基于松散度检测的风阀参数调控系统

基于松散度检测的风阀参数调控系统

初文晓[1]2010年在《洗煤机信号处理关键技术的研究》文中研究说明洗煤工艺是煤炭生产中重要的环节,而跳汰机则是洗煤方法中最具典型的代表性设备之一。跳汰机凭借工艺流程简单、处理能力大等特点,在选煤领域中得到了广泛地应用。目前,国内外运用跳汰洗选工艺处理的入洗原煤量占全部量的比例为20%--70%[1]。跳汰洗煤是一个多因素、多参数相互耦合的复杂过程。洗煤过程各参数检测、处理的研究直接影响着洗选质量。建立完善成熟的洗煤系统理论仍是选煤界一直探索的技术难题。本课题针对洗煤机信号处理关键技术的研究,通过浮标检测床层分层、松散过程,对床层厚度信号进行处理,提出了跳汰各层松散度综合检测的方法,并以此为基础实现了煤、水比例的自动最佳匹配,自动调节风阀的进风量和跳汰频率,从而最终提升跳汰洗选的控制精度和效率。洗煤控制过程的研究与探讨主要是围绕洗煤床层来展开的,要做好跳汰洗选的各个控制系统,首先需对床层的分层状态及松散状态进行研究,而这其中所涉及的床层厚度信息则是研究的核心。本文在分析了洗煤工艺过程及床层松散和分选机理的基础上,重点对床层厚度信号、跳汰过程进行了实时动态检测、处理,并利用床层厚度信号、跳汰过程,对风阀参数调控以及自动排料系统进行设计。在风阀、排料等控制系统中,无需建立数学模型,采用了基于松散度检测的风阀参数模糊控制器和排料模糊控制器,取代了现场原系统的比例和PID控制器;在给煤量、溢流堰控制系统中,建立了数学模型进行闭环控制。特别地,在跳汰风水制度调节中,设计也采用了高、低压风包分段连接跳汰室的新思路;在排料系统的床层厚度设定问题上,本文也提出了基于BP神经网络的新方法,对于以往凭经验设定床层厚度是一个新的尝试。在最终控制目标上,实现了灰分自动检测控制系统。整个设计系统应用于现场,提高了原煤的分选质量,保证了企业效益,节约了人力、物力。

曹晓明[2]2004年在《基于松散度检测的风阀参数调控系统》文中进行了进一步梳理跳汰选煤是煤炭行业的重要选煤方法。电磁风阀作为跳汰机的关键设备,其工作可靠性直接影响到跳汰机的整机运行,其自动化控制是跳汰机整机自动化的重要组成部分。由于跳汰过程极为复杂,而且各影响因素之间互相牵连,在生产操作过程中,跳汰司机需要根据入料原料、入料量、工作风压以及床层厚度等条件的变化,凭借经验,不断的调整风阀参数。人为主观因素参与到控制过程,这对于跳汰过程来说,应用一般的控制方法会存在一定的困难。因此,风阀的自动控制需要一种智能化的控制方法,需要将专家知识和智能行为融入到控制系统中,从而得到更为有效的控制效果。 本论文提出了一种跳汰机风阀的专家系统自动调控方法。专家系统是基于知识的智能推理系统,集人工智能和领域知识于一体,涉及到知识获取、知识库、推理机制以及智能人—机交互界面的研究,已在众多领域获得广泛应用,大大提高了工作效率和工作质量,促进了人类智能和机器智能的相互补充和相互渗透。本专家系统的专家知识来源于选煤专家经验及跳汰机操作人员 太原理工大学硕士研究生学位论文长期积累的经验、现场数据分析和实验总结等。专家系统会根据实时采集反馈回的现场床层的密度和浮标等信号,基于获取的专家知识,调用推理规则,进行智能推理,实现对风阀参数适当的修改,从而得到合理的风阀参数。 本专家系统以WindowS 2000为开发平台,以面向对象的编程工具VISual Basic 6.0为开发工具,实现了整个专家系统的软件编程。使用面向对象的数据库编程技术,以Microsoft数据访问对象(DAO)模型为基础,结合使用Microsoft AcceSS数据库创建工具,创建了专家系统的知识库。同时,论文中还介绍了本专家系统的使用方法和相关说明。 本系统具有界面友好、操作简单、人机交互性能好、自动化程度高、具备一定的推理能力等特点,具有广阔的应用前景。

颜学军[3]2003年在《自动化跳汰机的研究》文中研究指明分类号: 密级天津大学硕士学位论文

曹斌[4]2017年在《基于实测参数的重介质选煤专家咨询系统设计与实现》文中研究表明在工业4.0智能化发展的趋势带动下,基于重介质选煤知识耦合性较强、参数之间难以建立精确模型的特点,重介质选煤自动化正向智能化方向发展。十叁五期间选煤发展方向之一就是实现智能化,利用专家系统原理,构建专家知识库和知识规则,建立专家咨询系统,实现智能化控制已经逐渐渗透入矿物加工领域。本课题组在宁夏太西洗煤厂二分区开发的基于图像处理的煤质快速分析技术突破了重介质选煤自动化发展的瓶颈,依托于该技术构建了重介质旋流器专家咨询系统,完成了重介质选煤的前馈控制,但是由于专家知识库的构建尚不够完善,系统不能形成一个完整的闭环控制,因此亟待整合重介质选煤的知识,完善选煤知识库,以完成系统整体的闭环控制,而完善知识库并以此构建重介质选煤专家咨询系统也是本文研究的重点。本文围绕选煤知识库的完善以及构建重介质选煤专家系统的需求,首先介绍了太西洗煤厂二分区重介质工艺过程及基于图像处理的煤质快速分析技术,分析了现有的重介质旋流器咨询系统的优缺点。其次,讨论了重介质选煤的主要操作参数知识来源和存储过程,收集并构建了操作参数的限位控制知识库,结合现有模型实现了分选效果在线预测,在保证精煤灰分不变以及Ep值尽量小的情况下,采用二分法和多次试算法实现了部分操作参数的优化,采用人工收集的方法实现现场模糊操作经验数据的原始收集及知识提取,探索利用自学习方式获取在要求精煤灰分及相应调整操作下各操作参数的最优区间,进而扩充知识库。基于重介质选煤知识的特点,结合产生式规则表达知识的方式,设计了重介质选煤知识的存储结构,结合参数限位控制和模糊经验知识利用CLIPS编制了相应的选煤规则。最后,利用.NET框架叁层模式开发专家咨询系统程序,利用SQL Server 2008构建知识库,以面向对象的语言C#编制主程序。该专家咨询系统分为重介质选煤知识库管理子系统、重介质选煤预测和诊断子系统以及用户登陆及管理子系统。其中预测与诊断系统可依据实测原煤煤质资料调用KXXQX.dll文件绘制可选性曲线,也可以依据操作参数数据进行参数限位控制、分选效果预测、重介质选煤参数优化设置等,并能够通过现有的数据事实与CLIPS规则匹配得到相应的调整操作建议。知识管理系统实现了知识的增删查改,模糊数据经验的积累以及模糊知识最优区间的自学习。用户登录和管理子系统实现了用户登陆信息验证以及用户信息注册和信息管理。

陈英华, 匡亚莉, 孙璐璐, 崔正伟, 于彭通[5]2013年在《柔性空气室跳汰机的测控系统设计》文中研究说明通过分析柔性空气室跳汰机系统的结构特点,提出测控系统的设计方案,介绍了该系统的组成与功能。重点分析了床层密度、床层松散度、气体压力和流量等关键参数的检测方法,提出了风阀、单元设备的控制方案。根据工艺需要选用可编程序控制器S7-300为下位机,编写了PLC控制程序,运用工业以太网模块实现上位机与下位机的通讯,通过上位机组态界面实现了柔性空气室跳汰机的检测与控制。该系统简单实用,可以实时管控跳汰机,提高了生产过程自动化程度。

马西征[6]2003年在《模糊控制在跳汰机模型液压伺服控制中的应用研究》文中研究说明风阀自动控制一直是跳汰机控制的难点,而风阀控制性能的好坏直接影响着床层的分层效果,因此,对风阀控制的研究尤为重要。本文旨在设计一种基于液压伺服控制的实验室装置,对跳汰机风阀工作状态进行模拟,从而为风阀自动控制提供硬件基础。 本文针对电液伺服系统具有非线性往复运动和负载时变等特征,且其精确动力学模型难以得到的情况,提出了用模糊控制方法来实现其控制。 在课题研究过程中,本文首先论证了模糊控制解决此类非线性问题的优越性,设计了基本模糊控制器,并提出了几种模糊控制的改进算法,然后利用MATLAB对系统进行了仿真研究,确定了模糊控制算法的控制效果。最后通过系统硬件和软件设计,实现了实验室单室跳汰机液压伺服系统的模糊控制,达到了对跳汰机风阀工作状态的有效模拟,实验结果表明,模糊控制的改进算法,明显的减小了系统超调,使系太原理工大学硕士学位论文统响应时间变短,增强了系统响应的快速性和稳定性。

韦民红[7]2005年在《跳汰机新型排料装置的试验研究及回控》文中研究表明排料装置是跳汰机的重要部件。分选精度不仅与原煤能否顺利地按比重分层,而且还与最终产品的排卸方式有关。如果排料不当便会造成床层过厚或排空,都会使已分层的物料混乱,从而影响其分选效果。因此,改进跳汰机排料装置对于提高跳汰机的分选精度和处理能力有非常重要的意义。同时,由于跳汰机是选煤厂的主要分选设备,用量大、覆盖面广,因此它在技术上的每一个进步都将产生较大的经济效益。因此,在理论研究的基础上进一步开发实用技术和设备,将会得到十分广泛的应用。 本论文简述了跳汰的发展过程,跳汰分层和分离的一些基本理论;重点分析研究了跳汰机内床层按密度、粒度分层的形成过程,特别是对跳汰机排料口附近床层的密度及粒度分布情况;阐述了新型排料装置机构设计及跳汰新型排料装置的灰分回控总体方案

李阿庆[8]2017年在《风力扭振协同作用下振动螺旋床面上颗粒分层分带规律研究》文中进行了进一步梳理论文以研究背景和意义为切入点,提出了“风力扭振协同作用下振动螺旋床面上颗粒分层分带规律研究”这一研究课题。综述了国内外干法选煤设备和技术的进展,总结了前人研究所取得的成果,以此为基础,介绍了离散元仿真软件EDEM、BP神经网络,同时建立了试验分选结果和分选参数的多因素非线性模型,首次将EDEM-Fluent耦合运用到对该设备的研究中去,旨在为振动螺旋干法分选机的结构参数优化和分选机理的研究提供帮助。论文首先通过建立振动螺旋干法分选机的动力学模型,推导得出垂直振幅和水平振幅的表达式,为后续仿真提供了理论指导;运用SolidWorks叁维建模软件,建立振动螺旋干法分选机的叁维模型;以物料颗粒原型为基础并结合研究需要,创建颗粒的叁维模型,为后续仿真试验提供了准确的实体模型。根据EDEM内置的前处理模块、仿真求解模块、后处理模块的操作顺序,依次进行变量设置和操作步骤,完成振动螺旋干法分选的分选圈数单因素寻优、多因素仿真试验研究,得到后续主要结构参数的优化分析所需的数据图表等;在振动频率35Hz、分选圈数4圈、螺距T=350mm、β=5°的条件时,精煤带煤量为65.39%;运用MATLAB2012b建立振动频率、垂直振幅、水平振幅、螺距、径向倾角和分选结果之间的多元非线性模型,并得到相对应的多项式;最后运用ICEM软件对振动螺旋干法分选机进行网格划分,在EDEM中设置相应的颗粒相仿真参数,在Fluent设置流体参数,进行EDEM-Fluent耦合探究,发现风力的引入对于避免细颗粒的离析现象有着重要意义。在同等条件下完成了对振动频率和分选圈数的物理试验验证,仿真试验和物理试验结果在误差允许范围内,证明了仿真试验的可靠性;同时探究了激振力的大小对分选结果的影响,和振动螺旋干法分选机动力学模型中激振力的作用效果分析非常契合。

匡亚莉, 欧泽深[9]2004年在《跳汰过程中水流运动的数学模拟》文中研究指明跳汰分选过程是水和颗粒两相流在交变力场作用下,实现颗粒按密度分层的运动过程.研究水流运动特性,对控制和改善颗粒分层状况有重要作用.针对模型跳汰实验系统中水流运动特性,利用高速动态分析系统,研究了跳汰过程中水流的运动参数方程.在对实时采集的大量数据观察分析的基础上,提出了一整套水流运动方程.结果表明,水流运动的位移曲线特性符合阻尼强迫振动规律,水流运动的位移、速度、加速度、受力、动能等运动参数与跳汰机风压有直接的线性关系,与跳汰周期、阻力、床层松散度等跳汰参数有明确的非线性关系.

苏意能, 阙松涛[10]1995年在《LTGV-10型跳汰机工作参数选定及生产效果》文中研究表明文中对LTGV—10型跳汰机的性能进行了分析,并对各项跳汰机工作参数进行了计算,列出了分选动力煤的洗选效果。最后提出了一些改进意见和存在问题。

参考文献:

[1]. 洗煤机信号处理关键技术的研究[D]. 初文晓. 青岛理工大学. 2010

[2]. 基于松散度检测的风阀参数调控系统[D]. 曹晓明. 太原理工大学. 2004

[3]. 自动化跳汰机的研究[D]. 颜学军. 天津大学. 2003

[4]. 基于实测参数的重介质选煤专家咨询系统设计与实现[D]. 曹斌. 中国矿业大学. 2017

[5]. 柔性空气室跳汰机的测控系统设计[J]. 陈英华, 匡亚莉, 孙璐璐, 崔正伟, 于彭通. 煤矿机械. 2013

[6]. 模糊控制在跳汰机模型液压伺服控制中的应用研究[D]. 马西征. 太原理工大学. 2003

[7]. 跳汰机新型排料装置的试验研究及回控[D]. 韦民红. 安徽理工大学. 2005

[8]. 风力扭振协同作用下振动螺旋床面上颗粒分层分带规律研究[D]. 李阿庆. 中国矿业大学. 2017

[9]. 跳汰过程中水流运动的数学模拟[J]. 匡亚莉, 欧泽深. 中国矿业大学学报. 2004

[10]. LTGV-10型跳汰机工作参数选定及生产效果[J]. 苏意能, 阙松涛. 选煤技术. 1995

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