地浸采铀工艺就是将地下含铀溶液抽至地表后经工艺管网输送至浸出液处理厂,含铀溶液经吸附等工艺处理后,其尾液排放至配液池,然后补加适量的硫酸和氧化剂配制成新的浸出剂,经注液管道输送至井场,注入含矿层[1]。因此地浸采铀所采用的浸出剂配方生产控制(简称配液子系统)及注入各井场的溶液分配量是直接关系到各矿井的铀金属浸出率、资源回收率的高低、地下水复原治理的难易程度及矿山经济效益的好坏[2]。由于大多数地浸采铀的矿井及相关的测控点较分散,井场地形复杂,生产环境恶劣,自动监控系统技术在地浸矿山中的应用能降低劳动强度和生产成本、提高生产率已成为共识[2]。随着自动监控系统技术在地浸采铀生产中的应用,发现了一些问题,如:各注入井流量与压力、各池液位、浸出剂与浸出液pH与Eh等参数在复杂的生产过程中,具有高度的非线性,而且影响生产中这些因素还在不断变化,这给生产中调节各矿井注入量、控制溶浸范围、配制浸出剂、提高产量、控制生产成本等带来一系列问题。为了提高地浸矿山的资源回收率及经济效益,必须实现矿山优化开采。地浸采铀的工艺要求对配液过程、注液过程等生产过程中的工艺参数进行严格的控制,以保证优化开采。由于生产过程复杂及各工艺参数与许多因素有关,而生产中这些因素还在不断变化,很难用解析方法建立对象的动态特性。采用传统的控制策略,例如常规PID控制,难以适应由于生产工况变化造成的对象非线性特性,不能及时克服系统中的扰动,保证控制系统的性能。另一方面,PID控制器参数整定以后便不再改变,不能适应系统的动态变化。文中将数字PID控制与模糊逻辑进行的控制策略,构成参数模糊自调整PID控制器,由系统中的模糊控制器根据系统偏差和偏差的变化,实时修正PID控制算法的参数,以提高控制系统的适应能力,改善控制性能。原地浸出采铀自动监控系统采用西门子公司SIMATIC NET工业以太网PROFINET和PROFIBUS现场总线网两级异构网络结构,上位机采用工控机PC677,采用西门子S7-300 PLC作为各工艺段(集液池系统、配液池系统、水冶系统、泵房及空压系统)控制子站。采用WINCC组态软件开发了监控界面,参数模糊自调整PID控制算法采用PLC编程语言实现。PLC子站之间、与上位机之间采用工业以太网通讯,PLC子站与现场设备通过PROFINET、PROFIBUS现场总线及I/O模块来采集、控制和传送数据。在Matlab平台上对所提出的控制策略进行了仿真,仿真结果表明,与常规PID控制算法比较,参数模糊自调整PID控制算法具有更好的跟踪性能和更强的抗扰动能力。系统经调试后在新疆737矿投入运行,运行结果表明,控制系统性能稳定,完全满足了生产工艺的需要。所开发的监控系统界面友好、功能齐全、可靠性高、操作方便、减轻了劳动强度并提高了矿山的经济效益。