ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации
TRANSCRIPT
![Page 1: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/1.jpg)
Интеллектуальная система управления процессом
флотации Float/2.0
Докладчик: Александр Владимирович Головин,генеральный директор ASK Labs
![Page 2: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/2.jpg)
Структура он-лайн семинара
Цели и задачи флотации.
Описание Float/2.0.
Как Float/2.0 решает задачи флотации.
Результаты. Цифры. Обоснование.
Вопросы (можно задавать в чате).
![Page 3: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/3.jpg)
Цели системы управления флотацией
Увеличение степени извлечения.
Выдерживание качества концентрата.
Повышение производительности.
Снижение себестоимости.
![Page 4: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/4.jpg)
Задачи системы управления флотацией
Стабилизация уровня пульпы.
Стабилизация уровня пены.
Выбор реагентногорежима.
![Page 5: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/5.jpg)
Описание решения Float/2.0
Решение Float/2.0, внедряемое на производстве – это программное обеспечение, интегрируемое в существующую на предприятии базовую АСУТП. По необходимости внедрение решения Float/2.0 может сопровождаться внедрением или модернизацией базовой АСУТП.
![Page 6: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/6.jpg)
Прогноз хода процесса флотации
Задача базовой АСУТП, реализованных с помощью PID-контроллеров, —вовремя среагировать на изменения и внести соответствующее управляющие воздействие. Но гораздо лучше, если система управления технологическим процессом сможет предсказать отклонения от оптимального режима и вовремя внести управляющее воздействие для того, чтобы не допустить ненужных отклонений.
![Page 7: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/7.jpg)
Математическая модель процесса флотации
Сердцем Float/2.0 является математическая модель процесса флотации, разрабатываемая индивидуально для вашего предприятия и учитывающая все особенности процесса флотации на вашем предприятии, физические и химические особенности протекания процесса.
![Page 8: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/8.jpg)
Параметры технологического процесса
![Page 9: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/9.jpg)
Оптимизация и стабилизация техпроцесса
Задача системы управления Float/2.0 объединить все стадии и сегменты, управлять флотацией как единым процессом.
![Page 10: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/10.jpg)
Выбор стратегии бизнеса
• Максимальная степень извлечения при сохранении качества концентрата
• Улучшение качества концентрата при стабильной степени извлечения
• Максимальная производительность
• Минимальные расходы
![Page 11: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/11.jpg)
Задача Проблема Решение Результат
Уровни заполнения разных флотомашинтесно взаимосвязаны, нарушения в режиме одной флотомашиныраспространяются далее по цепочке. Наблюдается эффект нарастания колебаний в последующих флотационных машинах.
Контролировать уровень пульпы на локальном уровне невозможно, поскольку локальный контроллер ничего «не знает» об уровне в других флотомашинах.
Использование многопараметрических контроллеров и математической модели позволяет учитывать уровень во всех флотомашинах, прогнозировать распространение нарушений и с упреждением запускать управляющее воздействие.
Внедрение системы управления на производствах, занимающихся переработкой различных типов руд, уменьшает отклонения в качестве концентрата на 10-20%.
Стабилизация уровня пульпы во флотомашинах
![Page 12: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/12.jpg)
Задача Проблема Решение Результат
Стабилизация потока пены
Поток пены зависит от нескольких параметров —скорости аэрации, уровня пульпы и количества реагента. При управлении уровнем пены приходится учитывать несколько переменных и задержки по времени.
Использование многомерных контроллеров и математической модели позволяет устанавливать сложные зависимости между многими переменными, и при изменении одного параметра получать численные значения для других.
В результате внедрения системы управления удается добиться стабилизации уровня пены с точностью ±5 мм.
Стабилизация уровня пены
![Page 13: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/13.jpg)
Задача Проблема Решение Результат
Из-за тесной связи между качеством концентрата и степенью извлечения с экономической точки зрения лучшим режимом будет тот, который находит компромисс между этими переменными.
ПИД-контроллер, на котором основаны решения базовой АСУТП, способен в автоматическом режиме поддерживать нужное значение параметра, но он не способен вычислить оптимальный уровень этого параметра. Уровень задает оператор, полагаясь на свой опыт и интуицию.
Математические модели позволяют выявлять сложные зависимости между степенью извлечения/качеством и параметрами, на них влияющими. Использование этой модели и многопараметрических контроллеров позволяет оптимизировать процесс флотации по степени извлечения при стабилизации качества концентрата.
За счет внедрения системы управления удается повысить извлечение полезного вещества на 0,5-2,5%.
Поддержка оптимального режима
![Page 14: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/14.jpg)
Отличия Float/2.0 от базовой АСУТП
Продемонстрируем, как различается решение задач во Float/2.0 и базовой АСУТП. Рассмотрим задачи автоматизации управления на простых примерах, сравнивать результаты управления будем на графиках, построенных с помощью компьютерного симулятора.
![Page 15: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/15.jpg)
Классическая модель управления процессом
Рассмотрим отличия на простом примере. Нам надо регулировать температуру воды в смесителе с помощью крана горячей воды. Задача, с которой отлично справляется базовая АСУТП.
![Page 16: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/16.jpg)
Классическая модель. Управляют уровнем пульпы во флотомашине, измеряют уровень. Как видно из графика Float/2.0 выводит на уставку гораздо быстрее и практически идеально следует уставке. То есть даже в таком простом варианте Float/2.0 справляется лучше.
Классическая модель управления процессом
![Page 17: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/17.jpg)
Управление с учетом временных задержек
Усложним задачу. Будем регулировать воду не в смесителе, а в душе. За счет длины шланга появляется задержка по времени.
В процессе флотации этот пример соответствует задержке по времени от поступления пульпы в первую флотомашину до выхода ее в концентрате.
![Page 18: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/18.jpg)
Добавляем в модель задержки по времени между управляющим воздействием и измерением результатов воздействия. У ПИД-контроллера наблюдаются затухающие колебания, у Float/2.0 — нет.
Управление с учетом временных задержек
![Page 19: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/19.jpg)
Снова модель с временными задержками. ПИД-контроллернастроен консервативно – медленная сходимость, Float/2.0 быстрее выходит на уставку.
Управление с учетом временных задержек
![Page 20: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/20.jpg)
Взаимное влияние параметров процесса
Добавим в наш пример соседа, который так же включил воду, что требует от нас вновь корректировать поток горячей воды.
В процессе флотации примером взаимного влияния параметров техпроцесса друг на друга может быть влияние уровня пульпы на то, сколько пены будет сниматься.
![Page 21: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/21.jpg)
Учет в управлении непостоянства свойств руды
Неравномерный нагрев горячей воды так же влияет на процесс регулирования температуры воды в смесителе.
Аналогией в процессе флотации может быть непостоянство свойств руды.
![Page 22: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/22.jpg)
В модель добавляем шум, который может быть вызван погрешностями в измерении или непостоянным уровнем полезного вещества в хвостах. Float/2.0 справляется значительно лучше – величина отклонения значительно меньше.
Учет в управлении непостоянства свойств руды
![Page 23: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/23.jpg)
Управление несколькими параметрами
Еще один вариант управления, где Float/2.0 выигрывает перед базовой АСУТП — управление сразу двумя параметрами. Т. е. мы хотим управлять не только температурой воды, но и ее потоком, для это «крутим» краны как с горячей, так и с холодной водой.
![Page 24: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/24.jpg)
За счет чего образуется дополнительный доход
Повышение качества концентрата
Увеличение степени извлечения
Устранение влияния «человеческого фактора»
Минимизация расхода реагентов
Сокращение времени на перенастройку технологического режима при изменении сырья
Доход
Дополнительный доход
![Page 25: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/25.jpg)
2 545 000 $/год
ЧТО ЗНАЧАТ ЭТИ ЦИФРЫ?
Рассчитаем дополнительную прибыль предприятия, занимающегося обогащением меди. В год предприятие производит 14 000 т. меди при степени извлечения 66,57%. При увлечении степени извлечения на 1,21% предприятие получит дополнительно 254,5 тонн меди. При прогнозируемой цене меди в 2011 году на уровне 10 000 долларов за тонну, дополнительный доход составит 2 545 000$.
Дополнительныйдоход
Увеличение степени извлечения
![Page 26: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/26.jpg)
Минимизация расхода реагента
Снижение потребления реагентов – это прямая экономия на затратах, а также снижение вредных выбросов в окружающую среду. Предприятие больше не рискует получить штрафы за несоблюдение экологических норм.
За счет чего получаем доход:За счет стабилизации процесса флотации удается устранить технологический запас и оптимизировать расход реагента. В среднем при внедрении современных решений в области автоматизации флотации удается снизить потребление реагента на 10%.
![Page 27: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/27.jpg)
Устранение влияния «человеческого фактора»
Как показывает анализ на большинстве предприятий, один из главных источников отклонений технологического процесса от оптимального режима — ошибки в действиях операторов. Использование Float/2.0 позволяет если не исключить совсем, то свести к минимуму «человеческий фактор» в управлении процессом флотации.
За счет чего получаем доход:• сокращение потерь из-за ошибок и
несвоевременных действий оператора;• системный подход по оптимизации режима
флотации;• снижение трудозатрат до 70%;• сокращение простоев оборудования;
![Page 28: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/28.jpg)
Сокращение временина перенастройку технологического режима при изменении сырья
Можно настроить ПИД-регулятор либо так, чтобы была быстрая сходимость к заданному режиму, сопровождающаяся колебаниями, либо так, чтобы сходимость была медленной. И в том и в другом случае возникают потери.
За счет чего получаем доход:Система Float/2.0 рассчитывает не только оптимальный уровень параметров, но и необходимое значение управляющего воздействия. Благодаря этому происходит выход на технологический режим в короткое время. В среднем удается снизить время на смену технологического режима на 60%.
![Page 29: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/29.jpg)
Базовые показатели:Срок внедрения —1…4 месяцаСрок окупаемости проектов — 3…12 месяцев
Базовые экономические показатели
![Page 30: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/30.jpg)
Телефон : +7 495 988 20 24Сайт: http://www.ask.ru
Электронная почта: [email protected]
Вопросы и ответы
![Page 31: Ask labs: Интеллектуальное управление процессом флотации](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050907/55af0b1e1a28aba1708b46b7/html5/thumbnails/31.jpg)
Описание решения Float/2.0
Спасибо за внимание!