重介分选智能控制系统设计及过程数据分析研究与应用

发布时间：2020-06-02 21:44

【摘要】：重介分选过程是选煤厂生产过程中的一个重要环节,同时悬浮液密度的精确度直接关系到精煤产率,其中通过控制分流和补水是目前主要调整悬浮液密度的操作方法,在此基础上不断地出现了各种自动分选控制系统,系统的控制效率以及算法的精确度也成为了保证生产的重要指标,同时在互联网技术鼎盛发展的时代下,智能化技术的提出使得工业现场全方面都有了革新性技术提升,实现以智能化技术为基础的智能化选煤厂也成为了当今选煤行业主要的发展目标。本文结合物联网、大数据、云计算等技术,对选煤厂重介分选过程设计了一套智能化控制系统,同时通过数据分析和机器学习实现对分流过程的优化控制,开发了远程移动端信息平台,并结合云计算资源完成整个选煤厂生产管理全过程的管控,最终实现重介分选工艺过程的智能化控制和数据治理。传统的重介分选控制系统主要是依靠本地网络连接,PLC做逻辑控制,工控机做人机组态界面,对于智能远程控制、过程数据存储、数据处理分析和平台资源管控方面并没有过多的关注,只实现了基本的动作控制,实际应用过程中还存在很多问题,需要人员实时参与。本文结合工业物联网框架,设计了一套基于Spring Boot MVC架构的Web远程控制系统,通过Modbus/TCP技术完成数据通讯交互,并且使用Mybatis整合Mysql设计了一套重介分选系统数据库,实现了重介分选智能化控制,并在现场进行了实际测试,测测结果能够满足正常生产要求。重介分选过程分流控制是一个非线性、大滞后的过程,通过对重介分选过程数据的分析,建立了分流阀开度预测模型,利用Python语言进行机器学习训练,使用支持向量机算法进行了分类,选取了200组数据进行仿真,结合阀门流量特性曲线以及稀介桶液位得到对应的分流阀预测分类,当补水和分流取较小值使得系统更加稳定,最终得到分流阀开度的优化设计。重介分选智能化控制是智能化选煤厂建设的一个环节,对于智能化选煤厂建设来说,提出了基于混合云平台的远程运维解决方案,通过云平台管理选煤厂的生产信息、调度信息、设备信息等,实现了重介分选控制系统与选煤厂管理系统的接入,同时对数据进行云存储管理,对数据进行备份分析等操作;从安全上来说,结合云安全各项技术无缝保护混合云系统的数据和运维安全;设计基于APICloud的移动端远程控制平台,使得整个选煤厂能够便捷、实时的得到整个选煤厂乃至集团的各种信息。系统已经在该厂重介车间进行试运行,整个系统运行状态良好,对分流阀的分类预测也能够保持在准确率95%左右,同时有效的收集了多种工艺和设备数据,为进一步进行数据分析提供了有效资源,同时对于集团公司领导和调度人员来说,远程的Web系统使得他们足不出户就可以了解到现场实际情况,大大减轻了工作量,而智能化系统的应用也为整个选煤行业进行数字化、自动化、信息化建设开辟了新的道路。
【图文】：

图 2-1 重介控制系统工艺流程图Fig.2-1 Process flow chart of heavy medium control system该图表示的是该洗煤厂的两套重介分选系统，原煤经过配煤后进入到三产品重旋流器中进行分选，，该厂选择的是无压三产品重介旋流器，其中介质是通过合介桶的泵给压打入，与原煤进行混合进行分选，图中从左变数前两个弧形筛为精煤弧形筛，弧形筛的作用是实现固液分离，将悬浮物和精煤分开，悬浮液进入分流管道中精煤进入到了脱介筛中，脱介筛分为两段其中一段进行喷水处理，筛上喷水将煤上介质冲洗，使得这一部分介质变成了稀介，进入了精煤稀介桶，精煤通过筛后落到煤皮带上运输出去；对于分流阀操作全部开启时，介质全部流入稀介桶，全部关闭介质全部流入合介桶，因此分流操作就是根据阀门开启的开度将介质流入稀介桶中中煤和矸石部分是通过右边两个弧形筛，弧形筛脱离的悬浮液直接进到合格介质桶内，然后到脱介筛上同样分成两段，一段进入合介桶内，另一端通过筛上用水冲掉质，这一部分加水稀释的介质去往中矸稀介桶中，这样所有的介质去向就比较清楚

地址这四部分共同构成了 Modbus 报文头的数量指的是接下来出现的数据的个数个字的数据，是一个十六进制的数据，就是整个 Modubus/TCP 的请求和响应过讯时，更深层次的读取和解析数据，只就能够更加可靠。CP 实时通讯设计t 服务器架构中，通过 Java与 Modbus/具包-Socket 包来实现功能，这样的好处由 IP 地址加端口号构成的一种双向通Socket 之间通过 IO传输，Java中通过调报文信息进行拆分和组合构造出响应功其中目录结构如图 3-1，具体作用如下
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD54

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本文编号：2693814