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选矿环水系统是一个复杂的多输入多输出(MIMO)过程,并具有时变性、非线性和大时滞特性。论文以宝钢集团梅山选矿环水系统为对象,研究了选矿环水过程自动控制及其综合自动化系统实现的相关技术。
本文在介绍了选矿环水系统工艺流程后,阐述了选矿环水系统的控制要求及特点。选矿环水系统是选矿工艺流程中的关键环节,选矿环水贯穿选矿生产的始终,它是选矿生产的载体,其控制效果将直接影响最终产品的产量和质量。选矿生产工艺决定了环水系统必须提供稳定的环水总管供水压力和水池液位。论文首先根据试验法得到了选矿环水系统经验模型,在分析选矿环水系统模型基础上,论文给出了选矿环水系统的分布式PID控制算法和解耦控制策略,并进行了仿真分析研究。
选矿环水系统具有时变性、非线性和大时滞特性,常规PID控制存在超调量大、稳定性差等不足;而解耦控制策略对模型依赖程度强,完全解耦在实际运行中无法实现。为了提高控制性能,根据系统特点,论文选择模糊控制,充分运用其对模型依赖程度小、鲁棒性强等优点,实践证明了该方案的有效性。选矿环水总管供水压力稳定在±2%范围内;水池液位基本稳定在±5%范围内,完全满足选矿生产工艺对环水系统的要求。
根据选矿环水系统工艺及控制特点,论文最后给出了选矿环水系统综合自动化系统的实现。设计采用基于PLC的监督控制与数据采集(SCADA)方案,并与选矿自动化系统有机整合。论文给出了控制系统结构,同时对控制系统的软硬件设计、系统可靠性等若干关键问题提出了具体解决方案。运行表明,该方案具有良好的经济性、可靠性和灵活性。
研究成果不仅适用于冶金选矿行业,同时对具有类似工艺流程的生产企业同样具有良好的借鉴意义和参考价值。