CN104549795B - 一种旋流器给矿压力控制方法 - Google Patents

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一种旋流器给矿压力控制方法，采用连续控制和逻辑控制相结合的控制方法对旋流器给矿压力进行控制。给矿压力偏差小于设定阀值时，采用连续控制，对给矿压力进行连续的平稳调节，使之趋近于给矿压力设定值；给矿压力偏差大于设定阀值时，采用逻辑控制，使给矿压力偏差快速减小，一旦给矿压力偏差小于阀值，就进入连续调节阶段，就可通过变频器对给矿压力进行连续的平稳调节，使之趋近于给矿压力设定值。本发明的控制方法使旋流器给矿压力稳定在生产要求的波动范围内，从而确保了旋流器“溢流粒度”指标。

Description

一种旋流器给矿压力控制方法
技术领域
本发明属于自动控制技术领域，主要用于冶金矿山选矿厂旋流器给矿压力控制。
背景技术
在冶金矿山选矿生产中，矿浆泵池的矿浆由渣浆泵抽出并输送到旋流器组进行矿浆粒度分级， 旋流器组中每台旋流器是圆柱形上部,圆锥体下部所组成的衬胶金属筒体。由渣浆泵送来的给矿矿浆沿旋流器圆柱切线方向流入旋流器,在重力及离心力的作用下矿浆进行粒度分级，粗颗粒的矿浆从旋流器锥体下部的沉砂口排出，而细颗粒的矿浆从旋流器圆柱中心的溢流口排出，进而送到后续工序进行精矿粉的生产。从旋流器溢流口排出的细颗粒的矿浆在生产上有一个重要指标“溢流粒度”。矿浆由渣浆泵输送到旋流器组入口时具有一定的压力，即旋流器给矿压力，它对指标“溢流粒度”产生直接的影响，给矿压力大，则处理量高、溢流粒度细，沉砂产率和浓度增高，沉砂中细粒含量减少，但压力超过一定程度后就不再起作用。生产过程中必须保持在稳定压力的条件下操怍，否则会严重影响 “溢流粒度”指标。
目前，在冶金矿山选矿生产中通过增减开启旋流器组阀门数量来控制旋流器的给矿压力，这种方式导致给矿压力波动大，从而对“溢流粒度”指标造成很大影响。
发明内容
为了解决在冶金矿山选矿生产中单纯通过增减开启旋流器组阀门数量来控制旋流器的给矿压力，导致给矿压力波动较大，从而对“溢流粒度”指标造成很大影响的问题。本发明提供了一种旋流器给矿压力控制方法，使旋流器给矿压力稳定在生产要求的波动范围内，从而确保旋流器“溢流粒度”指标。
本发明的技术方案：
一种旋流器给矿压力控制方法，包括下述内容：
1、设定旋流器给矿压力目标值SP(MPa)、给矿压力阀值M(MPa)、旋流器阀门动作到位延时时间T(秒)。
2、采样瞬时旋流器实测给矿压力值PV (MPa)。
3、计算实测给矿压力PV与给矿压力目标值SP的偏差E=PV-SP。
4、判断偏差E的绝对值并选择下述任意一种执行方法：
（1）如果偏差E的绝对值小于给矿压力阀值M，根据偏差E，由连续控制算法输出控制量CV，再由控制量CV转化为变频器控制信号UV,去控制渣浆泵变频器的转速，从而对给矿压力进行连续的平稳调节，使之趋近于给矿压力设定值SP。连续算法：
CV(k)=Kc{e(k)+(T/TI)[ e(0)+ e(1)+···+e(k)]+(TD/T)[e(k)-e(k-1)]}
式中k—采样时刻，k＝0，1，2，…；
CV(k)—第k时刻的控制信号；
Kc—比例增益；
T—采样时间；
TI—积分时间；
TD—微分时间；
e(k-1)、e(k)—第(k-1)和第k次采样所得的偏差信号，e(k-1)= PV(k-1)- SP，e(k)= PV(k)- SP。
PV(k-1)、PV(k)—第(k-1)和第k次采样所得的测量值PV信号。
变频器控制信号UV=0.5CV赫兹。
（2）如果偏差E的绝对值大于给矿压力阀值M且给矿压力阀值M为正数，则开启一个旋流器的阀门，即把该旋流器投入生产运行，之后延时T秒的时间，再进入下一个周期，检测偏差E的绝对值。这样做，以确保该旋流器投入生产运行后，给矿压力达到稳定状态，同时避免瞬间的给矿压力干扰信号造成旋流器阀门的误动作。
（3）如果偏差E的绝对值大于给矿压力阀值M且给矿压力阀值M为负数，则关闭一个旋流器的阀门，即把该旋流器退出生产运行，之后延时T秒的时间，再进入下一个周期，检测偏差E的绝对值。这样做，以确保该旋流器退出生产运行后，给矿压力达到稳定状态，同时避免瞬间的给矿压力干扰信号造成旋流器阀门的误动作。
本发明采用连续控制和逻辑控制相结合的控制方法对旋流器给矿压力进行控制。给矿压力偏差小于设定阀值时，采用连续控制，对给矿压力进行连续的平稳调节，使之趋近于给矿压力设定值；给矿压力偏差大于设定阀值时，采用逻辑控制，使给矿压力偏差快速减小，一旦给矿压力偏差小于阀值，就进入连续调节阶段，就可通过变频器对给矿压力进行连续的平稳调节，使之趋近于给矿压力设定值。本发明的控制方法使旋流器给矿压力稳定在生产要求的波动范围内，从而确保了旋流器“溢流粒度”指标。本发明方法的优点是灵活性强、思路清晰、可靠性高，本发明方法可应用于冶金矿山选矿厂旋流器的给矿压力的控制上。
本发明解决了在冶金矿山选矿生产中单纯通过增减开启旋流器组阀门数量来控制旋流器的给矿压力，导致给矿压力波动较大，从而对“溢流粒度”指标造成很大影响的问题。
附图说明
图1是本发明的控制流程图。
具体实施方式
实施例1：
1、设定旋流器给矿压力目标值SP=0.15MPa、给矿压力阀值M=0.1MPa、旋流器阀门动作到位之后延时15秒的时间，再进入下一个周期，检测偏差E的绝对值。
2、瞬时采样旋流器给矿压力值PV=0.3MPa。
3、计算实测给矿压力PV与给矿压力设定值SP的偏差E=PV-SP =0.3-0.15=0.15MPa。
4、判断偏差E的绝对值（0.15）是大于给矿压力阀值M（0.1）且为正数。
5、开启一个旋流器的阀门，即把该旋流器投入生产运行，之后延时15秒的时间，再进入下一个周期，检测偏差E的绝对值。以确保该旋流器投入生产运行后，给矿压力达到稳定状态，同时避免瞬间的给矿压力干扰信号造成旋流器阀门的误动作。
实施例2：
1、设定旋流器给矿压力目标值SP=0.15MPa、给矿压力阀值M=0.1MPa、旋流器阀门动作到位之后延时15秒的时间，再进入下一个周期，检测偏差E的绝对值。
2、瞬时采样旋流器给矿压力值PV=0.03MPa。
3、计算实测给矿压力PV与给矿压力设定值SP的偏差E=PV-SP =0.03-0.15=-0.12MPa。
4、判断偏差E的绝对值（0.12）是大于给矿压力阀值M（0.1）且为负数。
5、关闭一个旋流器的阀门，即把该旋流器退出生产运行，之后延时15秒的时间，再进入下一个周期，检测偏差E的绝对值。以确保该旋流器退出生产运行后，给矿压力达到稳定状态，同时避免瞬间的给矿压力干扰信号造成旋流器阀门的误动作。
实施例3：
1、设定旋流器给矿压力目标值SP=0.15MPa、给矿压力阀值M=0.1MPa。
2、瞬时采样旋流器给矿压力值PV=0.18MPa。
3、计算实测给矿压力PV与给矿压力设定值SP的偏差E=PV-SP =0.18-0.15=0.03MPa。
4、判断偏差E的绝对值（0.03）是小于给矿压力阀值M（0.1）。
5、根据偏差E，由连续控制算法输出控制量CV，再由控制量CV转化为变频器控制信号UV,去控制渣浆泵变频器的转速，从而对给矿压力进行连续的平稳调节，使之趋近于给矿压力设定值SP。连续控制算法过程：
CV(k)=Kc{e(k)+(T/TI)[ e(0)+ e(1)+···+e(k)]+(TD/T)[e(k)-e(k-1)]}
=0.8{(0.18-0.15)+(1/20)[e(0)+e(1)+···+(0.18-0.15)]+(5/1)[(0.18-0.15)- (0.17-0.15)]}=66。
式中k—采样时刻，k＝0，1，2，…；
CV(k)—第k时刻的控制信号；
参数Kc、T、TI、TD 由现场调试得到。Kc=0.8；T=1秒；TI=20秒；TD=5秒；
e(k-1)、e(k)—第(k-1)和第k次采样所得的偏差信号，e(k-1)= PV(k-1)- SP，e(k)= PV(k)- SP。
PV(k-1)、PV(k)—第(k-1)和第k次采样所得的测量值PV信号, PV(k)= PV=0.18MPa，PV(k-1)＝0.17MPa。
变频器控制信号UV=0.5CV=0.5×66=33赫兹。

Claims (1)

1.一种旋流器给矿压力控制方法，其特征是包括下述内容：
（1）设定旋流器给矿压力目标值SP=0.15MPa、给矿压力阀值M=0.1MPa、旋流器阀门动作到位之后，延时15秒的时间，再进入下一个周期；
（2）采样瞬时旋流器实测给矿压力值PV=0.3MPa； ；
（3）计算实测给矿压力值PV与给矿压力目标值SP的偏差值E=PV-SP；
（4）判断偏差值E的绝对值并选择下述任意一种执行方法：
①如果偏差值E的绝对值小于给矿压力阀值M，根据偏差值E，由连续控制算法输出控制量CV，再由控制量CV转化为变频器控制信号UV,去控制渣浆泵变频器的转速，其中，连续控制算法：
CV(k)=Kc{e(k)+(T/TI)[ e(0)+ e(1)+···+e(k)]+(TD/T)[e(k)-e(k-1)]}
式中k—采样时刻，k＝0，1，2，…；
CV(k)—第k时刻的控制信号；
Kc—比例增益；
T—采样时间；
TI—积分时间；
TD—微分时间；
e(k-1)、e(k)—第(k-1)和第k次采样所得的偏差信号，e(k-1)= PV(k-1)- SP，e(k)=PV(k)- SP；
PV(k-1)、PV(k)—第(k-1)和第k次采样所得的测量值PV信号；
变频器控制信号UV=0.5CV赫兹；
②如果偏差值E的绝对值大于给矿压力阀值M且给矿压力阀值M为正数，则开启一个旋流器的阀门，即把该旋流器投入生产运行之后，延时15秒的时间，再进入下一个周期，检测偏差值E的绝对值；
③如果偏差值E的绝对值大于给矿压力阀值M且给矿压力阀值M为负数，则关闭一个旋流器的阀门，即把该旋流器退出生产运行之后，延时15秒的时间，再进入下一个周期，检测偏差值E的绝对值。
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