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过程控制系统 

发布时间:2017/11/08

  目 录
  1. 碎矿过程控制系统 
  2. 磨矿过程控制系统 
  3. 磁矿过程控制系统 
  4. 浮选过程控制系统 
  5. 浓缩过程控制系统 
  6. 电熔镁炉控制系统 
  7. 磨矿粒度软测量系统 
  8. 铝酸钠溶液在线分析仪
  9. 生料浆配料优化控制系统 
  10. 大型回转窑优化控制系统 
  11. 氧化铝智能优化控制系统 
  12. 水泥生产过程优化控制系统 
  13. 磨煤机制粉过程优化控制系统 
 
  1. 碎矿过程控制系统
  产品简介
  碎矿属于矿石解离工序的范畴,是选矿厂的首道工序。根据粉碎矿石粒度的大小,碎矿一般分为粗破碎、中碎段和细碎段。该工序的主要工艺设备为给矿机、破碎机、振动筛、带式输送机等。碎矿生产过程的稳定对于保证整个选矿厂的产量起着至关重要的作用。东大自动化针对典型的碎矿生产工艺,研发了碎矿自动化系统。综合实现了选矿厂碎矿车间生产过程全流程的计算机监控与管理。
  基本结构
  技术特征
  实现被控设备手动控制/计算机控制模式无扰相互切换(切换过程不停机)。
  对于需要进行行车布料控制的系统,实现行车位置的连续在线检测与控制。
  对于大型关键设备的运行状况,进行详细分析与智能诊断,预防事故发生。
  监控点选取量适度、适用,控制软件编制规范、合理,监控画面形象生动。
  控制系统建立在PLC基础上、软件功能强大,体现了低成本自动化的目标。
  产品价值
  实现碎矿生产过程的数字化监控与管理,为生产和管理提供科学依据。
  实现减少操作岗位、减员增效,降低生产成本。
  实现对设备运行状况智能化分析,避免事故发生,降低设备维护成本。
  实现碎矿生产过程的管控有机结合,提升企业的与工作效率技术进步。
 
  2. 磨矿过程控制系统
  产品简介
  磨矿属于矿石解离工序的范畴,是选矿厂的重要工序。该工序由磨矿和分级两部分组成,根据粉碎产物的粒度大小,磨矿阶段也分为粗磨段和细磨段。该工序的主要工艺设备为给矿机、球磨机、分级机、旋流器、带式输送机等。磨矿生产过程的稳定对于选矿厂的主要生产工艺指标的实现以及能耗状况的改善起着重要的作用。 东大自动化针对典型的磨矿生产工艺,并结合多年来的相关科研成果,研发了磨矿过程自动化系统,实现了磨矿生产过程的优化控制与管理。
  基本结构
  技术特征
  采用优化设定技术,依据历史数据、边界条件和工艺指标,分析生产运行工况,实现从工艺指标到关键控制回路设定值的转化,完成关键控制回路的设定与调节。
  采用软测量技术,解决磨矿浓度无法直接在线测量的难题,实现磨矿浓度的有效控制。
  采用基于模糊推理的磨机负荷预报算法,自寻优测量并有效地控制磨机负荷。
  采用智能控制技术,建立旋流器泵池液位和旋给压力之间模糊控制策略,有效抑制因泵池液位波动而引起的旋给压力的剧烈波动。
  产品价值
  实现磨矿生产过程的数字化监控与管理,为生产和管理提供科学依据。
  提高磨机台时处理量,并有效地预测和及时避免磨机胀肚事故的发生。
  提高了磨矿生产过程的抗扰动能力,有效地保证磨矿细度指标的实现。
  节能降耗。
 
  3. 磁矿过程控制系统
  产品简介
  磁选属于矿石分选工序的范畴,是选矿厂的重要工序。磁选是利用矿物磁性的差异,在不均匀磁场中进行分离的选别方法。该工序的主要生产设备为永磁机、强磁机、高梯度磁选机、脱水槽、细筛、带式输送机等。磁选过程主要任务是,通过磁选设备将磨好的粒度合格的矿浆选别为品位合格的精矿矿浆和尾矿矿浆。磁选过程的精矿品位、尾矿品位是衡量产品质量和金属回收率的重要指标。在其目标值的范围内,尽可能提高精矿品位、降低尾矿品位,对于提高产品质量、降低消耗、提高金属回收率具有重要意义。 东大自动化针对典型的磁选生产工艺,结合多年来的相关科研成果,研发了磁选过程自动化系统,实现了磁选生产过程的优化控制与管理。
  基本结构
  技术特征
  采用优化设定技术,依据历史数据、边界条件和工艺指标,分析生产运行工况,实现从工艺指标到关键控制回路设定值的转化,完成关键控制回路的设定与调节。
  采用预报检测技术,解决精矿品位、尾矿品位直接在线测量费用高、精度不稳定的难题,实现对精矿品位、尾矿品位的有效预测。
  将优化设定技术与预报测量技术相结构,并依据化验值进行自适应修正,完成基于精矿品位、尾矿品位目标值的优化控制。
  产品价值
  实现磁选生产过程的数字化监控与管理,为生产和管理提供科学依据。
  实现磁选生产过程优化,保证精矿品位、尾矿品位在最佳的范围之内。
  节能降耗,提高金属回收率。
 
  4. 浮选过程控制系统
  产品简介
  浮选属于矿石分选工序的范畴,是一种主要的选矿方法。其主要原理是利用矿物表面物理化学性质的差异,使矿石中一种或一组矿物有选择性地浮着于气泡上,生浮至矿浆面,从而将有用矿物与脉石矿物分离。浮选生产过程的稳定对于整个选矿厂的生产工艺指标的实现,起着至关重要的作用。 东大自动化针对典型的浮选生产工艺,结合多年来的相关科研成果,研发了浮选过程自动化系统,实现了浮选生产过程的优化控制与管理。
  基本结构
  技术特征
  采用优化设定技术,依据历史数据、边界条件和工艺指标,分析生产运行工况,实现从工艺指标到关键控制回路设定值的转化,完成关键控制回路的设定与调节。
  根据浮选泡沫分析仪检测出来的浮选泡沫大小、沉降速度、稳定性的测量值与目标值进行比较,采用基于模糊控制的反馈校正控制算法,对浮选机加气量、加药量和浮选机液位设定值进行修正。
  浮选加药量依据入浮矿浆的相关金属含量。
  产品价值
  实现浮选生产过程的数字化监控与管理,为生产和管理提供科学依据。
  实现浮选生产过程的优化,保证精矿品位、尾矿品位在最佳范围之内。
  节能降耗,提高金属回收率。
 
  5. 浓缩过程控制系统
  产品简介
  选矿厂的浓缩机承担着精矿、尾矿、中矿矿浆的浓缩作用,并尽可能多的回收生产循环水。在选矿生产流程中,只有保证浓缩机底流浓度稳定在工艺要求的指标范围内,才能满足后续生产流程的实现生产指标的要求。因此,矿浆浓缩环节是选矿生产工艺中的重要环节。 东大自动化结合选矿厂矿浆浓缩生产过程的工艺特点和控制难点,结合多年来的相关科研成果,研发了浓缩过程自动化系统,实现了浓缩生产过程的优化控制与管理。
  基本结构
  技术特征
  采用智能解耦等现代控制技术,将浓缩机底流浓度与界面高度控制在生产工艺要求的指标范围内。
  产品价值
  实现浓缩生产过程的数字化监控与管理,为生产和管理提供科学依据。
  既保证浓缩机底流浓度、又避免矿浆界面跑浑,降低生产成本。
  采用变频调速取代调节阀,节省电能,降低运行成本。
 
  6. 电熔镁炉控制系统
  产品简介
  现在工业生产中由轻烧氧化镁粉为原料生产高纯氧化镁(大结晶电熔镁砂)的主要方法为电熔法。基本工作原理是将轻烧氧化镁放入矿热炉内,利用由三相交流电极短路产生电弧放出的热量熔化镁粉,在强大电流的冲击下和高温环境下根据各物质熔点的不同排出杂质,待熔液冷却后,形成电熔镁熔陀,然后经过破陀,分拣,包装等工序形成最终的产品。东大自动化针对典型的电熔镁砂生产工艺,结合多年来的相关科研成果,研发了电熔镁炉冶炼过程自动化系统,实现了熔镁炉冶炼过程的优化控制与管理。
  基本结构
  技术特征
  采用模式识别技术,将电熔镁炉冶炼过程工况分成五大类,针对不同的工况采用不同的控制策略。
  采用优化设定技术,依据历史数据、边界条件和工艺指标,通过分析生产运行工况,完成关键控制回路的设定与调节。
  在保证冶炼产品质量的前提下,实现对冶炼电流的下限控制;
  产品价值
  电熔镁砂单吨电耗降低接近5% 。
  提高电熔镁砂产品优质品率1%。
  改善了工人的工作环境,降低了工人劳动强度。
  7. 磨矿粒度软测量系统
  产品简介
  磨矿产品粒度是选矿生产过程中磨矿作业的关键的生产指标之一,但在实际生产中,由于粒度在线检测仪表价格昂贵,加上人工化检验周期又长,很多选矿厂在现实生产过程中通过控制矿浆浓度来间接控制矿浆粒度,难以使磨矿粒度稳定在工艺指标的要求范围内。 针对上述问题,东大自动化研发了建立在磨矿过程控制系统之上的磨矿粒度软测量软件产品,并取得了国家专利。
  基本结构
  技术特征
  CBR技术的粒度软测量模型 。
  RBFNN技术的粒度软测量模型 。
  CBR技术的可信度因子求解模型 。
  专家系统(ES)技术的粒度综合求解模型。
  产品价值
  实现对磨矿粒度的连续在线分析。
  解决了以往磨矿粒度数据主要度靠现场化验得到,数据分析周期长、指导生产滞后的弊端,可以提高磨矿生产作业的产品产量和质量。
 
  8. 铝酸钠溶液在线分析仪
  产品简介
  氧化铝生产过程中,铝酸钠溶液几乎贯穿整个氧化铝生产过程,许多过程的工艺指标或工艺条件都是通过观察和控制铝酸钠溶液的浓度来实现的。因此,分析铝酸钠溶液的化学成分的浓度是氧化铝生产过程中一项重要的工作。面对铝酸钠溶液成分只能靠实验室化验、无法实现在线分析检测的现状,东大自动化经过多年来的理论探索与工业试验,研发了铝酸钠溶液在线分析仪。
  基本结构
  技术特征
  测量对象:铝酸钠溶液中的苛性碱、氧化铝和碳酸碱的浓度。
  测量范围:苛性碱浓度100-300 g/l,氧化铝浓度50-150 g/l,碳酸碱浓度小于40 g/l。
  实现了铝酸钠溶液主要成分的在线数值分析。
  在线对数学模型进行了分段修正,提高了测量的准确度。
  采用封闭和连续的取样装置,避免了碱液溢出带来的污染环境的问题。
  取样装置易拆卸、易清洗,可有效地处理结疤问题。
  具有冷却装置、加热装置和水冲洗装置。
  产品价值
  实现了铝酸钠溶液主要成分的在线数值分析,解决了采用化验室分析方法所带来的数据滞后的问题,为及时分析与调整生产状况,提供了科学的依据。
  实现氧化铝生产中诸如蒸发、碱液调配、溶出、分解等各工序铝酸钠溶液成分的在线实时检测与分析,可提高整个氧化铝生产企业的生产管理水平,提高质量和产量。
 
  9. 生料浆配料优化控制系统
  产品简介
  生料浆配料智能优化控制系统是对冶金行业工况复杂,参数不能实时在线检测开发的一套优化控制系统,此优化控制系统全部或部分取代操作员的操作,实现配料过程的自动控制和以“将生料浆钙比、碱比和水分指标的实际值控制在目标值范围内,同时使磨机在合适负荷状态下运行”为控制目标的优化控制对于提高烧结法氧化铝生产过程的产品质量与产量、提高生产效率、降低生产成本、减少能源消耗、改善工作环境、降低劳动强度以及增加企业的经济效益和竞争力有着重要的意义。
  技术特征
  采用基于EIC三电一体化的集成设计技术,并采用多媒体自动切换监视技术;
  生料浆配料系统采用基于先进控制技术的DCS多变量协调控制;
  系统采用了基于综合生产指标的多种物料、固液混配智能优化设定方法,采用智能预测控制技术、模糊推理、专家系统等先进技术,对综合生产指标进行优化控制;
  通过在自动方式下嵌入人工干预操作处理,允许操作人员根据生产设备状况及生产条件对控制系统的自动调节范围给予约束限定,确保控制系统的可靠运行。
  产品价值
  项目完成后,实现了生料浆的出磨合格,逐步取消出磨生料在小槽中反复倒槽的传统工艺,最终实现了出磨生料浆经混合槽直接入窑,提高熟料的质量、窑的产能、熟料中的氧化钠、氧化铝的溶出率,改善窑的热工制度及操作、沉降槽的操作, 实现烧结法系统稳产高产,并可以节约小槽倒槽过程中的大量能源,为氧化铝烧结法生产创造巨大的经济效益与社会效益。
 
  10. 大型回转窑优化控制系统
  产品简介
  大型回转窑智能优化控制系统是针对冶金行业回转窑开发的具有自主知识产权的智能优化系统,主要包括以下几个方面:
  智能优化系统。从回转窑过程的总体控制目标出发,采用智能建模技术和智能控制技术相集成的研发路线,采用以保证产品质量、提高窑运转率、降低能耗综合生产指标为目标,包括管理决策、优化设定、智能协调和人机交互操作指导功能的回转窑过程智能优化控制技术,在DCS上设计开发回转窑智能优化系统。
  过程控制系统。系统采用EIC三电一体化集散控制系统设计技术,选用可靠的DCS系统、成熟的检测仪表和实用的电气设备,研发具有友好界面的操作指导。主要包括采用智能变结构控制技术的燃烧优化控制过程子系统对烧成带温度进行智能优化控制、还包括采用常规PI控制技术和模糊控制技术相结合的方法实现对过程流量、压力、排烟系统的稳定化控制。
  多媒体监控系统。采用内窥式摄像技术,选用高清的数字式多媒体监控设备,显著提高看火图像质量,明显改善看火效果,图像稳定、清晰、视野开阔。看火人员可以在远离窑前的控制室内清晰地观察到火焰变化情况及窑内烧结状况,并通过计算机多媒体图像处理系统回放历史图像,有利于看火人员分析对比各种工况下窑的操作条件。
  技术特征
  应用国家863课题“大型回转窑过程优化控制技术”的研究成果;
  基于EIC三电一体化的计算机集散控制系统设计方法;
  采用内窥式摄像技术的高清多媒体监控设备;
  利用比色测温仪检测烧成带温度,综合运用智能建模与控制方法,以提高系统的控制性能;
  自动方式下嵌入人工干预操作处理,实现人机优势互补;
  产品安全、可靠、实用、先进,为用户创造最大的经济效益。
  成果鉴定
  中国有色金属工业协会主持召开了该项研究成果鉴定会,鉴定委员会一致认为,该控制系统适应性强、整体控制技术可靠先进,达到了国际先进水平。项目实施后经济效益和社会效益显著,具有重要的推广意义。
 
  11. 氧化铝智能优化控制系统
  产品简介
  氧化铝智能优化控制系统是针对冶金行业氧化铝熟料溶出、赤泥分离、洗涤及赤泥外排智能优化控制系统开发的具有自主知识产权的智能优化系统,主要包括以下几个方面:
  智能优化系统。从熟料溶出、赤泥分离、洗涤及赤泥外排过程的总体控制目标出发,采用软测量、预测控制、模糊控制、多变量智能解耦技术、故障诊断技术等先进的控制技术,设计控制精度高、适应性强、鲁棒性好的控制系统,最大限度地将人的智能行为引入到过程控制中,建立人机交互的智能优化控制系统,进而解决基于综合生产指标的复杂生产过程优化控制的难题。
  过程控制系统。系统采用EIC三电一体化集散控制系统设计技术,选用可靠的DCS系统、成熟的检测仪表和实用的电气设备,研发具有友好界面的操作指导。
  基本结构
  技术特征
  项目基于EIC三电一体化的集成设计技术, 实现了基于先进控制技术的DCS多变量协调控制;
  系统采用了基于综合生产指标的智能优化设定方法,采用智能预测控制技术、模糊推理、专家系统等先进技术,对综合生产指标进行优化控制;
  通过在自动方式下嵌入人工干预操作处理,允许操作人员根据生产设备状况及生产边界条件对控制系统的自动调节范围给予约束限定,确保控制系统的可靠运行 。
 
  12. 水泥生产过程优化控制系统
  产品简介
  目前我国的水泥生产过程以人工控制为主,整个生产过程能耗高,工人劳动强度大,水泥熟料的产量和质量不稳定。我公司开发的具有自主知识产权的水泥生产过程自动控制,提高了产品产量、稳定了产品质量,降低了能耗,减轻了工人的劳动强度。
  基本结构
  技术特征
  项目基于EIC三电一体化的集成设计技术,实现了基于先进控制技术的DCS多变量协调控制;
  采用内窥式摄像技术的高清多媒体监控设备;
  系统采用了基于综合生产指标的智能优化设定方法,采用智能预测控制技术、模糊推理、专家系统等先进技术,对综合生产指标进行优化控制;
  通过在自动方式下嵌入人工干预操作处理,允许操作人员根据生产设备状况及生产条件对控制系统的自动调节范围给予约束限定,确保控制系统的可靠运行 。
  产品安全、可靠、实用、先进,为用户创造最大的经济效益。
  产品价值
  提高回转窑运转率3%,提高单台回转窑产能2T/H。
  稳定产品质量、节约能源消耗。
 
  13. 磨煤机制粉过程优化控制系统
  产品简介
  本产品适用于实现火力电力、水泥、氧化铝、钢铁等行业普遍使用的中储式钢球磨煤机的自动控制和优化控制。采用东大自动化专有的多变量智能解耦控制技术,解决了钢球磨煤机由于具有多变量强耦合、强非线性、大滞后、工况变化大、受不确定性因素影响严重的特性而难以无法投入自动运行的难题,杜绝了堵磨、超温、喷粉等事故,提高企业自动化水平,保证制粉生产过程的安全、平稳、优质、高效、低耗,实现减员增效,提高企业的市场竞争力,并消除环境污染,为企业创造显著的经济效益和社会效益。
  技术特征
  采用东大自动化的专有多变量智能解耦控制技术,将专家推理、模糊控制、神经网络等智能控制方法、自适应自整定PID等先进控制方法与多变量自适应解耦控制方法相结合,实现钢球磨煤机的自动控制;
  良好的操作、监控界面;
  具有强适应性,在煤质软、硬、干、湿等边界条件大范围波动的情况下,在相关执行机构全开或全闭的饱和情况下,仍能保证系统稳定运行;
  产品价值
  运行支援系统能够实现断煤、堵磨事故的预报与处理;
  实现优化控制,保证在煤粉细度符合要求的前提下,降低制粉单耗,实现节能降耗;
  磨煤机负荷的优化控制;
  磨煤机出口温度跟踪误差在±3°C之内;磨煤机入口负压保持平稳;与手动控制相比,制粉单耗降低5%以上。