基于FNN的選煤廠重介質(zhì)密度控制研究

1、基于FNN的選煤廠重介質(zhì)密度控制研究摘 要：干凈能源的燃燒可以降低工業(yè)污染，而對(duì)煤泥進(jìn)展洗選可以減少燃燒產(chǎn)生的碳硫化合物，本文采用FNN來(lái)對(duì)重介質(zhì)選煤時(shí)懸浮液密度參量進(jìn)展優(yōu)化控制。利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)FNN提醒磁性物質(zhì)和煤泥含量與重介質(zhì)密度間的規(guī)律，繼而研究了可編程邏輯控制器與組態(tài)軟件的通信技術(shù)，完成了重介質(zhì)密度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：選煤廠；重介質(zhì)分選；模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；密度控制0 引言1 煤泥重介質(zhì)分選對(duì)于煤泥重介質(zhì)分選，首先將煤泥送入旋流器，不同大小的煤泥顆粒受到不同的離心力而發(fā)生分層，煤泥顆粒密度在分選密度以下的旋入溢流口，繼而流向弧形篩、磁選機(jī)等分選設(shè)備，并通過(guò)分流箱來(lái)控制重介質(zhì)中的煤泥

2、含量。同時(shí)，通過(guò)控制電動(dòng)閥的開(kāi)合度來(lái)增減稀釋水的用量，從而調(diào)整重介質(zhì)選煤時(shí)懸浮液的用量。為了準(zhǔn)確穩(wěn)定地施行分選，采用電動(dòng)閥、密度計(jì)以及液位計(jì)等傳感器來(lái)檢測(cè)分選工藝中的物理參數(shù)，基于PLC來(lái)控制與調(diào)整工藝參數(shù)，最終在上位機(jī)上進(jìn)展參數(shù)施行顯示5。在重介質(zhì)密度控制中，以磁性物質(zhì)含量x和煤泥含量y作為FNN系統(tǒng)的雙輸入，以重介質(zhì)密度z作為輸出，其磁性物質(zhì)含量及煤泥含量與重介質(zhì)密度之間的三維曲面關(guān)系如圖1所示。磁性物質(zhì)含量x模糊子集的高斯隸屬函數(shù)為1其中： 。煤泥含量y 模糊子集的高斯隸屬函數(shù)可表達(dá)為2其中：因此，可以得到懸浮液密度控制規(guī)那么為：2 If x is s2 and y is t2 then

3、 z2=-0.002x+0.02y+1.4913 If x is s3 and y is t3 then z3=-0.015x+0.091y-1.4337 If x is s7 and y is t7 then z7=0.002x+0.009y+0.5758 If x is s8 and y is t8 then z8=0.003x+0.005y-0.3029 If x is s9 and y is t9 then z9=0.004x-0.004y+0.1632 控制系統(tǒng)硬件及通信控制系統(tǒng)硬件主要由傳感器、執(zhí)行器和PLC控制器等構(gòu)成，軟件設(shè)計(jì)主要由PLC控制程序和上位機(jī)監(jiān)控軟件構(gòu)成6。可編程邏

4、輯控制器選用西門(mén)子S7-300系列，基于模塊化設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)下位控制程序，采用西門(mén)子WinCC軟件進(jìn)展上位機(jī)組態(tài)軟件設(shè)計(jì)，同時(shí)在工作站中對(duì)硬件和通信進(jìn)展組態(tài)，編寫(xiě)不同的功能塊FC，同時(shí)在組織塊OB1中調(diào)用各個(gè)子功能塊FC，逐步執(zhí)行各子功能塊中預(yù)先編制的動(dòng)作，滿足密度控制系統(tǒng)的要求。重介質(zhì)密度控制系統(tǒng)在正常選煤過(guò)程中可以按照PLC中設(shè)計(jì)的程序進(jìn)展自動(dòng)運(yùn)行，而當(dāng)工藝參數(shù)發(fā)生變化時(shí)地面控制臺(tái)進(jìn)展遠(yuǎn)程控制相關(guān)執(zhí)行器，選煤現(xiàn)場(chǎng)一旦發(fā)生緊急情況現(xiàn)場(chǎng)的操作工可以根據(jù)自己的經(jīng)歷進(jìn)展手動(dòng)控制，進(jìn)步了系統(tǒng)的靈敏性。密度控制系統(tǒng)可分為自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)三部分，由控制器實(shí)現(xiàn)自主決策控制，實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制，減

5、少了欠投藥或者過(guò)投藥對(duì)重介質(zhì)密度的影響，采用豐富的人機(jī)對(duì)話界面，具有直觀的工藝流程圖，可以調(diào)整工藝參數(shù)并記錄相關(guān)參數(shù)，同時(shí)具有故障自檢報(bào)警功能。3 實(shí)驗(yàn)分析利用FNN控制器下重介質(zhì)密度規(guī)那么觀測(cè)界面，將磁性物質(zhì)含量和煤泥含量作為輸入量，得到FNN控制下重介質(zhì)密度變化規(guī)律。重介質(zhì)密度在不同工藝下具有不同的參數(shù)，經(jīng)歷調(diào)節(jié)過(guò)程中磁性物質(zhì)含量和煤泥含量與重介質(zhì)密度沒(méi)有表達(dá)一定的規(guī)律，它們之間用量關(guān)系是雜亂無(wú)章的。從表1可以看出，F(xiàn)NN控制器通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)總結(jié)，控制器形成了磁性物質(zhì)含量和煤泥含量與重介質(zhì)密度間比較明晰明顯的關(guān)系，可以比較直觀的掌握磁性物質(zhì)和煤泥含量在一定范圍內(nèi)的重介質(zhì)密度的用量。當(dāng)磁性物質(zhì)和煤泥含量發(fā)生變化時(shí)，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的密度參數(shù)可信度較高，且其密度的波動(dòng)性較小，使得無(wú)需頻繁地調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)合度。當(dāng)磁性物質(zhì)和煤泥含量為最小時(shí)重介質(zhì)密度為最小，繼而隨著磁性物和煤泥含量的降低而重介質(zhì)密度減少，繼而隨著磁性物質(zhì)和煤泥含量的增加而重介質(zhì)密度增大，最后到達(dá)重介質(zhì)密度最大值。4 結(jié)論重介質(zhì)密度控制系統(tǒng)利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)FNN提醒磁性物質(zhì)和煤泥含量與重介質(zhì)密度間的規(guī)律，同時(shí)采用PLC結(jié)合組態(tài)軟件進(jìn)展設(shè)計(jì)，傳感器檢測(cè)的參數(shù)具有較好的可靠性與穩(wěn)定性，并且可以提供完善的人機(jī)交互界，系統(tǒng)對(duì)