефективності виробництва. Метою дисертаційної роботи є удосконалення системи керування процесом згущування червоного шламу глиноземного виробництва на основі нечітких регуляторів, створення алгоритмічного та удосконалення інформаційного забезпечення системи керування, що підвищує ефективність керованого процесу. Достовірність одержаних результатів забезпечується коректним застосуванням при створенні математичної моделі керованого процесу законів матеріального балансу і Стокса, використанням результатів лабораторних досліджень розчинів, взятих безпосередньо з реального процесу; адекватністю результатів математичного моделювання реальному ходу процесу; застосуванням засобів програмних комплексів MATHCAD і Fuzzy Logic Toolbox системи MATLAB для перевірки адекватності математичної моделі і реалізації нечітких регуляторів системи керування; застосуванням при дослідженні роботи удосконаленої системи керування в якості вхідних параметрів дійсних значень, що мали місце в ході реального процесу, та використанням адекватної математичної моделі процесу; отриманим підвищенням ефективності процесу по всіх очікуваних показниках при використанні удосконаленої системи керування у порівнянні з традиційним керуванням; промисловими випробуваннями і впровадженням системи контролю, яка реалізує розроблений метод контролю концентрації частинок дисперсної фази в алюмінатному розчині, на ВАТ “Миколаївський глиноземний завод”.В згущувач місткістю до 6000 м3, в зону заспокійливого стакану, подається пульпа (дисперсна система) для поділу фаз: рідкої - дисперсійного середовища (алюмінатного розчину), і твердої - частинок дисперсної фази (червоного шламу). Виділені наступні вхідні змінні: кількість поданої в згущувач пульпи ; концентрація частинок дисперсної фази в пульпі ; діаметр частинок дисперсної фази в пульпі ; густина речовини частинок дисперсної фази ; густина рідкої фази пульпи ; кількості 0,25%-го розчину коагулянту, подані в заспокійливий стакан згущувача і в живильний трубопровід подачі пульпи ; температура розчину в згущувачі . Для характеристики динаміки системи і формалізації залежностей між вхідними і вихідними змінними введені внутрішні змінні: швидкість осадження частинок ; маси поданих у згущувач і відкачаних частинок дисперсної фази; концентрація частинок в i-му шарі згущувачу ; запас обсягу згущувача , що може бути заповнений або звільнений при нерівності швидкостей подачі і відкачки речовин; питома витрата 100%-го розчину коагулянту на 1 тонну частинок, подаваних у пульпі ; співвідношення кількості коагулянту, поданого в трубопровід і в стакан згущувача . Проміжки часу, що характеризують інерційні властивості процесів зміни , , , а також проміжки часу, що характеризують рівняння матеріального балансу згущувача та балансу загальної маси поданих і відкачаних частинок дисперсної фази, позначені відповідно , , , та .