重介懸浮液密度自動控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā).pdf

1、重介選煤是按煤和矸石的密度不同進行分選的，但是由于精煤和矸石的密度都大于1，也就是說都大于水的密度，因此不能直接在水中分選。要想實現(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)場操作人員的人工操作而發(fā)展起來的一種智能控制。面對一些過程控制中的時變性，現(xiàn)場隨機干擾，慣性滯后性的對象，無法按照固定不變的策略進行控制，所以重新研究人工控制行為特點，運用模糊控制器替代人的大腦，模仿現(xiàn)場操作人員的操作經(jīng)驗而實現(xiàn)對復(fù)雜對象的控制。
　　 在重介分選生產(chǎn)過程自動控制方面，為提高控制精度，目前國際國內(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，提出運用自校正原理設(shè)計控制系統(tǒng)方案，給出其控制算法。新建重介選煤廠基本部實現(xiàn)了懸浮液密度的自動化控制，部分老廠也在進行密度自動控制的改造，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，通過控制管道上的補水閥開度的大小自動加水，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，則需要控制分流閥動作。
　　 具體工作過程

4、是：當測量密度高于給定密度時，驅(qū)動電動執(zhí)行器工作，進行補水，使密度逐步降低，這一過程是降低懸浮液密度的過程。當測量密度低于給定密度時，電動執(zhí)行器執(zhí)行機構(gòu)控制分流閥開大，并將濃縮后的懸浮液返回合格懸浮液桶，使密度逐步回升，直至密度測量信號與外給定信號相等為止，此時電動執(zhí)行器工作在一穩(wěn)定的位置上，這一過程是提高懸浮液密度的過程。
　　 然而當實現(xiàn)懸浮液密度自動調(diào)控時，在自動分流這一環(huán)節(jié)上，合介桶獲得濃介需經(jīng)過稀介桶、磁選機，而這一過

5、程需要一定的時間，是典型的大慣性、大滯后過程控制，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，大多是在補水這一環(huán)節(jié)實現(xiàn)了真正的自動化，而在打分流這一環(huán)節(jié)上由于還在實行人工的控制，根據(jù)工作人員的經(jīng)驗進行實時的調(diào)節(jié)。僅靠人工控制導(dǎo)致懸浮液密度波動大，精煤灰分超標或精煤產(chǎn)率降低，崗位司機工作負荷大。
　　 為了提高選煤的分選精度，急需將分流這一環(huán)節(jié)也實現(xiàn)自動化。如果這一環(huán)節(jié)也是實現(xiàn)自動化，其不僅減輕崗位司機

6、工作負荷，還將會優(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。
　　 基于課題對象，結(jié)臺實際情況，它的補水裝置安裝在離斜輪分選機較近的管道上，它的動作能夠較快影響到分選密度；而分流的裝置的動作距離比較長遠，過程緩慢滯后，需要較長的時問才能體現(xiàn)到分選密度的變化上。這樣我們采用補水閥動作用PID參與控制，根據(jù)現(xiàn)場的使用經(jīng)驗證明這種方式是可行的。而分流這個過程由于其大慣性、大滯后和參數(shù)時變的不確定過程這樣的