Высокоуровневое управление мельницами самоизмельчения

Часть общей стратегии управления высокого уровня для мельниц самоизмельчения

Ларс Бойсен, региональный менеджер по продажам, компания FLSmidth Automation

Управление современным технологическим оборудованием промышленных предприятий требует сосредоточенности и внимания, зачастую выходящих за рамки обычных человеческих возможностей. С внедрением современных систем управления обычно в операторскую поступает огромное количество информации и от того, каким образом эта информация используется и интерпретируется оператором зависит успех или неудача в управлении технологическим процессом всего предприятия.

Подчас, разница в образовании, опыте и профессиональной компетентности операторов определяет различные подходы к анализу и интерпретированию данных. Стандартизация этих процессов в общей стратегии управления предприятием позволяет обеспечить ровную, непрерывную работу мельниц без резких режимных отклонений.

В поисках оптимального решения задач организации управления высокого уровня мельницами самоизмельчения (SAG Mill), заказчики FLSmidth Automation в различных странах установили у себя на производстве контроллеры высокого уровня на платформе ECS/FuzzyExpert. При этом первоочередной задачей стало увеличение потребляемой мощности мельницы до максимально возможной, что должно было привести к увеличению пропускной способности (производительности по измельчению) участка.

Этот подход аналогичен требованиям, предъявляемым к операторам, за тем исключением, что оператор не в состоянии постоянно находиться в операторской и непрерывно следить за показаниями приборов, поскольку на него возложены и другие функциональные обязанности. Поэтому в
процессе работы имеют место периоды, когда мельница остается вне операторского контроля.

Во избежание возникновения нештатных ситуаций в такие периоды времени уровень подачи сырья устанавливается на безопасный минимум. Контроллер высокого уровня способен отслеживать состояние мельницы с промежутком в 30 секунд, внося необходимые поправки и контролируя уровень потребляемой мощности.

Особенности


Интерфейс контроллера высокого уровня представляет собой самодостаточную систему SCADA и применяется на сотнях предприятий различных отраслей промышленности по всему миру. Система включает в себя большое количество отработанных и зарекомендовавших себя функций, например, анализа долгосрочных тенденций, сигнализации и способности взаимодействовать с различными системами программируемых контроллеров.

Компания FLSmidth Automation уже 25 лет занимается разработкой и обслуживанием экспертных систем управления промышленными объектами на мировом рынке.

В предлагаемом материале показано, как управляющий вращающейся печью контроллер высокого уровня, построенный на принципе нечеткой логики, справляется с решением многочисленных задач. Как правило, это задачи по отображению различных состояний работы мельницы и анализу их тенденций.

Стратегия управления включает в себя также и многочиленные функции, не использующие принцип нечеткой логики. По аналогии с ежедневной работой оператора, система в состоянии анализировать и накапливать информацию об основных корректировках технологического процесса. В результате данные корректировки автоматически включаются при возникновении нештатных ситуаций соответствующей операции. Действия системы в таких случаях могут быть абсолютными или рассчитанными по конкретным параметрам, а также могут предполагать отмену включенной корректировки после восстановления штатного режима эксплуатации мельницы.

Секрет успеха


В штатном режиме управления с помощью контроллеров высокого уровня мощность, потребляемая мельницей увеличивается, что означает увеличение средней пропускной способности. Благодаря контроллеру, мельница может работать почти на предельных параметрах и при этом не переполняться.

Кроме того, стабилизируется работа другого технологического оборудования, а оператор может сосредоточиться на решении общих задач обеспечения работоспособности мельницы, будучи полностью уверенным в том, что контроллер выберет оптимальный режим ее работы и немедленно среагирует на возникновение нештатной ситуации, т.е. введет в процесс управления соответствующие корректировки.

Используемый в контроллере принцип нечеткой логики сосредоточен на оптимизации управления. В рамках этой задачи контроллер производит тонкую настройку оборудования, исходя из заданных параметров. Это «обычные» настройки, призванные обеспечить плавность работы и выполнение поставленнных задач. И лишь при возникновении нештатных ситуаций в работе мельницы от контроллера требуется предпринимать действия, выходящие за рамки тонкой настройки. Наиболее часто возникающие ситуации закладываются в программу работы.

Контроллер высокого уровня может отвечать «управленческим» или «стратегическим» требованиям, т.е.:

- ограничивать уровень мощности или подачу насосов;

- регулировать верхние и нижние показатели работы питателей;

- контролировать ограничения по нагрузке моторов или иных физических параметров, т.к. проблемы на объекте или нехватка запасных частей могут приводить к тому, что отдельным видам оборудования, например, большим моторам, создается более щадящий режим эксплуатации.

Для улучшения управления мельницами самоизмельчения на предприятии в Монт Роудон (Иквиголд, Австралия) был установлен контроллер высокого уровня на базе платформы ECS/FuzzyExpert. Проведенные в мае и августе 2002 г. испытания подтвердили экономическую целесообразность внедрения системы управления высокого уровня.

В ходе испытаний были достигнуты следующие результаты:

- средний уровень потребляемой мощности испытуемой мельницей увеличился на 3% и составил 3487 кВт.

- среднеквадратичное отклонение по мощности уменьшилось на 56 кВт и составило 215 кВт.

Среднюю потребляемую мощность и, соответственно, производительность, можно было бы увеличить еще, однако контроллер специально понижал эти показатели при измельчении мягкого материала во избежание переполнения зумпфов мельничных.
С помощью программы удаленного офиса, разработанной FLSmidth Automation или другими разработчиками, можно, при необходимости, осуществлять дистанционное управление системой. При этом у специалистов имеется такой доступ к оборудованию, как будто они в это время находятся на объекте. Естественно, контроль такого доступа осуществляется заказчиком.

Журнал "Горная Промышленность" №3 2008, стр.