选矿自动化的应用
传感器的数字化、智能化和虚拟化
尽管在过去的几十年内, 传感器的研究与应用取得了不小进展, 但随着对质量的要求的不断提高和经济利益的驱使, 对现有传感器的稳定性、快速性、精确性和可重复性提出了更高的要求, 以便为过程控制提供更为可靠的过程状态数据。传感器的数字化、智能化实现了同控制装置网络的连接, 通过现场总线实现多方向、多变量数据通讯, 取代传统的单变量、单方向的直接输入、输出的模拟、离散的控制装置。传感器的虚拟化可以克服矿山恶劣的工作环境, 使得传感器能更加准确、长时间的稳定工作。
自动控制理论和方法的改进及优化
由于选矿是一个很复杂的过程, 它包含了过程控制中许多难以处理的复杂特性, 如大时滞、多变量、耦合、时变、非线性、不确定性和随机扰动。为了消除选矿过程控制设置, 就对控制器的鲁棒性、适应能力等提出了更高的要求。因此随着智能控制技术不断的发展进步, 将会有更多更先进的智能控制技术运用到选矿生产过程中。下面几种控制方法将成为选矿过程控制的发展方向:
1) 优化控制: 利用最少的资源获取最大的经济利益是所有企业所追求的目标。优化控制正是基于这种思想产生的。在国内外的一些选矿厂中, 已经把集散控制系统应用到了实际生产中, 而基于集散系统的设定值优化控制将是今后的重要方向 。
2) 智能控制( IC ) : 在常规控制理论与技术上进一步地发展与提高, 对模型很难精确建立是否能控制的优势, 这将成为未来选矿过程中最主要的控制方式。
3) 模型预测控制(MPC ) : 它主要是针对选矿过程的数学模型很难精确建立而引入到选矿过程中的, 加之其鲁棒性、稳定性都不错。所以, 这也将成为未来选矿自动控制系统中一种重要的控制方式。
数字化、智能化综合成为选矿过程自动化的发展趋势选矿自动化技术的发展趋势是实现生产! 管理一体化的模式。现在随着计算机以及自动控制技术的不断发展更新和更加广泛的实际应用, 使得在现代选矿企业中, 实现工艺过程的数字化、综合化已成为了一种必然的趋势。
选矿与某些行业(如机械制造) 相比, 自动化的使用和普及程度还相对比较落后, 除了仪器仪表对工艺生产的作用不同外, 目前制约选矿自动化发展的几个主要瓶颈在于以下几个方面:
1) 选矿厂自动控制系统的设计及开发还不尽合理。主要表现在程序设计还不够完善, 有些程序过于冗长, 使得控制系统的快速性、准确性不足。这是许多控制系统无法长期稳定运行的重要原因。
2) 选矿过程的传感器发展不足, 检测精度还达不到要求。一些选矿关键过程的传感器仍然存在安装复杂、可靠性低、稳定性不够等问题。例如,对浮选过程中的泡沫厚度的检测等。这也是影响选矿自动化应用和发展的重要的因素。另外由于选矿厂的环境是比较特殊, 使传感器的正常使用时间缩短, 使选厂的自动控制技术的发展受到了一定程度的制约。
3) 在浮选自动控制方面, 有些药剂易结晶，容易使自动加药机加药原件堵塞，或者增加过滤装置后也需要人工去定期清理， 这对自动控制带来了相当大的困难。而在腐蚀性方面，自动加药机可以采用PE材质的加药原件，以达到防腐蚀的要求。
4) 一些控制系统由于操作的不合理及选厂环境很差, 造成后期维护改造费用加大, 致使很多企业不愿意使用自动控制系统。许多选矿厂在对自动化系统的长期使用和维护方面缺乏足够的重视, 没有足够的专业技术人员, 而导致生产不能正常进行, 影响生产效益。一些选矿厂为控制系统投运后就可一劳永逸, 没有备件准备, 出现问题后既不更换也不维修, 特别是一些关键的仪表, 导致故障出现后相关的控制回路个控制系统处于无法工作状态。
