РДМУ 109-77 Методика выбора и оптимизации контролируемых параметров технологических процессов
Общая характеристика переходных процессов электроприводов, их классификация и методы расчета
Структура технологического процесса
Конструкции вращающихся барабанных мельниц. Процесс измельчения как управляемый объект. Функциональная структура проектируемой системы. Описание режимов функционирования объекта. Составление структуры базы данных. Доступ к БД процесса, запросы и протоколы. Операции управления, выполняемые с использованием БД. Проверка достоверности исходных данных. Измельчение и классификация минерального сырья являются основными подготовительными операциями перед его обогащением. Измельчение сырья производится в стержневых и шаровых мельницах, а также в мельницах мокрого измельчения. Мельница и классификатор могут работать последовательно, раздельно или в замкнутом цикле друг с другом. Измельчение—процесс уменьшения крупности твердых частиц в результате различных физических воздействий. В отличие от дробления крупность измельченного продукта не превышает 5 мм. В практике обогащения полезных ископаемых измельчение применяется для раскрытия рудных зерен, имеющих размер от 5 мм до долей миллиметра. Из всех технологических переделов горно-обогатительного комбината измельчение является наиболее энергоемким процессом. При автоматизации процессов измельчения необходимо решать ряд задач:. Автоматический контроль технологических параметров цикла измельчения:. Зачем нужна автоматизация процессов измельчения? С одной стороны, автоматизация данного процесса предназначена для поддержания требуемых режимов измельчения и классификации в условиях изменяющегося качества измельчаемого сырья и других условий измельчения загрузки мелющих тел, водных режимов, циркуляционной нагрузки и прочее. С другой, автоматизация — снижение издержек производства и максимизация прибыли. Оба мнения справедливы, поэтому следует учитывать как мнение технологов, так и мнение инвесторов, поскольку они не противоречат, а взаимно дополняют друг друга. Что мы имеем на сегодняшний день? Уровень автоматизации процессов измельчения сильно отличается на различных предприятиях: Наиболее типичные задачи автоматизации, решаемые посредством введения контуров стабилизации соответствующих технологических параметров в порядке уменьшения их распространенности:. В данной курсовой работе я попытаюсь создать АИС управления процессом измельчения воздействием на подачу исходной руды в цикл и расхода воды в мельницу. Целью курсовой работы является обучение практическим приемам математического моделирования автоматизированных информационных систем. Целью создания автоматизированной системы является повышение эффективности функционирования технологического комплекса за счет улучшения системы регулирования и контроля подачи исходной руды и расхода воды в мельницу. Условием достижения поставленной цели является улучшение качества и оперативности обработки информации. Руда качающимся питателем подается на ленточный конвейер. На ленточном конвейере перед подачей руды в мельницу установлены конвейерные весы для учета веса руды. Применяемые для измельчения различных материалов барабанные мельницы различаются по форме барабана, характеру среды и измельчающих тел, по способу разгрузки измельченного продукта и по принципу действия. На современных обогатительных фабриках применяются преимущественно мельницы с барабанами цилиндрической формы различной длины. Трубная мельница является разновидностью цилиндрической и отличается удлиненной формой барабана. В зависимости от характера среды барабанные мельницы бывают для сухого и для мокрого измельчения. В качестве измельчающих тел для барабанных мельниц применяются стальные шары и стержни, керамические шары, природная галька и крупные куски руды. По способу разгрузки измельченного продукта барабанные мельницы бывают с разгрузкой через решетку, с периферической разгрузкой и с центральной разгрузкой через полую цапфу. По принципу действия барабанные мельницы бывают вращающиеся, вибрационные и центробежные. Степень измельчения, так же как и степень дробления, определяется отношением максимального размера зерен исходного продукта к максимальному размеру зерен измельченного продукта. Шаровая мельница с разгрузкой через решетку МШР рис. Барабан состоит из загрузочной, разгрузочной и средней частей. Загрузочная часть представляет торцовую крышку 5, отлитую вместе с цапфой. В цапфе установлен загрузочный патрубок 6, внутри которого предусмотрены винтовые направляющие для подачи материала из питателя внутрь барабана. Одновременно патрубок служит для защиты внутренней поверхности цапфы от износа. Средняя часть мельницы представляет барабан, к которому болтами крепятся торцовые крышки. Внутри барабан футеруется бронеплитами 7, которые крепятся на болтах 8. Разгрузочная часть включает торцовую крышку 9 с цапфой 10, разгрузочную решетку, лифтеры 12, внутри цапфы устанавливается разгрузочная воронка Барабан, устанавливаемый в подшипниках 2 и 3, получает вращение от электродвигателя через зубчатый венец Исходный материал подается в мельницу через отверстие 15 питателя, измельченный разгружается через щелевидные отверстия решетки в лифтеры, из которых при повороте барабана сливается в горловину разгрузочной цапфы. Разгрузочная цапфа выполняется несколько большего размера, чем загрузочная, что облегчает продвижение пульпы вдоль барабана мельницы. Мельницы типа МШР характеризуются укороченным барабаном отношение длины барабана к диаметру составляет не более 1: Шаровая мельница с решеткой. При повышении частоты вращения барабана до критической наступает момент, когда центробежные силы уравновешивают силы тяжести мелющих тел, которые, не отрываясь, начинают вращаться вместе с внутренней поверхностью барабана, и измельчение руды практически прекращается. Критической частотой вращения барабана называют такую частоту, при которой мелющие тела прижимаются центробежной силой к внутренней поверхности барабана и вращаются вместе с барабаном, не отрываясь. Критическая частота вращения вычисляется по формуле. При работе мельницы частота вращения барабана должна быть меньше критической. В зависимости от частоты вращения барабана в мельнице создаются различные режимы измельчения рис. Если фактическая частота вращения барабана составляет не менее 0,76—0,88 критической, создается так называемый водопадный режим измельчения, когда основная масса мелющих тел поднимается вместе с внутренней поверхностью вращающегося барабана на некоторую высоту, а затем, отрываясь, свободно падает под действием сил тяжести по траекториям, близким к параболическим. Измельчение рудных зерен в данных условиях происходит преимущественно ударом. Водопадный режим применяется при измельчении более крупного материала в первой стадии. Смешанный режим измельчения характеризуется тем, что одна часть мелющих тел участвует в свободном полете, другая часть — перекатывается внутри барабана по замкнутым траекториям, подвергая руду измельчению ударом и истиранием. Смешанный скоростной режим имеет место при мокром измельчении руд в шаровых мельницах; скорость вращения составляет 0,6—0,76 от критической. Каскадный режим наиболее тихоходный, скорость вращения барабана составляет 0,5—0,6 от критической. При измельчении в каскадном режиме свободный полет мелющих тел исключен. При установившемся каскадном режиме мелющие тела непрерывно циркулируют внутри барабана, поднимаясь по круговым траекториям на некоторую высоту, затем скатываясь под углом, близким к углу естественного откоса. При каскадном режиме руда измельчается преимущественно путем истирания. Производительность барабанных мельниц зависит от диаметра, рабочего объема и скорости вращения барабана, от массы и размера мелющих тел, от конструктивных особенностей мельницы, от измельчаемости руды, от крупности исходного и измельченного материала, от выхода циркулирующего продукта, от плотности пульпы в исходном питании. Основой разработки АИС является построение моделей производственных процессов, а также процессов сбора и обработки информации о ходе этих процессов. Общая цель моделирования подчинена цели любых естественно — научных исследований — прогнозировать результаты предстоящих экспериментов. Создание автоматизированной системы управления технологическим процессом измельчения является одним из этапов реконструкции обогатительной фабрики. АСУ ТП процесса измельчения предназначена для выполнения следующих задач:. Построение концептуальной содержательной модели конкретного объекта является первым этапом моделирования. Основным содержанием этого этапа является переход от словесного описания к его математической модели. Как управляемый объект, замкнутый цикл измельчения характеризуется следующими параметрами рис. Структура замкнутого цикла измельчения. Управляющими воздействиями могут служить: Цель моей работы создать систему управления процессом измельчения воздействием на подачу исходной руды в цикл и расхода воды в мельницу, то есть регулировать и контролировать параметры Q и Wм, а также следить за состоянием оборудования. Контроль загрузки барабана мельницы рудой и циркулирующая нагрузка замкнутого цикла измельчения — естественные индикаторы, отражающие ход процесса измельчения и реагирующие на изменение всех параметров цикла. Степень загрузки мельницы рудой наиболее просто контролировать по уровню шума, производимого мелющими телами в зоне их падения. При уменьшении уровня загрузки уровень шума возрастает, при увеличении — уменьшается. Техническая реализация контроля наиболее проста при использовании амплитуды шумового сигнала. В этом случае в состав датчика входят микрофон, выпрямительная приставка, сглаживающий фильтр и выходной делитель напряжения. Датчик устанавливается вблизи мельницы в зоне падения шаров со стороны разгрузочной цапфы. Звуковые колебания воспринимаются микрофоном, преобразующим звуковые колебания в э. Ток выпрямляется, сглаживается и используется в системе контроля и регулирования. Недостаток этого метода контроля — чувствительность датчика к внешним звуковым помехам, например, от работающих рядом мельниц. Для устранения этого недостатка динамик или микрофон, воспринимающие шум мельницы, заключаются в специальный корпус с тройной звукопоглотительной решеткой на входе. Итак, первая моя задача — стабилизация уровня загрузки барабана мельницы рудой с воздействием на частоту вращения привода. Этот метод оправдывает себя, когда гранулометрический состав и физико-механические свойства исходной руды сравнительно постоянны. Основное преимущество этого принципа управления — простота технической реализации. В состав системы автоматического регулирования САР I рис. Вторичный прибор Диск М показывающий, записывающий, со встроенной звуковой сигнализацией звонок громкого боя. Этот принцип применим при условии стабилизации расхода руды в барабан мельницы,. Принцип прост в технической реализации САР II рис. В качестве датчика расхода воды 2а используют различного рода сужающие устройства. Регулятор расхода воды 2г через исполнительный механизм 2е воздействует на клапан трубопровода воды в мельницу. В состав системы автоматического регулирования САР II входят следующие элементы:. Преобразователь электромагнитный измерительный расхода жидкости ПИР Bi — ввод информации на ЭВМ оператора. Bo — вывод информации с ЭВМ оператора вход информации. Функциональная схема технической реализации принципов управления измельчения воздействием подачу исходной руды в цикл САР I и на расход воды в мельницу САР II. Существующая система на предприятии должна иметь два уровня системы управления, так все данные фиксируются на местном щите мастера и на ЭВМ оператора. Первый нижний уровень должен осуществлять контроль результатов измерений и непосредственное цифровое управление по датчикам, исполнительным механизмам, выполнение необходимых переключений по командам верхнего уровня, автоматическим переключениям. Второй верхний уровень выполняет функции отображения данных о состоянии технологического процесса, архивировании полученных данных. Кроме того, на этом уровне нужно организовать сохранение всех изменений всех параметров, которые осуществил оператор, в базу данных, справочную систему и удобный интерфейс. В общем случае все режимы функционирования технологического процесса управления процессом измельчения можно разделить на следующие группы:. Допустимость тех или иных режимов работы определяется характеристиками и возможностями оборудования. В соответствии с общими принципами установка считается безопасной, если при длительной ее эксплуатации во всех режимах, включая аварийные, будет исключено серьезное повреждение потенциально опасных узлов, а также обеспечена соответствующая зашита персонала установки. Режимы нормальной эксплуатации включают в себя основные фазы производственного процесса:. Предаварийные режимы работы соответствуют следующим случаям:. К числу аварийных режимов работы ТК следует отнести:. Описание режимов должно быть представлено в виде логических правил, образующих базу знаний БЗ. Логические правила, описывающие возникновение аварийных ситуаций в технологическом комплексе измельчения руды:. Если прекращение подачи воды, то остановка мельницы, питателя и конвейера, перекрытие вентилей на водоподводящих трубах. Если нарушение герметичности оборудования и трубопроводов, то остановка мельницы, питателя и конвейера, перекрытие вентилей на водоподводящих трубах. Если прекратилась подача исходной руды, то остановка мельницы, питателя и конвейера, прекращение подачи воды. Если вышли из строя контролирующие устройства, то остановка мельницы, питателя и конвейера, прекращение подачи воды. Если обрыв ленты, то остановка мельницы, питателя и конвейера. Если заклинивание ленты, то остановка мельницы, питателя и конвейера. Обеспечение нормального функционирования системы включает в себя функции, ориентированные на решение задач управления, документального обоснования оценки и обработки данных о технологических параметрах и аварийных ситуациях , контроля, направленного на предотвращение и устранение аварийных режимов работы модуля, анализ причин отклонения. Мониторинг процесса осуществляется с периодичностью 0,5 с использованием датчиков. Он включает в себя контроль расхода воды и руды. Под мониторингом понимается не только сбор информации об объекте управления, но и регулировании параметров системы. Анализ процесса включает в себя непосредственно диагностику процесса, осуществляемую с применением средств автоматизации с известной степенью достоверности, фиксацию выхода контролируемого параметра за допустимые границы и анализ возникновения причин аварийных и предаварийных ситуаций. Документирование осуществляет сбор всей идущей информации с последующим отбором и хранением ее. Инфологическая модель является семантической моделью данных, то есть переходом от функциональной модели к базе данных и показывает, какой информацией должно быть обеспечено выполнение конкретных функций. Для систематизации и уменьшения объема данных о процессе нужно рассмотреть природу соответствующей информации. Наиболее важные параметры, используемые в обработке измерений, включают в себя:. Пороговые значения полоса гистерезиса с первым и вторым сигнальными пределами ;. Параметры описания объектов хранятся с БД процесса, которая представляет собой центральный элемент программного обеспечения управляющей системы. БД для автоматизированного управления процессом содержит для обработки следующей информации:. Параметры всех датчиков и исполнительных механизмов;. Определение возможных событий и соответствующих им реакций управляющих воздействий. Доступ к информации, содержащейся в БД, выполняется с помощью трех основных операций, которые могут комбинироваться, - выбора, проекции и сортировки. Выбор selection определяет операцию для извлечения из базы данных только записей, удовлетворяющих заданным критериям. В нашей системе должны быть:. Выборка по сигналу датчика то есть выборка параметра расходомера воды и параметра расхода руды в мельницу по уровню шума в ней ;. Выборка по типу ситуации нормальный режим работы, предаварийный, аварийный ;. Проекция projection — это список интересующих полей записи БД. Сортировка sorting означает упорядочение выбранных записей в соответствии с критерием. Сочетание трех основных операций порождает большое число вариантов обработки и анализа данных. Операция по извлечению информации из БД называется запросом. Важнейшей функцией системы управления является быстрое выявление недопустимых режимов и оповещение об этом оператора. Каждое изменение состояния, классифицированное как аварийное, должно быть зафиксировано специальном файле — журнал аварий — с указанием времени события. Специальный запрос — аварийный протокол — используется для поиска и вывода всех объектов БД, которые находятся в данный момент в аварийно состоянии. Важной составляющей работы является техническое обслуживание приборов и оборудования:. Очевидным решением является подготовка графиков планового обслуживания на определенный период, исходя из информации хранящейся в БД процесса. В зависимости от режима работы различаются исполнительные команды:. Автоматический — управление с ЭВМ. В данной системе управления в БД хранятся указания на автоматические действия, которые выполняются в определенных ситуациях. Специальная таблица БД указывает, при каком значении некоторого параметра вызывается исполнительная команда. Для данной системы достоверность играет большую роль, так как ошибки во входных данных могут привести к некорректным управляющим действиям:. Во избежание аварийных ситуаций определяют полосу гистерезиса вокруг порогового значения. Аварийный сигнал генерируется только тогда, когда входная величина превысит второе пороговое значение. Для того чтобы сбросить аварийный сигнал, входная величина должна снова пересечь первое пороговое значение. Новый аварийный сигнал может быть выработан после того, как второй порог будет достигнут снова. Построение графика изменений сигнала во времени или как функции сигнала позволяют выявить некоторые интересные детали:. Все показания заносятся в журнал событий. В течение работы программы можно менять режим работы: При этом назначается ответственное лицо. На вкладке 2 и 4 можно просмотреть графики показаний расхода воды и уровня шума в мельнице. Зеленая линия — первое пороговое значение, красная — значения, вышедшие за первое пороговое значение, заносятся в журнал предаварийных ситуаций. В зависимости от того, как меняется расход руды и уровень шума в мельнице можно посмотреть график изменения скорости ленты конвейера. Руда — полезные ископаемые, которые содержат ценные компоненты в количестве, достаточном для того, чтобы их извлечение при современном состоянии техники и технологии было экономически выгодным. Обогащение полезных ископаемых — совокупность процессов механической переработки минерального сырья с целью извлечения ценных компонентов и удаления пустой породы и вредных примесей, которые не представляют практической ценности в данных технико-экономических условиях. Измельчение — процесс уменьшения крупности твердых частиц в результате различных физических воздействий. Концептуальная модель включает в себя краткое содержательное описание объекта, ориентированное на поставленную задачу. Инфологическая модель является логической основой проектирования баз данных и основана на трактовке данных в контексте их взаимосвязи с другими данными. Формализованная модель связывает выходные переменные объекта с управляющими и возмущающими воздействиями. Имитационная модель отражает динамические аспекты функционирования системы и предназначена для анализа основных процессов с учетом альтернативных вариантов их организации. Прецедент ВИ — вариант использования — специфицирует поведение системы или ее части и представляет собой описание множества последовательностей действий включая варианты , выполняемых системой для того, чтобы исполнитель мог получить определенный результат. Исполнитель actor называют сущность, обладающую поведением, например, человека или организацию. Диаграмма классов class diagram описывает типы объектов системы сущности, характеризующиеся операциями методами и атрибутами и различного рода статистических отношений между ними. В процессе измельчения руды важно учитывать, контролировать и регулировать ряд параметров для нормального режима предприятия. Для этого создаются информационные системы управления. В данной работе я рассмотрела систему управления процесса измельчения воздействием на подачу исходной руды в цикл и расхода воды в мельницу под воздействием. Теоретические основы автоматизированного управления. Уральский государственный горный университет. Задания и методические указания по выполнению курсовой работы. Уральская государственная горно-геологическая академия. Автоматическое управление технологическими прочесами обогатительных фабрик, Недра, М. Главная Опубликовать работу О сайте. Автоматизация технологических процессов на горнорудных предприятиях. Сохрани ссылку на реферат в одной из сетей: При автоматизации процессов измельчения необходимо решать ряд задач: Автоматический контроль состояния механизмов: Автоматический контроль технологических параметров цикла измельчения: Автоматическое управление циклом измельчения: Стабилизацией технологических параметров цикла; Оптимизацией работы цикла. Наиболее типичные задачи автоматизации, решаемые посредством введения контуров стабилизации соответствующих технологических параметров в порядке уменьшения их распространенности: Описание технологического процесса Подача руды Руда качающимся питателем подается на ленточный конвейер. Процесс измельчения Измельчение сырья производится в стержневых и шаровых мельницах, а также в мельницах мокрого измельчения. Конструкции вращающихся барабанных мельниц Шаровая мельница с разгрузкой через решетку МШР рис. Шаровая мельница с решеткой Режим работы мельниц Частота вращения барабана. Моделирование АИС Основой разработки АИС является построение моделей производственных процессов, а также процессов сбора и обработки информации о ходе этих процессов. АСУ ТП процесса измельчения предназначена для выполнения следующих задач: Концептуальная модель Построение концептуальной содержательной модели конкретного объекта является первым этапом моделирования. Процесс измельчения как управляемый объект Как управляемый объект, замкнутый цикл измельчения характеризуется следующими параметрами рис. Структура замкнутого цикла измельчения Управляющими воздействиями могут служить: Микрофон направленного действия - Гц 2. Вторичный прибор Диск М показывающий, записывающий, со встроенной звуковой сигнализацией звонок громкого боя 4. Блок управления тиристорами 6. Этот принцип применим при условии стабилизации расхода руды в барабан мельницы, Принцип прост в технической реализации САР II рис. В состав системы автоматического регулирования САР II входят следующие элементы: Вторичный прибор Диск М показывающий, записывающий, расположенный на местном щите 4. Функциональная структура проектируемой системы Существующая система на предприятии должна иметь два уровня системы управления, так все данные фиксируются на местном щите мастера и на ЭВМ оператора. Описание режимов функционирования объекта В общем случае все режимы функционирования технологического процесса управления процессом измельчения можно разделить на следующие группы: Режим нормальной эксплуатации; Предаварийные режимы эксплуатации; Аварийные режимы эксплуатации. Режимы нормальной эксплуатации включают в себя основные фазы производственного процесса: Предаварийные режимы работы соответствуют следующим случаям: Логические правила, описывающие возникновение аварийных ситуаций в технологическом комплексе измельчения руды: Язык моделирования UML Диаграмма использования ИМ — исполнительный механизм РО — регулирующий орган Построение функциональной системы Обеспечение нормального функционирования системы включает в себя функции, ориентированные на решение задач управления, документального обоснования оценки и обработки данных о технологических параметрах и аварийных ситуациях , контроля, направленного на предотвращение и устранение аварийных режимов работы модуля, анализ причин отклонения. Информационно-логическая модель Для систематизации и уменьшения объема данных о процессе нужно рассмотреть природу соответствующей информации. Наиболее важные параметры, используемые в обработке измерений, включают в себя: Указатели на данные измерений идентификатор ; Адрес входного порта измерительной информации; Интервал выборки; Коэффициенты перерасчета сигнала; Параметры датчика; Пороговые значения полоса гистерезиса с первым и вторым сигнальными пределами ; Результат измерений до и после обработки. БД для автоматизированного управления процессом содержит для обработки следующей информации: Параметры всех датчиков и исполнительных механизмов; Параметры для расчета производных величин; Определение возможных событий и соответствующих им реакций управляющих воздействий Плановые показатели. Доступ к БД процесса, запросы и протоколы Доступ к информации, содержащейся в БД, выполняется с помощью трех основных операций, которые могут комбинироваться, - выбора, проекции и сортировки. В нашей системе должны быть: Выборка по сигналу датчика то есть выборка параметра расходомера воды и параметра расхода руды в мельницу по уровню шума в ней ; Выборка по типу ситуации нормальный режим работы, предаварийный, аварийный ; Проекция projection — это список интересующих полей записи БД. Формирование протоколов Важнейшей функцией системы управления является быстрое выявление недопустимых режимов и оповещение об этом оператора. Подготовка к запуску; Поверка состояния; Замена изношенных приборов; Калибровка датчиков; Очевидным решением является подготовка графиков планового обслуживания на определенный период, исходя из информации хранящейся в БД процесса. Операции управления, выполняемые с использованием БД В зависимости от режима работы различаются исполнительные команды: Ручной — управление мастером на местном щите. Проверка достоверности исходных данных Для данной системы достоверность играет большую роль, так как ошибки во входных данных могут привести к некорректным управляющим действиям: Построение графиков Построение графика изменений сигнала во времени или как функции сигнала позволяют выявить некоторые интересные детали: Имитационная модель Задачи имитационной модели: Глоссарий Руда — полезные ископаемые, которые содержат ценные компоненты в количестве, достаточном для того, чтобы их извлечение при современном состоянии техники и технологии было экономически выгодным. Прецедент ВИ — вариант использования — специфицирует поведение системы или ее части и представляет собой описание множества последовательностей действий включая варианты , выполняемых системой для того, чтобы исполнитель мог получить определенный результат Исполнитель actor называют сущность, обладающую поведением, например, человека или организацию. ИМ — исполнительный механизм РО — регулирующий орган Заключение В процессе измельчения руды важно учитывать, контролировать и регулировать ряд параметров для нормального режима предприятия. Екатеринбург Зобнин Б. Вторичный прибор Диск М показывающий, записывающий, расположенный на местном щите. Пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-2М, расположенный на местном щите.
Право в современном обществе
Эротические рассказы подруга мамы
Рассмотрите схему действия восставших
The stars are out tonight перевод
Honda 400x технические характеристики
Состав российской армии 2016
Методы исследования структуры проблемы
Индексы тюмени по адресу
Карта улиц великого новгорода с номерами домов
Причины великой депрессии по малькову
Деловой этикет цели и задачи
Фуросемид 40 мг инструкция
Сколько стоит рубль в украине сегодня
Расписание автобусов довск
Условия публичного договора