基于蟻群算法的選煤工藝設(shè)計(jì).pdf

1、隨著工業(yè)社會(huì)的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)能源質(zhì)量的要求越來越高，能源的大量消耗也使得環(huán)境污染問題越來越突出，這些都對(duì)選煤行業(yè)提出了更高的要求。重介質(zhì)選煤技術(shù)因此得到快速發(fā)展，在選煤設(shè)備大型化、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)自動(dòng)化等研究方向上均取得大量理論成果和實(shí)際應(yīng)用。選煤廠的自動(dòng)控制也達(dá)到了一定水平，許多選煤廠實(shí)現(xiàn)了就地控制和集中控制，對(duì)主要設(shè)備的啟動(dòng)和運(yùn)行等實(shí)現(xiàn)了基本的遠(yuǎn)程控制，還有部分選煤廠應(yīng)用PID控制或模糊控制等算法。建立了基于PID控制的重介質(zhì)

2、選煤系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，通過PID控制器對(duì)重介質(zhì)選煤系統(tǒng)介質(zhì)桶液位、懸浮液密度、磁性物含量和精煤灰分等參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)控和實(shí)時(shí)修改。
　　本課題基于重介選煤工藝發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了重介質(zhì)選煤的工藝流程和各種主要技術(shù)參數(shù)，并探討了蟻群算法在重介質(zhì)選煤工藝中的應(yīng)用。重介選煤工藝復(fù)雜，控制參數(shù)較多，難以建立精確數(shù)學(xué)模型。蟻群算法作為從螞蟻群體覓食得到啟發(fā)演化而來的自組織的正反饋算法，具有較強(qiáng)的魯棒性，對(duì)初始路線要求低，參數(shù)數(shù)目少，控制簡單，以及較

3、強(qiáng)的全局搜索能力等特點(diǎn)，近年來在理論研究和實(shí)際應(yīng)用上均取得了明顯的進(jìn)展。本課題采用蟻群算法構(gòu)造系統(tǒng)控制器，實(shí)時(shí)監(jiān)控并調(diào)整重介質(zhì)選煤工藝流程中的液位、密度、灰分等關(guān)鍵參數(shù)，完成重介質(zhì)懸浮液選煤過程的自動(dòng)化控制。
　　在系統(tǒng)的硬件選擇方面，因?yàn)檫x煤車間設(shè)備呈區(qū)域化的分散分布，每個(gè)區(qū)域內(nèi)需要控制的設(shè)備有限，因此系統(tǒng)控制器選用西門子最新的小型控制器 S7-1200PLC，采用了多個(gè)PLC分散控制的方式搭建分布式 DCS系統(tǒng)。根據(jù)選煤工藝對(duì)

4、精確度和安全性等的要求，選取了新型的灰分儀、密度儀、液位計(jì)等儀器儀表檢測系統(tǒng)各關(guān)鍵參數(shù)，既可以就地顯示和控制，也可以將數(shù)據(jù)經(jīng)PLC上傳至上位機(jī)，供操作人員查詢和控制。系統(tǒng)上位機(jī)軟件采用了國內(nèi)市場占有率較高的組態(tài)王（Kingview）軟件，組態(tài)王最大支持1024個(gè)變量，能夠兼容多種控制器、巡檢儀和儀器儀表等設(shè)備，具有良好的擴(kuò)展性和兼容性，既可以將選煤車間現(xiàn)場畫面動(dòng)態(tài)顯示，也可以對(duì)電動(dòng)閥，開關(guān)等進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。整個(gè)系統(tǒng)能夠較好滿足選煤工藝要求