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磨矿分级机组预测控制系统研究及设计

吴文莲  
【摘要】:磨矿分级是冶金、有色、材料等工业领域重要的工序,是选矿过程中最重要的环节之一。本文研究了球磨机、旋流器的工作原理,通过分析影响磨矿分级效果的因素可知,磨矿分级过程机理复杂、过程影响因素多,又具有多变量、非线性、不确定的特性,因此如何对磨矿分级过程进行建模、正确分析和良好控制,是近年来人们关注的焦点。因为这些技术的研究直接关系到工业经济效益、资源利用率与环保生产,所以具有非常重要的意义。 针对磨矿分级过程中存在的问题,提出了新的思路:一、采用称重式矿浆流量、浓度、细度在线检测一体化机(简称一体化机)作为磨矿分级闭路系统的主要检测仪表配置;二、将动态矩阵控制方法(DMC)应用于磨矿分级的过程控制中。在深入理解动态矩阵控制算法的基础上,引入控制增量的期望衰减因子,以期望控制增量在控制时域内逐步接近于零。这样矩阵的求逆运算成为数的求逆(倒数)运算,运算量大为减少,运算速度大大提高。 本文采用菲尼克斯ILC 150 ETH作为PLC控制器,通过0PC技术实现组态王与控制器的通讯、VB与控制器的通讯。根据磨矿分级的特点,分别设计了给矿量控制回路、一段磨机内部矿浆浓度控制回路、一段溢流细度控制回路和二段溢流细度控制回路,将动态矩阵算法应用于各个控制回路上,有效地解决了磨矿分级系统大滞后、非线性、难建模等因素的影响。在上位机用VB编程实现动态矩阵算法计算,编程简单,运算速度快;在下位机用PC WORX编程,实现磨矿分级各个回路的控制。用组态王实现磨矿分级系统监控,各个画面直观明了,操作方便。


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