200848. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és rendszer körfolyamaton alapuló bauxitfeldolgozó folyamatok irányítására
HU 200848 A és nem foglalkozunk az optimalizálásukkal. Kihagyjuk a vizsgálatból azokat a jeleket is, amelyek minden esetben megengedett értelmezési tartományuk valamely határán helyezkednek el. Előírt, megkötött értékük az értelmezési tartomány ezen kitüntetett pontja. Megjegyezzük, hogy az optimalizálás módszere eljárásunkban nem kötött, elvégezhető a szakirodalomból ismert tetszőleges eljárásokkal is. Az optimális munkapontot az első jelcsoport reprezentálja, amely az 1 optimalizáló egység G kimenetéről a 6 alapjel generátor egység H bemenetére jut. Ezzel létrejönnek a körfolyamai szintű (felső szintű) irányítás előírásai az operatív irányítás (alsó irányítási szint) számára. Az alsó irányítási szinten a 8 technológiai folyamatból az S mérőegység megfelelő gyakorisával vételez információt. A megfelelő gyakoriság kritériuma esetünkben azt jelenti, hogy a vételezési ciklusidők biztosítják a mérni kívánt paraméterek dinamikus viselkedésének leírását. A kritikus paraméterek mérése esetén megvizsgáltuk és megállapítottuk a Shannon törvény teljesülését. A 4 jeltranszformáló egység a B bemenetéhez az 5 mérőrendszer A kimenetén keresztül érkező, a 8 technológiai rendszer dinamikus állapotát reprezentáló jeleket alkalmassá teszi az első jelcsoport megfeleld jeleivel való összehasonlításra, majd alapjel képzésére a 6 alapjel generátor segítségével. A 7 szabályozó egység önmagában ismert módon szabályozza a 8 technológiai rendszert, érvényre juttatva ezzel egyrészt a körfolyamat műszaki-gazdasági elemzéséből nyert előírásrendszert, ugyanakkor figyelembe véve a technológia mindenkori dinamikus állapotát. Az egyes irányítási szinteket aktiváló eljárásrész megfelelő gyakorisággal automatikusan és/vagy külső emberi beavatkozásra indítja el az egyes feladatsorozatokat. A találmány szerinti eljárás és rendszer lehetővé teszi, hogy a változó belső (technológiai, apparativ) és külső (gazdasági környezet) feltételek közepette is gazdaságosan, optimálisan lehessen a timföldgyártási körfolyamatot működtetni. Az eljárás és a rendszer egy lehetséges realizálási módját a 2. sz. ajkai timföldgyárban kísérletileg megvalósított rendszer segítségével mutatjuk be. Ez a gyár 1973-ban létesült, jelenlegi kapacitása 300 et/év. Eredeti műszerezettsége hagyományos, GRW, HONEYWELL és GAMMA típusú pneumatikus és elektronikus automatika elemekre épült. A találmány szerinti rendszer egy realizálási módját a 2. ábra szemlélteti egy technológiai egységet kiszolgáló alrendszer hardver struktúrájának blokkvázlatán keresztül. A 9 felügyelő számítógép az 1. ábrán bemutatott 1 optimalizáló egység, 2 szimulátor egység, és 3 célfüggvény generátor fimkcióit valósítja meg. A 11 csatoló egység az egyes technológiai egységeket kiszolgáló alrendszerek és a 9 felügyelő számítógép adatátviteli felületeit illeszti egymáshoz. A 10 terminál a 9 felügyelő számítógéphez szükséges ember-gép kapcsolat megvalósítását, a szükséges nyomtatási feladatok ellátását szolgálja. 7 Míg a £-11 egységek a teljes körfolyamatot kiszolgálják, a 12-18 egységekből álló alrendszeri irányítási struktúra a körfolyamat jól elkülönülő résztechnológiáinak megfelelő számban áll rendelkezésre. A12 alrendszeri irányító központ az 1. ábrán látható 4 jeltranszformátor egység és 6 alapjel generátor funkcióit látja el. A transzformálás és alapjel generálás paraméterei a 16 displayn keresztül változtathatók. A13 grafikus terminál az alrendszeri irányítás paramétereinek áttekinthető, grafikus megjelenítését szolgálja. A14 funkcionális klaviatúra az alrendszerre jellemző képek, egyszerű, nem kódolt formában történd lehívását szolgálja, a 15 egység kvázigrafikus megjelenítő. A 17 real-time terminálok az 1. ábra szerinti 5 mérőegység és 7 szabályozó egység funkcióit látják el az egyes alrendszerekhez tartozó jelek részhalmazára. Az 5 mérőegység feladatait bővített értelemben értelmezve az alábbi funkciók valósulnak meg:- analóg és kétállapotú jelek konvertálása,- szűrés,- hihetőségvizsgálat mért érték és trendfigyelés alapján,- összetett mért értékek számítása. A 7 szabályozó egység feladatait is ellátó 17 real-time terminálok a szokásos analóg vagy állásos szabályozók működésének megfelelő analóg áramjelet vagy kétállapotú kimeneti jelet bztosítanak a folyamat felé. Ellátják az esetleges sorrendi vezérlésekkel kapcsolatos működtetési feladatokat. A17 terminálok a 18 illesztő egységen keresztül kapcsolódnak a 8 technológiai folyamathoz. A18 illesztő egység feladata a villamos jelek galvanikus leválasztása, a jelkonvertálás (pl. pneumatikus-villamos ill. villamos-pneumatikus jelváltás, feszültség-áram átalakítás stb.). Az 1 optimalizáló egységet, a 2 szimulátor egységet és a 3 célfüggvény generátort egy IBM SERIES/l-re alapozott folyamatszabályozási rendszer tartalmazza. A 2 szimulátor egység a 2. sz. ajkai timföldgyárat leképező szimulációs modellrendszer felhasználásával képes különböző munkapontok generálására. Fő vonásai:- struktúrájában követi a körfolyamat struktúráját, a számítások során százötven berendezésegységet különböztetünk meg,- a figyelembe vett áramok száma nagy, közelítőleg megegyezik a technológiában ténylegesen létező áramok számával (az áramváltozók száma körülbelül ezer)- a kinetikai egyenleteket — beépítési lehetőségük meghagyásával—technológiai korlátok (maximum, illetve minimum), illetve egyszerűsített öszszefüggések definiálásával helyettesítettük. Ezen belül:- a feltárási reakció kinetikai összefüggésében számítása helyett a feltárási hőmérséklet rögzítésével a megfelelő egyensúlyi állapotot vettük figyelembe,- az ülepítési folyamat leírása helyett az iszap végkoncentrációkat rögzítettük,- a kikeverési folyamat jellemzésekor a részletes 8 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
