[发明专利]磨矿过程运行控制实验系统及方法

摘要

本发明一种磨矿过程运行控制实验系统及方法，属于自动控制技术领域，该系统包括运行优化控制器、过程回路控制器和三维虚拟磨矿过程运行器，所述的三维虚拟磨矿过程运行器中包括虚拟对象运行器和三维可视化运行器，其中的过程回路控制器利用新兴的软硬件技术和仿真技术，使开发的过程回路控制器和三维虚拟磨矿过程运行器尽可能的接近实际工业环境并具有良好的可视性和兼容性，该系统还集成了运行优化控制器，有效解决实际工业过程中回路设定值依赖人工经验，随意性强，决策不合理的问题，因此本发明具有通用性好、兼容性强、具有三维视觉效果、不受硬件设备的制约，并可以实现优化控制算法和物理设备模型算法的动态替换，开放性好的优点。

主权项

一种磨矿过程运行控制实验系统，该系统用于两段闭路磨矿装置的运行控制实验，所述的两段闭路磨矿装置包括一段球磨机、螺旋分级机、二段球磨机、泵池、水力旋流器、泵、电机和加水阀门；其特征在于：磨矿过程运行控制实验系统包括运行优化控制器、过程回路控制器和三维虚拟磨矿过程运行器，所述的三维虚拟磨矿过程运行器中包括虚拟对象运行器和三维可视化运行器，其中，（1）运行优化控制器：是接收粒度期望指标、优化设定关键决策变量、监控过程数据的装置；运行优化控制器通过使用OPC通讯技术与过程回路控制器进行通讯，获得实时的过程数据，然后根据输入的产品粒度期望指标以及边界条件信息启动磨矿优化控制算法，从而决策出控制回路设定值，并实时监控控制回路设定值和实际值，通过运行优化控制器的数据监控界面对控制回路设定值进行修正，并将修正值下载到过程回路控制器中；（2）过程回路控制器：是利用控制回路设定值和实际值的偏差，通过过程控制算法进行闭环跟踪控制的装置；该装置通过OPC通讯技术获取运行优化控制器的回路设定值和三维虚拟磨矿过程运行器的控制回路实际值，利用过程控制算法产生控制虚拟对象运行器的输入控制量，以跟踪运行优化控制器计算出的回路设定值；（3）三维虚拟磨矿过程运行器：是利用对象模型算法来模拟磨矿工业现场的生产过程，采用虚拟对象运行器的虚拟传感器获取生产过程中的物理量实际值，并具有三维视觉效果的装置；虚拟对象运行器是具有模型算法封装、工艺过程组态、模型算法运行的装置，通过接收过程回路控制器的控制量来产生磨矿过程的过程数据；三维可视化运行器是利用三维建模的方式构建三维视觉效果、动态展示磨矿过程的装置。