重介懸浮液密度自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā).pdf

1、重介選煤是按煤和矸石的密度不同進(jìn)行分選的，但是由于精煤和矸石的密度都大于1，也就是說(shuō)都大于水的密度，因此不能直接在水中分選。要想實(shí)現(xiàn)按密度分選，這就需要配置密度大于水的的液體，即重介懸浮液。
　　 重介懸浮液由密度不同的固相和液相組成，固相微粒分散于液相之中。在重介選煤中，重介懸浮液一般用磁鐵礦粉配制，實(shí)際生產(chǎn)中，固相和液相包括磁鐵礦粉、煤泥、水三部分。這樣將原煤放入該密度的液體中，按阿基米德原理，大于液體密度的下沉，小于液體密

2、度的上浮。
　　 模糊控制(fuzzy control)是一種模仿現(xiàn)場(chǎng)操作人員的人工操作而發(fā)展起來(lái)的一種智能控制。面對(duì)一些過(guò)程控制中的時(shí)變性，現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)干擾，慣性滯后性的對(duì)象，無(wú)法按照固定不變的策略進(jìn)行控制，所以重新研究人工控制行為特點(diǎn)，運(yùn)用模糊控制器替代人的大腦，模仿現(xiàn)場(chǎng)操作人員的操作經(jīng)驗(yàn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜對(duì)象的控制。
　　 在重介分選生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制方面，為提高控制精度，目前國(guó)際國(guó)內(nèi)均采用PID控制，采用了PID調(diào)節(jié)器參數(shù)整

3、定與在線修改。分析系統(tǒng)特征，提出運(yùn)用自校正原理設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)方案，給出其控制算法。新建重介選煤廠基本部實(shí)現(xiàn)了懸浮液密度的自動(dòng)化控制，部分老廠也在進(jìn)行密度自動(dòng)控制的改造，控制技術(shù)采用了成熟可靠的PID控制算法。
　　 密度自動(dòng)控制系統(tǒng)由兩部分組成，其一：懸浮液密度高于給定密度時(shí)，通過(guò)控制管道上的補(bǔ)水閥開(kāi)度的大小自動(dòng)加水，將密度降低到設(shè)定的分選值；其二：懸浮液密度較低及煤泥含量較高時(shí)，則需要控制分流閥動(dòng)作。
　　 具體工作過(guò)程

4、是：當(dāng)測(cè)量密度高于給定密度時(shí)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)執(zhí)行器工作，進(jìn)行補(bǔ)水，使密度逐步降低，這一過(guò)程是降低懸浮液密度的過(guò)程。當(dāng)測(cè)量密度低于給定密度時(shí)，電動(dòng)執(zhí)行器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制分流閥開(kāi)大，并將濃縮后的懸浮液返回合格懸浮液桶，使密度逐步回升，直至密度測(cè)量信號(hào)與外給定信號(hào)相等為止，此時(shí)電動(dòng)執(zhí)行器工作在一穩(wěn)定的位置上，這一過(guò)程是提高懸浮液密度的過(guò)程。
　　 然而當(dāng)實(shí)現(xiàn)懸浮液密度自動(dòng)調(diào)控時(shí)，在自動(dòng)分流這一環(huán)節(jié)上，合介桶獲得濃介需經(jīng)過(guò)稀介桶、磁選機(jī)，而這一過(guò)

5、程需要一定的時(shí)間，是典型的大慣性、大滯后過(guò)程控制，僅僅采用傳統(tǒng)的PID控制不可避免的要出現(xiàn)超調(diào)和振蕩現(xiàn)象。目前在選煤廠里，大多是在補(bǔ)水這一環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了真正的自動(dòng)化，而在打分流這一環(huán)節(jié)上由于還在實(shí)行人工的控制，根據(jù)工作人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)。僅靠人工控制導(dǎo)致懸浮液密度波動(dòng)大，精煤灰分超標(biāo)或精煤產(chǎn)率降低，崗位司機(jī)工作負(fù)荷大。
　　 為了提高選煤的分選精度，急需將分流這一環(huán)節(jié)也實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。如果這一環(huán)節(jié)也是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，其不僅減輕崗位司機(jī)

6、工作負(fù)荷，還將會(huì)優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加企業(yè)效益，向優(yōu)質(zhì)、高效、潔凈生產(chǎn)方向發(fā)展。
　　 基于課題對(duì)象，結(jié)臺(tái)實(shí)際情況，它的補(bǔ)水裝置安裝在離斜輪分選機(jī)較近的管道上，它的動(dòng)作能夠較快影響到分選密度；而分流的裝置的動(dòng)作距離比較長(zhǎng)遠(yuǎn)，過(guò)程緩慢滯后，需要較長(zhǎng)的時(shí)問(wèn)才能體現(xiàn)到分選密度的變化上。這樣我們采用補(bǔ)水閥動(dòng)作用PID參與控制，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的使用經(jīng)驗(yàn)證明這種方式是可行的。而分流這個(gè)過(guò)程由于其大慣性、大滯后和參數(shù)時(shí)變的不確定過(guò)程這樣的