Розвиток теорії інтегрованого управління технологічними комплексами залізорудного гірничо-збагачувального комбінату

 

 

У роботі на основі ідентифікації технологічних параметрів вирішена актуальна наукова проблема розвитку теорії управління технологічними комплексами та побудови оптимальної інтегрованої системи управління процесами переробки та збагачення залізної руди на гірничо-збагачувальному комбінаті шляхом використання: а) математичної моделі, коефіцієнти якої оновлюються на кожному кроці розрахунку; б) обмеженої кількості значень кореляційних функцій технологічних параметрів при побудові різницевої моделі процесів, а також при розрахунку інтервалу квантування цих параметрів; в) методу оберненого оператора в системі, у контур управління якої вводиться додатковий зворотний зв’язок для оптимізації коефіцієнтів регулятора.

Основні наукові та практичні результати роботи полягають у наступному.

1.Виконані розрахунки основних показників технологічних процесів переробки та збагачення залізної руди привели до висновку, що їх числові статистичні характеристики змінюються в часі. Процеси переробки та збагачення не можна вважати стаціонарними, що потребує формування математичних моделей технологічних процесів як об’єктів автоматизації зі змінною у часі й просторі структурою та параметрами.

2.На основі одержаних в роботі закономірностей сформована багатозв’язна математична модель технологічних процесів переробки та збагачення залізної руди як об’єкта керування, коефіцієнти якої оновлюються на кожному кроці розрахунку, причому вихідні дані для розрахунку поточних коефіцієнтів моделі вибираються як сукупності, вектори яких найбільш близько розташовані до вектора поточної ситуації й характеризуються найбільш можливими коефіцієнтами кореляції між вхідними та вихідними даними. Відносна похибка прогнозу вихідних величин математичної моделі у порівнянні з фактичними даними не перевищує 1%.

3.Установлені закономірності, що дозволяють проводити визначення оптимальних уставок регуляторів технологічних процесів на підставі удосконаленого методу вирішення задачі математичного програмування. Це виключає можливість зациклення алгоритму оптимізації або вихід за область пошуку оптимуму, що виникає в традиційних методах.

4.Проведені дослідження довели, що при побудові динамічної різницевої моделі процесів переробки та збагачення залізної руди на основі рівняння Вінера-Хопфа, а також розрахунку інтервалу квантування параметрів технологічних процесів на підставі використання його спектральних характеристик, можна використати обмежену кількість значень кореляційних функцій технологічних параметрів процесів, оскільки вони характеризують найбільш тісні зв’язки між вхідними та вихідними діями, що практично не знижує точність розрахунків моделі й скорочує обчислення кореляційних функцій та відповідно керуючих дій. Похибка розрахунків при використанні трьох значень кореляційної функції не перевищує 5%, п’яти значень – 1%.

5.Сформована й запропонована система управління на основі багатозв’язної моделі технологічних процесів переробки та збагачення залізної руди із застосуванням методу оберненого оператора, у контур управління якого додатково вводиться зворотний зв’язок, результатом якого є оптимізація коефіцієнтів регулятора, що зменшує похибку керування до 2%.

6.Розроблено методики оцінки параметрів для вибору способу управління систем з випадковими збуреннями в умовах гірничо-збагачувального комбінату, які дозволили на прикладі Інгулецького ГЗК науково обґрунтувати для поточних умов принцип розрахунку оптимальних співвідношень мінеральних різновидів рудної шихти, що подається з кар’єру на переробку і збагачення, утримання класу +20 мм на виході дробильної фабрики, продуктивність секції збагачення, утримання класу –44 мкм в концентраті та інших параметрів і при цьому прорахувати показники кількості, собівартості, якості залізорудного концентрату, а також розрахункового прибутку при його виробництві.

7.Розроблені моделі, алгоритми, методики, що викладені в роботі, були покладені в основу результатів виконання науково-дослідних та інжинірингових робіт, використаних Інгулецьким гірничо-збагачувальним комбінатом, Криворізьким технічним університетом, підприємством “КРИВБАСАКАДЕМIНВЕСТ”, прийняті до використання Київським інститутом автоматики, інститутом “Механобрчермет” (м. Кривий Ріг). Використання запропонованих рішень дозволить підвищити розрахунковий прибуток від переробки і збагачення на 5-7%.

 

 

Назаренко М.В., Марусич Ю.Ю., Мякушин Н.В. Автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера дробильной фабрики (ДФ) // Сборник научных трудов Национальной горной академии Украины. – Днепропетровск. – 1998. – №4. – С.102-106.

Назаренко М.В., Назаренко В.М., Савицкий А.И., Гвоздик В.С. Системы управления технологическими механизмами для получения железорудного концентрата, отвечающего требованиям современного уровня // Гірнича електромеханіка та автоматика. – №2 (61). – 1999. – С. 47-50.

Назаренко М.В., Назаренко В.М., Хоменко С.А., Кривошеев А.В. Технико-экономическое обоснование применения раздельной добычи и переработки железных руд на примере Ингулецкого ГОКа // Оперативный контроль и управление качеством минерального сырья при добыче и переработке: Другий міжнародний симпозіум. – Кривой Рог. – 1999. – С. 104-110.

Назаренко М.В. Математическая модель закономерностей формирования показателей обогащения // Гірнича електромеханіка та автоматика. – №4 (63). – 1999. – С. 158-168.

Назаренко В.М., Назаренко М.В., Купин А.И. Влияние информационных и компьютерных технологий на качество и себестоимость железорудного сырья на примере Ингулецкого и Южного ГОКов // Оперативный контроль и управление качеством минерального сырья при добыче и переработке: Другий міжнародний симпозіум. – Кривой Рог. – 1999. – С. 110-117.

Назаренко М.В. Система автоматизированного управления совместной работой подразделений горно-обогатительного комбината // Разработка рудных месторождений: Респ. міжвідомчій наук.-техн. збірник Мін. освіти і науки України. – Кривий Ріг. – № 67. –