Разработка системы автоматического управления флотационным процессом хлористого калия
Автор: Фелькер Мария Николаевна, Бахтерева Карина Дмитриевна
Рубрика: Автоматизированные системы управления технологическими процессами
Статья в выпуске: 1 т.21, 2021 года.
Бесплатный доступ
В статье рассмотрены создание алгоритма и синтез двухконтурной системы автоматического управления уровнем и плотностью вместо действующей одноконтурной. Цель исследования. Стабилизация плотности и стабилизация питания флотационной машины с помощью создания двухконтурной системы автоматического управления уровнем и плотностью с целью улучшения качества конечного продукта. Материалы и методы. Поскольку в системе нет чистого запаздывания, то настройка регулятора производится по методу параметрической оптимизации, а именно: по критериям модульного оптимума (МО) или симметричного оптимума (СО). Для настройки контура применяется также критерий МО/СО. Все системы автоматического управления реализованы в программном пакете MATLAB Simulink. После синтеза локальных и комбинированных систем автоматического регулирования (САР) рассчитываются основные показатели качества, чтобы узнать, какая из САР является наиболее приемлемой. Качество управления определяется по такими показателям, как время переходного процесса, перерегулирование и ошибка системы. Первые два показателя показывают динамику процесса, а последний показатель показывает точность системы. Заключение. Готовая двухконтурная система автоматического управления, разработанная в программном пакете MATLAB Simulink, согласно анализу полученных показателей регулирования процесса обеспечивает стабилизацию плотности и уровня в агитационном чане для флотации.
Флотация, реагентный режим, пульпа, агитационный чан, стабилизация плотности, стабилизация уровня
Короткий адрес: https://sciup.org/147233795
IDR: 147233795 | УДК: 004.6 | DOI: 10.14529/ctcr210113
Development of an automatic control system for the flotation process of potassium chloride
The article discusses the creation of an algorithm and the synthesis of a two-loop automatic control system for level and density, instead of the current single-loop one. Aim. Density stabilization and stabilization of the flotation machine power supply by creating a two-circuit automatic level and density control system in order to improve the quality of the final product. Materials and methods. Since there is no net lag in the system, the controller is tuned using the parametric optimization method, namely: according to the criteria of modular (MO) or symmetric optimum (CO). The MO/CO criterion is also used to adjust the contour. All automatic control systems are obtained in the MATLAB Simulink software package. Control quality is measured by metrics such as transient time, overshoot, and system error. The first two indicators show the dynamics of the process, and the last indicator shows the accuracy of the system. Conclusion. The finished two-loop automatic control system, developed in the software package MATLAB Simulink, according to the analysis of the obtained process parameters, provides stabilization of the density and level in the agitation tank for flotation.
Список литературы Разработка системы автоматического управления флотационным процессом хлористого калия
- Печковский, В.В. Технология калийных удобрений: учеб. пособие для вузов / В.В. Печковский, Х.М. Александрович, Г.Ф. Пинаев. - Минск: Вышэйш. шк, 1968.
- Кувшинский, М.Н. Процессы и аппараты химической промышленности / М.Н. Кувшинский. - М., 1998.
- Топчеев, Ю.И. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования / Ю.И. Топчеев. - М.: Машиностроение, 1989. - 752 с.
- Андриевская, Н.В. Теория автоматического управления / Н.В. Андриевская. - Пермь: Перм. гос. техн. ун-т, 2006. - 92 с.
- An evaluation of machine learning and artificial intelligence models for predicting the flotation behavior of fine high-ash coal / D. Ali, M.B. Hayat, L. Alagha, O.K. Molatlhegi // Advanced Powder Technology. - 2018. - Vol. 29. - P. 3493-3506. DOI: 10.1016/j.apt.2018.09.032
- Carvalho, M. T. Control of a flotation column using fuzzy logic inference / M. T. Carvalho, F. Durao // Fuzzy Sets and Systems. - 2002. - Vol. 125. - P. 121-133. DOI: 10.1016/S0165-0114(01)00048-3
- Chettibi, M. Physicochemical modeling of galena flotation system / M. Chettibi, A. Boutrid, A.A. Abramov // Journal of Mining Science. - 2014. - Vol. 50, no. 6. - P. 1069-1078. DOI: 10.1134/S106273911406009X
- Farrokhpay, S. The significance of froth stability in mineral flotation - a review / S. Farrokhpay // Advances in Colloid and Interface Science. - 2011. - Vol. 166. - P. 1-7. DOI: 10.1016/j.cis.2011.03.001
- Fayed, H. Numerical simulations of two-phase flow in a self-aerated flotation machine and kinetics modeling / H. Fayed, S. Ragab // Minerals. - 2015. - Vol. 5 (2). - P. 164-188. DOI: 10.3390/min5020164
- Jovanovic, I. Contemporary advanced control techniques for flotation plants with mechanical flotation cells - a review // Mineral Engineering. - 2015. - Vol. 70. - P. 228-249. DOI: 10.1016/j.mineng. 2014.09.022
- Flotation froth monitoring using multiresolutional multivariate image analysis / J.J. Liu, J.F. MacGregor, C. Duchesne, G. Bartolacci // Mineral Engineering. - 2005. - Vol. 18. - P. 65-76. DOI: 10.1016/j.mineng.2004.05.010
- Использование видеографической информации для уточнения динамической стохастической модели процесса флотации калийной руды / А.В. Затонский, С.А. Варламова, А.В. Малышева, А.А. Мясников //Интернет-журнал Науковедение. - 2017. - Т. 9, № 2. - С. 87.
- Малышева, А.В. Исследование перспектив перехода на автоматическое управление процессом флотации калийной руды / А.В. Затонский, А.В. Малышева // Автоматизация. Современные технологии. - 2019. - № 3. - С. 119-127.
- Малышева, А.В. Модернизация алгоритмов бликового распознавания параметров пенного слоя при флотации калийных руд / А.В. Затонский, А.В. Малышева // Обогащение руд. - 2018. -№ 2 (374). - С. 35-41.
- Малышева, А.В. Определение параметров переходных процессов в промышленной фло-томашине калийной руды по данным видеоряда / А.В. Затонский, А.В. Малышева // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. - 2019. - № 1. - С. 26-39.
