Введение
1. Исследование технологического процесса автоклавного выщелачивания бокситов 16
1.1. Общие вопросы производства глинозема 16
1.2. Автоклавное выщелачивание бокситов 20
1.3. Аппаратурно-технологическая схема автоклавного выщелачивания боксита 25
1.3.1 Периодическое и непрерывное выщелачивание бокситов 25
1.3.2 Схема непрерывного выщелачивания бокситов в автоклавах 26
1.3.3 Автоклавы, подогреватели, сепараторы, игольчатые регуляторы 30
1.3.4 Особенности низовой автоматики технологического процесса автоклавного выщелачивания бокситов 31
1.4. Подходы к математическому описанию и автоматизации технологического процесса автоклавного выщелачивания бокситов 32
1.5. Выводы по первой главе и постановка задачи исследования 38
2. Математическое моделирование процессов контактного нагрева пульпы паром высокого давления при выщелачивании бокситов 42
2.1. Основные закономерности технологического процесса и общие принципы построения математической модели 43
2.2. Статическая модель контактного нагрева пульпы паром высокого давления в процессе выщелачивания бокситов 48
2.3. Динамическая модель контактного нагрева пульпы паром высокого давления в процессе выщелачивания бокситов 53
2.3.1 Автоклавная батарея с верхним подводом пара 53
2.3.2 Автоклавная батарея с нижним подводом пара 67
2.4. Расчет удельной теплоты реакции выщелачивания 74
2.5. Динамическая модель, устанавливающая зависимость температуры пульпы в греющих автоклавах батареи от внешних факторов/возмущений.. 77
2.5.1 Автоклавная батарея с верхним подводом пара 77
2.5.2 Автоклавная батарея с нижним подводом пара 84
2.6. Выводы по второй главе 88
3. Построение многоуровневой АСУ ТП автоклавного выщелачивания бокситов 91
3.1. Подсистемы регулирования расхода пульпы на батарею, давления пульпы в последнем автоклаве батареи и уровня пульпы в сепараторе первой ступени 92
3.2. Подсистема регулирования температуры выщелачивания бокситов в автоклавной батарее непрерывного действия 93
3.3. Подсистема регулирования плотности пульпы 111
3.4. Алгоритмическое обеспечение автоматизированного управляющего контура (второго уровня АСУТП) 113
3.5. Базовое алгоритмическое обеспечение подсистем регулирования первого уровня АСУТП 122
3.5.1 ПИД-регулятор 122
3.5.2 ШИМ-регулятор 128
3.6. Выводы по третьей главе 128
4. Реализация функций самонастройки и адаптации к объекту управления 133
4.1. Интегральная оценка параметров объекта управления по переходной характеристике разомкнутой системы 135
4.1.1 Идея метода интегральной оценки параметров объекта 135
4.1.2 Метод интегральной оценки параметров применительно к объекту первого порядка с запаздыванием. Моделирование 137
4.1.3 Метод интегральной оценки параметров применительно к объекту второго порядка с запаздыванием. Моделирование 140
4.2. Определение параметров ПИ-регулятора 145
4.2.1 Требования к показателям качества регулирования 145
4.2.2 Варианты выбора параметров ПИ-регулятора 145
4.2.3 Влияние величины отношения времени запаздывания к постоянной времени объекта на качество переходных процессов 148
4.2.4 Влияние погрешности оценки параметров объекта на качество переходных процессов 150
4.2.5 Работа с объектом более высокого (второго) порядка 152
4.3. Практическое применение предложенного метода самонастройки ПИ-
регулятора в подсистеме регулирования расхода промывной воды 154
4.3.1 Описание процедуры самонастройки 154
4.3.2 Результаты опытно-промышленной эксплуатации 157
4.4. Выводы по четвертой главе 161
Заключение 164
Библиографический список 172
