عنوان پایان‌نامه
طراحی، پیاده سازی و اعتبار سنجی یک سیستم کنترل پیشرفته آسیاهای نیمه خودشکن
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن -فرآوری موادمعدنی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3498;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78889;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3498;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78889
- تاریخ دفاع
- ۰۶ بهمن ۱۳۹۵
- دانشجو
- مهدی هادی زاده
- استاد راهنما
- اکبر فرزانگان
- چکیده
- کاربرد کنترل فرآیند در صنعت فرآوری مواد معدنی، بدلیل مزایای اقتصادی و عملیاتی در سال های اخیر پیشرفت های زیادی داشته است. علی رغم اینکه تئوری کنترل بخوبی شناخته شده است، روش های کنترل قدیمی قادر به حل مشکلات موجود در مدارهای فرآوری مواد معدنی نیستند. به همین دلیل اخیراً سیستم های کنترل هوشمند به تدریج جایگزین سیستم های متداول کنترل می-شوند. سیستم های کنترل هوشمند به دلیل انعطاف پذیری بالا و قابلیت پیش بینی شرایط عملیاتی، علاوه بر افزایش سودآوری کارخانه، باعث صرفه جویی در مصرف مواد و انرژی می شوند. تحقیقات زیادی در زمینه ایجاد استراتژی های کنترلی پیشرفته برای مدارهای آسیاکنی انجام گرفته است. در حالی که استراتژی های کنترلی پیشرفته برای آسیاهای گلوله ای تا حد زیادی به حد تکامل رسیده است، توسعه این سیستم ها برای آسیاهای خودشکن و نیمه خودشکن، به دلیل پیچیدگی ریزفرآیندهای داخلی این آسیاها با مشکلاتی همراه است. سیستم های کنترل پیشرفته برای مدارهای آسیاهای خودشکن و نیمه خودشکن هم اکنون در برخی از کارخانه‌های فرآوری در دنیا به کار گرفته شده است ولی دانش فنی این سیستم‌ها تنها در اختیار چند شرکت پیشرو، همچون Metso و Emerson می باشد. با این وجود، اطلاعات کامل و دقیقی از الگوریتم ها و معماری این سیستم‌ها و چگونگی پیاده‌سازی آنها، در منابع علمی و پژوهشی یافت نمی‌شود. هدف از تحقیق حاضر، طراحی، پیاده‌سازی و اعتبارسنجی یک سیستم کنترل هوشمند برای آسیاهای نیمه خودشکن و بومی سازی این تکنولوژی می باشد. بدین منظور، یک سیستم کنترل خبره فازی طراحی شده و در نرم افزار متلب برنامه نویسی شد. سیستم کنترل مذکور، در کارخانه فرآوری فاز دوم مس سونگون نصب و راه اندازی گردید. نتایج نشان داد که سیستم کنترل پیشرفته ارائه شده، ظرفیت مدار آسیاکنی را 3/02 درصد افزایش داده و در همان زمان، مصرف برق را 6/29 درصد و مصرف آب را 2/68 درصد کاهش داد. از سوی دیگر، استفاده از سیستم کنترل خبره فازی مذکور، پایداری مدار آسیاکنی را 18/63درصد افزایش داد.
- Abstract
- Process control application in mineral processing industries has greatly progressed in recent years due to its economical and operational benefits. Although control theory is well known, the old control methods are unable to solve the problems in the mineral processing circuits. This is the reason why intelligent control systems are gradually replacing conventional control systems. Intelligent control systems are highly flexible and are capable to predict operating conditions. Furthermore, these systems are able to increase plant profitability and savings in material and energy consumption. There had been numerous researches to develop intelligent strategies to control mineral grinding circuits. While advanced control systems for ball-milling circuits are quite matured technologies, development of such systems for SAG-milling circuits are facing specific challenges due to complexities of sub-processes observed in SAG mill behavior. Advanced control systems for SAG mills are currently used in some mineral processing plants, however the technical knowledge to build these control systems are proprietary and limited to some pioneering companies in control and automation such as Metso and Emerson. Therefore, complete and accurate information about algorithms, configuration and implementation of these systems cannot be found in literature. The aim of the present study is to design, implement and validate an intelligent control system for SAG mill devices and localize this technology. For this purpose, a Fuzzy Expert Control System (FECS) was designed and programmed under MATLAB software environment. Proposed control system was installed and validated in Sungun copper concentrator plant. Results showed that, the proposed fuzzy expert control system increased circuit throughput by 3.02 % while decreasing power consumption by 6.29 % and water consumption by 2.68 % at the same time. On the other hand, the proposed control system increased the grinding circuit stability by 18.63 percent. Keywords: SAG Mill, Intelligent Control System, Expert Control System, Fuzzy Logic
