選礦自動化的應(yīng)用
傳感器的數(shù)字化、智能化和虛擬化
盡管在過去的幾十年內(nèi), 傳感器的研究與應(yīng)用取得了不小進(jìn)展, 但隨著對質(zhì)量的要求的不斷提高和經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使, 對現(xiàn)有傳感器的穩(wěn)定性、快速性、精確性和可重復(fù)性提出了更高的要求, 以便為過程控制提供更為可靠的過程狀態(tài)數(shù)據(jù)。傳感器的數(shù)字化、智能化實現(xiàn)了同控制裝置網(wǎng)絡(luò)的連接, 通過現(xiàn)場總線實現(xiàn)多方向、多變量數(shù)據(jù)通訊, 取代傳統(tǒng)的單變量、單方向的直接輸入、輸出的模擬、離散的控制裝置。傳感器的虛擬化可以克服礦山惡劣的工作環(huán)境, 使得傳感器能更加準(zhǔn)確、長時間的穩(wěn)定工作。
自動控制理論和方法的改進(jìn)及優(yōu)化
由于選礦是一個很復(fù)雜的過程, 它包含了過程控制中許多難以處理的復(fù)雜特性, 如大時滯、多變量、耦合、時變、非線性、不確定性和隨機(jī)擾動。為了消除選礦過程控制設(shè)置, 就對控制器的魯棒性、適應(yīng)能力等提出了更高的要求。因此隨著智能控制技術(shù)不斷的發(fā)展進(jìn)步, 將會有更多更先進(jìn)的智能控制技術(shù)運用到選礦生產(chǎn)過程中。下面幾種控制方法將成為選礦過程控制的發(fā)展方向:
1) 優(yōu)化控制: 利用最少的資源獲取最大的經(jīng)濟(jì)利益是所有企業(yè)所追求的目標(biāo)。優(yōu)化控制正是基于這種思想產(chǎn)生的。在國內(nèi)外的一些選礦廠中, 已經(jīng)把集散控制系統(tǒng)應(yīng)用到了實際生產(chǎn)中, 而基于集散系統(tǒng)的設(shè)定值優(yōu)化控制將是今后的重要方向 。
2) 智能控制( IC ) : 在常規(guī)控制理論與技術(shù)上進(jìn)一步地發(fā)展與提高, 對模型很難精確建立是否能控制的優(yōu)勢, 這將成為未來選礦過程中最主要的控制方式。
3) 模型預(yù)測控制(MPC ) : 它主要是針對選礦過程的數(shù)學(xué)模型很難精確建立而引入到選礦過程中的, 加之其魯棒性、穩(wěn)定性都不錯。所以, 這也將成為未來選礦自動控制系統(tǒng)中一種重要的控制方式。
數(shù)字化、智能化綜合成為選礦過程自動化的發(fā)展趨勢選礦自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢是實現(xiàn)生產(chǎn)! 管理一體化的模式?，F(xiàn)在隨著計算機(jī)以及自動控制技術(shù)的不斷發(fā)展更新和更加廣泛的實際應(yīng)用, 使得在現(xiàn)代選礦企業(yè)中, 實現(xiàn)工藝過程的數(shù)字化、綜合化已成為了一種必然的趨勢。
選礦與某些行業(yè)(如機(jī)械制造) 相比, 自動化的使用和普及程度還相對比較落后, 除了儀器儀表對工藝生產(chǎn)的作用不同外, 目前制約選礦自動化發(fā)展的幾個主要瓶頸在于以下幾個方面:
1) 選礦廠自動控制系統(tǒng)的設(shè)計及開發(fā)還不盡合理。主要表現(xiàn)在程序設(shè)計還不夠完善, 有些程序過于冗長, 使得控制系統(tǒng)的快速性、準(zhǔn)確性不足。這是許多控制系統(tǒng)無法長期穩(wěn)定運行的重要原因。
2) 選礦過程的傳感器發(fā)展不足, 檢測精度還達(dá)不到要求。一些選礦關(guān)鍵過程的傳感器仍然存在安裝復(fù)雜、可靠性低、穩(wěn)定性不夠等問題。例如,對浮選過程中的泡沫厚度的檢測等。這也是影響選礦自動化應(yīng)用和發(fā)展的重要的因素。另外由于選礦廠的環(huán)境是比較特殊, 使傳感器的正常使用時間縮短, 使選廠的自動控制技術(shù)的發(fā)展受到了一定程度的制約。
3) 在浮選自動控制方面, 有些藥劑易結(jié)晶，容易使自動加藥機(jī)加藥原件堵塞，或者增加過濾裝置后也需要人工去定期清理， 這對自動控制帶來了相當(dāng)大的困難。而在腐蝕性方面，自動加藥機(jī)可以采用PE材質(zhì)的加藥原件，以達(dá)到防腐蝕的要求。
4) 一些控制系統(tǒng)由于操作的不合理及選廠環(huán)境很差, 造成后期維護(hù)改造費用加大, 致使很多企業(yè)不愿意使用自動控制系統(tǒng)。許多選礦廠在對自動化系統(tǒng)的長期使用和維護(hù)方面缺乏足夠的重視, 沒有足夠的專業(yè)技術(shù)人員, 而導(dǎo)致生產(chǎn)不能正常進(jìn)行, 影響生產(chǎn)效益。一些選礦廠為控制系統(tǒng)投運后就可一勞永逸, 沒有備件準(zhǔn)備, 出現(xiàn)問題后既不更換也不維修, 特別是一些關(guān)鍵的儀表, 導(dǎo)致故障出現(xiàn)后相關(guān)的控制回路個控制系統(tǒng)處于無法工作狀態(tài)。
