過程控制系統
發布時間：2017/11/08
目 錄
1. 碎礦過程控制系統
2. 磨礦過程控制系統
3. 磁礦過程控制系統
4. 浮選過程控制系統
5. 濃縮過程控制系統
6. 電熔鎂爐控制系統
7. 磨礦粒度軟測量系統
8. 鋁酸鈉溶液在線分析儀
9. 生料漿配料優化控制系統
10. 大型回轉窯優化控制系統
11. 氧化鋁智能優化控制系統
12. 水泥生產過程優化控制系統
13. 磨煤機制粉過程優化控制系統
1. 碎礦過程控制系統
產品簡介
碎礦屬于礦石解離工序的范疇，是選礦廠的首道工序。根據粉碎礦石粒度的大小，碎礦一般分為粗破碎、中碎段和細碎段。該工序的主要工藝設備為給礦機、破碎機、振動篩、帶式輸送機等。碎礦生產過程的穩定對于保證整個選礦廠的產量起著至關重要的作用。東大自動化針對典型的碎礦生產工藝，研發了碎礦自動化系統。綜合實現了選礦廠碎礦車間生產過程全流程的計算機監控與管理。
基本結構
技術特征
實現被控設備手動控制/計算機控制模式無擾相互切換（切換過程不停機）。
對于需要進行行車布料控制的系統，實現行車位置的連續在線檢測與控制。
對于大型關鍵設備的運行狀況，進行詳細分析與智能診斷，預防事故發生。
監控點選取量適度、適用，控制軟件編制規范、合理，監控畫面形象生動。
控制系統建立在PLC基礎上、軟件功能強大，體現了低成本自動化的目標。
產品價值
實現碎礦生產過程的數字化監控與管理，為生產和管理提供科學依據。
實現減少操作崗位、減員增效，降低生產成本。
實現對設備運行狀況智能化分析，避免事故發生，降低設備維護成本。
實現碎礦生產過程的管控有機結合，提升企業的與工作效率技術進步。
2. 磨礦過程控制系統
產品簡介
磨礦屬于礦石解離工序的范疇，是選礦廠的重要工序。該工序由磨礦和分級兩部分組成，根據粉碎產物的粒度大小，磨礦階段也分為粗磨段和細磨段。該工序的主要工藝設備為給礦機、球磨機、分級機、旋流器、帶式輸送機等。磨礦生產過程的穩定對于選礦廠的主要生產工藝指標的實現以及能耗狀況的改善起著重要的作用。 東大自動化針對典型的磨礦生產工藝，并結合多年來的相關科研成果，研發了磨礦過程自動化系統，實現了磨礦生產過程的優化控制與管理。
基本結構
技術特征
采用優化設定技術，依據歷史數據、邊界條件和工藝指標，分析生產運行工況，實現從工藝指標到關鍵控制回路設定值的轉化，完成關鍵控制回路的設定與調節。
采用軟測量技術，解決磨礦濃度無法直接在線測量的難題，實現磨礦濃度的有效控制。
采用基于模糊推理的磨機負荷預報算法，自尋優測量并有效地控制磨機負荷。
采用智能控制技術，建立旋流器泵池液位和旋給壓力之間模糊控制策略，有效抑制因泵池液位波動而引起的旋給壓力的劇烈波動。
產品價值
實現磨礦生產過程的數字化監控與管理，為生產和管理提供科學依據。
提高磨機臺時處理量，并有效地預測和及時避免磨機脹肚事故的發生。
提高了磨礦生產過程的抗擾動能力，有效地保證磨礦細度指標的實現。
節能降耗。
3. 磁礦過程控制系統
產品簡介
磁選屬于礦石分選工序的范疇，是選礦廠的重要工序。磁選是利用礦物磁性的差異，在不均勻磁場中進行分離的選別方法。該工序的主要生產設備為永磁機、強磁機、高梯度磁選機、脫水槽、細篩、帶式輸送機等。磁選過程主要任務是，通過磁選設備將磨好的粒度合格的礦漿選別為品位合格的精礦礦漿和尾礦礦漿。磁選過程的精礦品位、尾礦品位是衡量產品質量和金屬回收率的重要指標。在其目標值的范圍內，盡可能提高精礦品位、降低尾礦品位，對于提高產品質量、降低消耗、提高金屬回收率具有重要意義。 東大自動化針對典型的磁選生產工藝，結合多年來的相關科研成果，研發了磁選過程自動化系統，實現了磁選生產過程的優化控制與管理。
基本結構
技術特征
采用優化設定技術，依據歷史數據、邊界條件和工藝指標，分析生產運行工況，實現從工藝指標到關鍵控制回路設定值的轉化，完成關鍵控制回路的設定與調節。
采用預報檢測技術，解決精礦品位、尾礦品位直接在線測量費用高、精度不穩定的難題，實現對精礦品位、尾礦品位的有效預測。
將優化設定技術與預報測量技術相結構，并依據化驗值進行自適應修正，完成基于精礦品位、尾礦品位目標值的優化控制。
產品價值
實現磁選生產過程的數字化監控與管理，為生產和管理提供科學依據。
實現磁選生產過程優化，保證精礦品位、尾礦品位在最佳的范圍之內。
節能降耗，提高金屬回收率。
4. 浮選過程控制系統
產品簡介
浮選屬于礦石分選工序的范疇，是一種主要的選礦方法。其主要原理是利用礦物表面物理化學性質的差異，使礦石中一種或一組礦物有選擇性地浮著于氣泡上，生浮至礦漿面，從而將有用礦物與脈石礦物分離。浮選生產過程的穩定對于整個選礦廠的生產工藝指標的實現，起著至關重要的作用。 東大自動化針對典型的浮選生產工藝，結合多年來的相關科研成果，研發了浮選過程自動化系統，實現了浮選生產過程的優化控制與管理。
基本結構
技術特征
采用優化設定技術，依據歷史數據、邊界條件和工藝指標，分析生產運行工況，實現從工藝指標到關鍵控制回路設定值的轉化，完成關鍵控制回路的設定與調節。
根據浮選泡沫分析儀檢測出來的浮選泡沫大小、沉降速度、穩定性的測量值與目標值進行比較，采用基于模糊控制的反饋校正控制算法，對浮選機加氣量、加藥量和浮選機液位設定值進行修正。
浮選加藥量依據入浮礦漿的相關金屬含量。
產品價值
實現浮選生產過程的數字化監控與管理，為生產和管理提供科學依據。
實現浮選生產過程的優化，保證精礦品位、尾礦品位在最佳范圍之內。
節能降耗，提高金屬回收率。
5. 濃縮過程控制系統
產品簡介
選礦廠的濃縮機承擔著精礦、尾礦、中礦礦漿的濃縮作用，并盡可能多的回收生產循環水。在選礦生產流程中，只有保證濃縮機底流濃度穩定在工藝要求的指標范圍內，才能滿足后續生產流程的實現生產指標的要求。因此，礦漿濃縮環節是選礦生產工藝中的重要環節。 東大自動化結合選礦廠礦漿濃縮生產過程的工藝特點和控制難點，結合多年來的相關科研成果，研發了濃縮過程自動化系統，實現了濃縮生產過程的優化控制與管理。
基本結構
技術特征
采用智能解耦等現代控制技術，將濃縮機底流濃度與界面高度控制在生產工藝要求的指標范圍內。
產品價值
實現濃縮生產過程的數字化監控與管理，為生產和管理提供科學依據。
既保證濃縮機底流濃度、又避免礦漿界面跑渾，降低生產成本。
采用變頻調速取代調節閥，節省電能，降低運行成本。
6. 電熔鎂爐控制系統
產品簡介
現在工業生產中由輕燒氧化鎂粉為原料生產高純氧化鎂(大結晶電熔鎂砂)的主要方法為電熔法?；竟ぷ髟硎菍⑤p燒氧化鎂放入礦熱爐內，利用由三相交流電極短路產生電弧放出的熱量熔化鎂粉，在強大電流的沖擊下和高溫環境下根據各物質熔點的不同排出雜質，待熔液冷卻后，形成電熔鎂熔陀，然后經過破陀，分揀，包裝等工序形成最終的產品。東大自動化針對典型的電熔鎂砂生產工藝，結合多年來的相關科研成果，研發了電熔鎂爐冶煉過程自動化系統，實現了熔鎂爐冶煉過程的優化控制與管理。
基本結構
技術特征
采用模式識別技術，將電熔鎂爐冶煉過程工況分成五大類，針對不同的工況采用不同的控制策略。
采用優化設定技術，依據歷史數據、邊界條件和工藝指標，通過分析生產運行工況，完成關鍵控制回路的設定與調節。
在保證冶煉產品質量的前提下，實現對冶煉電流的下限控制；
產品價值
電熔鎂砂單噸電耗降低接近5% 。
提高電熔鎂砂產品優質品率1%。
改善了工人的工作環境，降低了工人勞動強度。
7. 磨礦粒度軟測量系統
產品簡介
磨礦產品粒度是選礦生產過程中磨礦作業的關鍵的生產指標之一，但在實際生產中,由于粒度在線檢測儀表價格昂貴，加上人工化檢驗周期又長，很多選礦廠在現實生產過程中通過控制礦漿濃度來間接控制礦漿粒度,難以使磨礦粒度穩定在工藝指標的要求范圍內。 針對上述問題，東大自動化研發了建立在磨礦過程控制系統之上的磨礦粒度軟測量軟件產品，并取得了國家專利。
基本結構
技術特征
CBR技術的粒度軟測量模型 。
RBFNN技術的粒度軟測量模型 。
CBR技術的可信度因子求解模型 。
專家系統(ES)技術的粒度綜合求解模型。
產品價值
實現對磨礦粒度的連續在線分析。
解決了以往磨礦粒度數據主要度靠現場化驗得到，數據分析周期長、指導生產滯后的弊端，可以提高磨礦生產作業的產品產量和質量。
8. 鋁酸鈉溶液在線分析儀
產品簡介
氧化鋁生產過程中，鋁酸鈉溶液幾乎貫穿整個氧化鋁生產過程，許多過程的工藝指標或工藝條件都是通過觀察和控制鋁酸鈉溶液的濃度來實現的。因此，分析鋁酸鈉溶液的化學成分的濃度是氧化鋁生產過程中一項重要的工作。面對鋁酸鈉溶液成分只能靠實驗室化驗、無法實現在線分析檢測的現狀，東大自動化經過多年來的理論探索與工業試驗，研發了鋁酸鈉溶液在線分析儀。
基本結構
技術特征
測量對象：鋁酸鈉溶液中的苛性堿、氧化鋁和碳酸堿的濃度。
測量范圍：苛性堿濃度100-300 g/l，氧化鋁濃度50-150 g/l，碳酸堿濃度小于40 g/l。
實現了鋁酸鈉溶液主要成分的在線數值分析。
在線對數學模型進行了分段修正，提高了測量的準確度。
采用封閉和連續的取樣裝置，避免了堿液溢出帶來的污染環境的問題。
取樣裝置易拆卸、易清洗，可有效地處理結疤問題。
具有冷卻裝置、加熱裝置和水沖洗裝置。
產品價值
實現了鋁酸鈉溶液主要成分的在線數值分析，解決了采用化驗室分析方法所帶來的數據滯后的問題，為及時分析與調整生產狀況，提供了科學的依據。
實現氧化鋁生產中諸如蒸發、堿液調配、溶出、分解等各工序鋁酸鈉溶液成分的在線實時檢測與分析，可提高整個氧化鋁生產企業的生產管理水平，提高質量和產量。
9. 生料漿配料優化控制系統
產品簡介
生料漿配料智能優化控制系統是對冶金行業工況復雜，參數不能實時在線檢測開發的一套優化控制系統，此優化控制系統全部或部分取代操作員的操作，實現配料過程的自動控制和以“將生料漿鈣比、堿比和水分指標的實際值控制在目標值范圍內，同時使磨機在合適負荷狀態下運行”為控制目標的優化控制對于提高燒結法氧化鋁生產過程的產品質量與產量、提高生產效率、降低生產成本、減少能源消耗、改善工作環境、降低勞動強度以及增加企業的經濟效益和競爭力有著重要的意義。
技術特征
采用基于EIC三電一體化的集成設計技術，并采用多媒體自動切換監視技術；
生料漿配料系統采用基于先進控制技術的DCS多變量協調控制；
系統采用了基于綜合生產指標的多種物料、固液混配智能優化設定方法，采用智能預測控制技術、模糊推理、專家系統等先進技術，對綜合生產指標進行優化控制；
通過在自動方式下嵌入人工干預操作處理，允許操作人員根據生產設備狀況及生產條件對控制系統的自動調節范圍給予約束限定，確?？刂葡到y的可靠運行。
產品價值
項目完成后，實現了生料漿的出磨合格，逐步取消出磨生料在小槽中反復倒槽的傳統工藝，最終實現了出磨生料漿經混合槽直接入窯，提高熟料的質量、窯的產能、熟料中的氧化鈉、氧化鋁的溶出率，改善窯的熱工制度及操作、沉降槽的操作， 實現燒結法系統穩產高產，并可以節約小槽倒槽過程中的大量能源，為氧化鋁燒結法生產創造巨大的經濟效益與社會效益。
10. 大型回轉窯優化控制系統
產品簡介
大型回轉窯智能優化控制系統是針對冶金行業回轉窯開發的具有自主知識產權的智能優化系統，主要包括以下幾個方面：
智能優化系統。從回轉窯過程的總體控制目標出發，采用智能建模技術和智能控制技術相集成的研發路線，采用以保證產品質量、提高窯運轉率、降低能耗綜合生產指標為目標，包括管理決策、優化設定、智能協調和人機交互操作指導功能的回轉窯過程智能優化控制技術，在DCS上設計開發回轉窯智能優化系統。
過程控制系統。系統采用EIC三電一體化集散控制系統設計技術，選用可靠的DCS系統、成熟的檢測儀表和實用的電氣設備，研發具有友好界面的操作指導。主要包括采用智能變結構控制技術的燃燒優化控制過程子系統對燒成帶溫度進行智能優化控制、還包括采用常規PI控制技術和模糊控制技術相結合的方法實現對過程流量、壓力、排煙系統的穩定化控制。
多媒體監控系統。采用內窺式攝像技術，選用高清的數字式多媒體監控設備，顯著提高看火圖像質量，明顯改善看火效果，圖像穩定、清晰、視野開闊?？椿鹑藛T可以在遠離窯前的控制室內清晰地觀察到火焰變化情況及窯內燒結狀況，并通過計算機多媒體圖像處理系統回放歷史圖像，有利于看火人員分析對比各種工況下窯的操作條件。
技術特征
應用國家863課題“大型回轉窯過程優化控制技術”的研究成果；
基于EIC三電一體化的計算機集散控制系統設計方法；
采用內窺式攝像技術的高清多媒體監控設備；
利用比色測溫儀檢測燒成帶溫度，綜合運用智能建模與控制方法，以提高系統的控制性能；
自動方式下嵌入人工干預操作處理，實現人機優勢互補；
產品安全、可靠、實用、先進，為用戶創造最大的經濟效益。
成果鑒定
中國有色金屬工業協會主持召開了該項研究成果鑒定會，鑒定委員會一致認為，該控制系統適應性強、整體控制技術可靠先進，達到了國際先進水平。項目實施后經濟效益和社會效益顯著，具有重要的推廣意義。
11. 氧化鋁智能優化控制系統
產品簡介
氧化鋁智能優化控制系統是針對冶金行業氧化鋁熟料溶出、赤泥分離、洗滌及赤泥外排智能優化控制系統開發的具有自主知識產權的智能優化系統，主要包括以下幾個方面：
智能優化系統。從熟料溶出、赤泥分離、洗滌及赤泥外排過程的總體控制目標出發，采用軟測量、預測控制、模糊控制、多變量智能解耦技術、故障診斷技術等先進的控制技術，設計控制精度高、適應性強、魯棒性好的控制系統，最大限度地將人的智能行為引入到過程控制中，建立人機交互的智能優化控制系統，進而解決基于綜合生產指標的復雜生產過程優化控制的難題。
過程控制系統。系統采用EIC三電一體化集散控制系統設計技術，選用可靠的DCS系統、成熟的檢測儀表和實用的電氣設備，研發具有友好界面的操作指導。
基本結構
技術特征
項目基于EIC三電一體化的集成設計技術， 實現了基于先進控制技術的DCS多變量協調控制；
系統采用了基于綜合生產指標的智能優化設定方法，采用智能預測控制技術、模糊推理、專家系統等先進技術，對綜合生產指標進行優化控制；
通過在自動方式下嵌入人工干預操作處理，允許操作人員根據生產設備狀況及生產邊界條件對控制系統的自動調節范圍給予約束限定，確?？刂葡到y的可靠運行 。
12. 水泥生產過程優化控制系統
產品簡介
目前我國的水泥生產過程以人工控制為主，整個生產過程能耗高，工人勞動強度大，水泥熟料的產量和質量不穩定。我公司開發的具有自主知識產權的水泥生產過程自動控制，提高了產品產量、穩定了產品質量，降低了能耗，減輕了工人的勞動強度。
基本結構
技術特征
項目基于EIC三電一體化的集成設計技術，實現了基于先進控制技術的DCS多變量協調控制；
采用內窺式攝像技術的高清多媒體監控設備；
系統采用了基于綜合生產指標的智能優化設定方法，采用智能預測控制技術、模糊推理、專家系統等先進技術，對綜合生產指標進行優化控制；
通過在自動方式下嵌入人工干預操作處理，允許操作人員根據生產設備狀況及生產條件對控制系統的自動調節范圍給予約束限定，確?？刂葡到y的可靠運行 。
產品安全、可靠、實用、先進，為用戶創造最大的經濟效益。
產品價值
提高回轉窯運轉率3%，提高單臺回轉窯產能2T/H。
穩定產品質量、節約能源消耗。
13. 磨煤機制粉過程優化控制系統
產品簡介
本產品適用于實現火力電力、水泥、氧化鋁、鋼鐵等行業普遍使用的中儲式鋼球磨煤機的自動控制和優化控制。采用東大自動化專有的多變量智能解耦控制技術，解決了鋼球磨煤機由于具有多變量強耦合、強非線性、大滯后、工況變化大、受不確定性因素影響嚴重的特性而難以無法投入自動運行的難題，杜絕了堵磨、超溫、噴粉等事故，提高企業自動化水平，保證制粉生產過程的安全、平穩、優質、高效、低耗，實現減員增效，提高企業的市場競爭力，并消除環境污染，為企業創造顯著的經濟效益和社會效益。
技術特征
采用東大自動化的專有多變量智能解耦控制技術，將專家推理、模糊控制、神經網絡等智能控制方法、自適應自整定PID等先進控制方法與多變量自適應解耦控制方法相結合，實現鋼球磨煤機的自動控制；
良好的操作、監控界面；
具有強適應性，在煤質軟、硬、干、濕等邊界條件大范圍波動的情況下，在相關執行機構全開或全閉的飽和情況下，仍能保證系統穩定運行；
產品價值
運行支援系統能夠實現斷煤、堵磨事故的預報與處理；
實現優化控制，保證在煤粉細度符合要求的前提下，降低制粉單耗，實現節能降耗；
磨煤機負荷的優化控制；
磨煤機出口溫度跟蹤誤差在±3°C之內；磨煤機入口負壓保持平穩；與手動控制相比，制粉單耗降低5%以上。