Выбор решений при оперативном нейроуправлении процессом помола шихты в цементном производстве
Автор: Казаринов Лев Сергеевич, Хасанов Джасурджон Рустамджонович
Рубрика: Автоматизированные системы управления технологическими процессами
Статья в выпуске: 2 т.19, 2019 года.
Бесплатный доступ
Предлагается метод нейроуправления технологическим процессом помола шихты в цементном производстве с целью повышения его энергоэффективности. Необходимость применения нейроуправления вызвано тем, что качество помола и потребление ресурсов зависит от многих факторов, которые представляют большие трудности их измерения и прогнозирования показателей эффективностей. Достоверное измерение влияющих факторов необходимо для решения задачи определения наилучшего сочетания объема шаровой нагрузки помола и необходимого количества твердых веществ для оптимизации показателя уменьшения размера частиц шихты при минимальном удельном расходе энергии. Нейроуправление строится на основе обучения нейронной сети с учителем, в роли которого выступает опытный оператор мельницы, реализующий эффективное управление процессом помола. Контроллер, построенный на основе нейронных сети, должен работать в реальном времени и отражать текущее состояние процесса помола. Выбор решений при решении задачи оперативного управления с использованием нейронной сети относится к классу многокритериальных задач. В работе предложен метод принятия решений, исходя из множества допустимых технических условий, накладываемых на процесс помола. Подобная постановка задачи в общем случае является противоречивой. В работе предложен подход к решению данной задачи на основе определения максимального числа совместных взвешенных условий, налагаемых на процесс. Подобный подход позволяет организовать интерактивную процедуру выбора допустимого решения при оперативном управлении процессом помола. Предложена оперативная компьютерная модель процесса помола клинкера при производстве цемента.
Цемент, клинкер, нейронный сеть, шихта, процесс помола, оперативное управление, выбор решений в противоречивой постановке
Короткий адрес: https://sciup.org/147232243
IDR: 147232243 | УДК: 681.51.011 | DOI: 10.14529/ctcr190211
Selection of solutions for the operational neurocontrol of the mixture grinding process in cement production
The article proposes a method of neurocontrol by the technological process of grinding the mixture in cement production in order to increase its energy efficiency. The need to use neural control is caused by the fact that the quality of grinding and the consumption of resources depend on many factors that present great difficulties in their measurement and prediction of performance indicators. Reliable measurement of influencing factors is necessary to solve the problem of determining the best combination of the volume of the ball load of grinding and the required amount of solids to optimize the rate of reduction of the particle size of the charge with a minimum specific energy consumption. Neurocontrol is based on the training of a neural network with a teacher, which is played by an experienced mill operator, who realizes the effective control of the grinding process. The controller, built on the basis of the neural network, should work in real time and reflect the current state of the grinding process. The choice of solutions for solving operational control problems using a neural network belongs to the class of multi-criteria tasks. The paper proposes a decision-making method based on the set of permissible technical conditions imposed on the grinding process. Such a formulation of the problem is generally contradictory. The paper proposes an approach to solving this problem on the basis of determining the maximum number of joint weighted conditions imposed on the process. This approach allows you to organize an interactive procedure for selecting a feasible solution for the operational control of the grinding process. An operative computer model of the clinker grinding process in cement production is proposed.
Список литературы Выбор решений при оперативном нейроуправлении процессом помола шихты в цементном производстве
- Austin, L.G. Process Engineering of Size Reduction: Ball Milling / L.G. Austin, R.R. Klimpel, P.T. Luckie. - New York: SME/AIME, 1984.
- Songfack, P. Hold-up studies in a pilot scale continuous ball mill: Dynamic variations due to changes in operating variables / P. Songfack, R. Rajamani // International Journal of Mineral Processing. - 1999. - Vol. 57. - P. 105-123. DOI: 10.1016/S0301-7516(99)00010-1
- Measurement of shear rates in a laboratory tumbling mill / I. Govender, N. Mangesana, A.N. Mainza, J.-P. Franzidis // Minerals Engineering. - 2011. - Vol. 24. - P. 225-229. DOI: 10.1016/j.mineng.2010.08.009
- Makokha, A.B. Characterizing slurry hydrodynamic transport in a large overflow tubular ball mill by an improved mixing cell model based on tracer response data / A.B. Makokha, M.H. Moys // Powder technology. - 2011. - Vol. 211. - P. 207-214. DOI: 10.1016/j.powtec.2011.04.019
- Optimisation of the secondary ball mill using an on-line ball and pulp load sensor - The Sensomag / P. Keshav, B. de Haas, B. Clermont et al. // Minerals Engineering. - 2011. - Vol. 24 (3). - P. 325-334. DOI: 10.1016/j.mineng.2010.10.011
- Bhatty, J. Innovations in Portland Cement Manufacturing / J. Bhatty, F. Miller, S. Kosmatka. - Skokie, Ill, USA: Portland Cement Association, 2004. CD-ROM: SP400.
- Mehta P.K. Concrete: structure, properties, and materials. - Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, NJ, 1986. 450 p.
- Михелева, М.В. Управление асинхронным двигателем с изменяющейся нагрузкой при технологическом процессе помола клинкера: дис. …канд. техн. наук / М.В. Михелева. - Белгород, 2010. - 140 с.
- Чохонелидзе, А.Н. Разработка системы автоматизированного управления для замкнутой цепью измельчения с использованием метода управления с прогнозирующими моделями / А.Н. Чохонелидзе, Ф. Лемпого, В.Б. Аквей // Интернет-журнал «Науковедение». - 2014. - № 6 (25). -
- DOI: 10.15862/131TVN614
- Аквей, В.Б. Разработка матричной модели замкнутой схемы измельчения / В.Б. Аквей, А.Н. Чохонелидзе, Ф. Лемпого // Интернет-журнал «Науковедение». - 2014. - № 3 (22).
- Клюев, А.С. Техника чтения схем автоматического управления и техническою контроля / А.С. Клюев, Б.В. Глазов, М.Б. Миндин. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 420 с.
- Кочетов, В.С. Автоматизациия производственных процессов и АСУП промышленности строительных материалов / В.С. Кочетов, А.А. Марченко, Л.Р. Немировский. - Л.: Стройиздат, 1981. - 417 с.
- Пироцкий. В.З. Технологические системы измельчения (ТСИ) клинкера: характеристики и энергоэффективность / В.З. Пироцкий, В.С. Богданов // Цемент и его применение. - 1998. - № 6. - С. 12-16.
- Голиков, В.М. Снижение энергозатрат при производстве цемента с применением вибрационных машин / В.М. Голиков, С.В. Репин, А.И. Сапожников // Вестник Тувинского государственного университета. Технические и физико-математические науки. - 2016. - № 3. - С. 105-113.
- Потапов, Ф.П. Повышение эффективности размола / Ф.П. Потапов // Международная научно-техническая конференция молодых ученых: сб. науч. тр. науч.-практ. конф. - Белгород: БГТУ, 2009. - С. 97-109.
- Андреев, С.Е. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых / С.Е. Андреев, В.В. Зверевич, В.А. Перов. - М.: Госгортехиздат, 1961. - 384 с.
- Alsop P. Cement plant operations handbook for dry process plants / P. Alsop. - Tradeship Publications Ltd., Portsmouth, United Kingdom, 2001. - 159 p.
