学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

磨矿分级的模糊控制及网络监控

作　者: 孙瑞杰
导　师: 邹金慧；黄宋魏
学　校: 昆明理工大学
专　业: 模式识别
关键词: 磨矿分级模糊控制选矿给矿量 PLC 磨机
分类号: TD921.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 48次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文在明确了选矿工艺的基础上,分析了目前国内外磨矿分级控制技术的研究现状,针对存在的问题,提出研究磨矿分级的模糊控制与网络监控。主要进行了磨矿分级系统的介绍、磨矿分级系统控制方案、球磨机的模糊控制算法、控制系统的设计与工程实现等方面的研究工作。取得的研究成果对于有效的避免球磨机磨矿过程中易出现的“胀肚”、降低生产能耗、提高生产效率等方面的问题具有较重要的理论指导意义和现实意义。由于选矿过程是整个冶金工业中的重要环节,而对于整个选矿过程来说,磨矿分级又起着很重要的作用,本文在明确磨矿分级的组成和工作原理的基础上,分析了磨矿分级的控制目标,研究了影响球磨机生产效率的三个因素：磨矿浓度、球磨机装载量和返砂比。从磨矿分级的工艺出发,通过对磨矿分级系统的介绍,分析了磨矿分级系统的控制目标和磨矿分级的工艺流程,阐述了磨矿分级控制系统的检测和控制内容,明确了磨矿分级的控制方案。基于云南大坪选矿厂磨浮作业自动控制项目,运用模糊控制理论,对目前难以控制的给矿量设定值进行了控制,通过测量与载荷紧密相关的磨机电流,采用二维模糊控制器对给矿量设定值进行模糊控制,提出了给矿量设定值的控制算法和控制规则。即首先采样并计算在6s后的磨机平均电流,然后利用电流变化量和电流变化率分别进行判断,最终确定给矿量给定值。实际应用结果表明：该控制方法能有效地避免磨机发生“胀肚”现象和欠载现象,提高磨机的工作效率,稳定磨机的各项工作指标。为了实现对给矿量设定值进行控制,本文在分析了DCS控制系统的基础上,通过对系统硬件的选择和配置,包括上位机、下位机、检测机构、执行机构等的选择,利用PLC程序实现了对给矿量设定值的控制,最后提出了提高PLC控制系统性能的一些措施。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-10
第一章绪论  10-15
  1.1 引言  10
  1.2 选矿工艺的介绍  10-12
  1.3 研究背景  12
  1.4 国内外磨矿分级技术的发展  12-14
    1.4.1 国外磨矿分级控制技术发展与现状  12-13
    1.4.2 国内磨矿分级控制技术发展与现状  13-14
  1.5 目前研究存在的问题  14
  1.6 本文的主要研究内容  14
  1.7 本文的组织安排  14
  1.8 本章小结  14-15
第二章磨矿分级系统  15-18
  2.1 磨矿分级的回路组成  15
  2.2 分级的工作原理  15-16
  2.3 磨矿分级的控制目标  16
  2.4 影响球磨机生产效率的因素  16-17
  2.5 本章小结  17-18
第三章磨矿分级系统控制方案  18-31
  3.1 引言  18
  3.2 磨矿分级系统的工艺流程  18-19
  3.3 磨矿分级控制系统的检测和控制内容  19-24
    3.3.1 磨矿作业现场设备联锁控制  19-20
    3.3.2 磨矿给矿量的检测、控制和累计  20
    3.3.3 自动判断和切换给矿机  20
    3.3.4 磨机装载量的检测和控制  20-22
    3.3.5 球磨机电流的检测  22
    3.3.6 分级机电流的检测  22
    3.3.7 磨机前后轴承温度的检测  22-23
    3.3.8 磨矿浓度的控制  23
    3.3.9 分级机溢流浓度的检测和控制  23-24
    3.3.10 泵池液位的检测和控制  24
    3.3.11 控制系统监控和管理  24
  3.4 控制内容及控制方案的确定  24-29
    3.4.1 给矿流量的控制方案  25-26
    3.4.2 磨机装载量的检测和控制  26-27
    3.4.3 球磨机钢球量提示及报警  27
    3.4.4 磨矿浓度的控制  27-28
    3.4.5 分级机溢流浓度检测和控制  28
    3.4.6 泵池液位控制  28-29
    3.4.7 球磨机轴承温度检测和报警  29
    3.4.8 球磨机油泵压力的检测和报警  29
  3.5 本章小结  29-31
第四章球磨机的模糊控制算法  31-51
  4.1 引言  31
  4.2 模糊控制与传统的PID比较  31-32
    4.2.1 传统PID控制器的特点  31-32
    4.2.2 模糊控制与传统PID控制的比较  32
  4.3 PID控制算法  32-34
    4.3.1 比例(P)控制  33
    4.3.2 积分(I)控制  33
    4.3.3 微分(D)控制  33-34
    4.3.4 比例积分微分控制  34
  4.4 球磨机模糊控制算法及模糊控制原理  34-38
    4.4.1 模糊控制简介  34
    4.4.2 模糊控制的基本结构  34-35
    4.4.3 模糊控制基本原理  35-38
  4.5 给矿量设定值控制算法  38-46
    4.5.1 计算磨机的平均电流  39
    4.5.2 利用电流变化量进行判断  39-45
    4.5.3 给矿量给定值的确定  45-46
  4.6 球磨机控制算法设计  46-50
  4.7 本章小结  50-51
第五章控制系统的设计与工程实现  51-71
  5.1 引言  51
  5.2 DCS控制系统  51-56
    5.2.1 DCS系统的概述  51-52
    5.2.2 控制系统的拓扑结构  52-53
    5.2.3 控制系统的硬件选择与确定  53-56
  5.3 PLC与上位机的通讯  56-59
    5.3.1 S7-300PLC的通讯方式  56-58
    5.3.2 上位机与PLC的通信  58-59
  5.4 PLC程序的实现  59-64
    5.4.1 编程软件STEP7概述  59-61
    5.4.2 控制程序模块  61-64
  5.5 上位监控系统的设计与实现  64-69
    5.5.1 组态王 6.52简介  64
    5.5.2 上位监控系统的主要功能  64-69
    5.5.3 监控系统的主要特点  69
  5.6 提高PLC控制系统可靠性的措施  69-70
    5.6.1 选择合适的外界环境  70
    5.6.2 合理的安装布线  70
    5.6.3 采取必须的安全保护环节  70
  5.7 本章小结  70-71
第六章总结与展望  71-73
  6.1 本文总结  71
  6.2 本系统的优点  71
  6.3 不足和展望  71-73
致谢  73-74
参考文献  74-77
发表论文  77

磨矿分级的模糊控制及网络监控

内容摘要

全文目录

相似论文