Крахмалды кептірудің мониторгинг жүйесі

23 
 
 
 
Сурет - Крахмалды кептірудің технологиялық процесі 
 
Аппараттық құрылғылар
 
Кешеннің  аппаратты  құрылғылары  келесі  құрылғылармен  көретілген:  датчиктер, 
өлшеуіштер,  интерфейстердің  түрлендіргіші,  қоректену  көзі.  Жүйеде  екі  типті  датчик 
қолданылады:4...20мА  унифицирленген  шығыстық  сигналы  бар  ИПТ-01  тоғының  датчигі  және 
ТСМ50 мысты термокедергі. 
ИПТ-01 
датчиктері 
крахмалды 
кептіру 
учаскісінде 
жататын 
электроқозғалтқыш 
фазаларындағы  тоқ  туралы  ақпаратты  алу  үшін  қолданылады.  Бұл  мына  түйіндердің 
электроқозғалтқыштары:  кептіргіштің,  желдеткіштің,  жетектің,  араластырғыштың,  шнектердің, 
насостардың,  центрифугалардың  гидронасостарының.  ТСМ50  термокедергісі  крахмалданған  сүттің, 
шикі крахмалдың кептіргіштегі және центрифугадағы ауаның температурасын өлшейді.  
Датчиктерден  келіп  түсетін  ақпаратты  визуалдандыру  үшін,  сонымен  қатар,  оны  оператор 
компьютеріне жіберу үшін «тоқтық ілмек» шығыстық сигналы бар  ОВЕН УКТ38-Щ4 сегіз каналды 
өлшеуіштері қолданылады: ИПТ-01 тоғының датчиктері қосылған УКТ38-Щ4.АТ үш өлшеуіші және 
ТСМ50 термокедергісімен жалғанған УКТ38-Щ4.Т С бір өлшеуіш.  
ИПТ-01  датчиктерін  қоректендіру  үшін  БП12Б-Д.24  төрт  қоректену  көзі  қолданылады.  Бұл 
бірінші  және  екінші  ретті  тізбектердің  толық  гальваникалық  изоляциясымен  импульстік  қоректену 
көздері.  Изоляция  қоректену  блогының  кірістік  кернеуінің  шығыстыққа  әсерінің  ықтималдылығын 
төмендетеді. Ол кедергілепрдің туындауна себеп болуы мүмкін.  
УКТ38 өлшеуіштері компьютерге RS-232/ «тоқтық ілмек» түрленуінің сегіз каналы болатын 
ОВЕН АС2 интерфейстерінің түрлендіргіштері арқылы қосылған. Крахмалды кептіру бөлімінде төрт 
канал қолданылады. Өлшеуіштерді түрлендіргішпен жалғау үшін бесінші категериялы экранирленген 
виттік жұбы қолданылады. Ол жеткілікті түрде кедергіден қорғайды.  
Кешеннің аппараттық құрылғылары конструктивті түрде екі электротехникалық шкафтарды 
жөнделген.  
 
Әдебиет
 
 
1  AdAstra  Research  Group,  Ltd  Руководство  пользователя  «TRACE  MODE  6  &T-FACTORY  
БЫСТРЫЙ СТАРТ», Москва.- 2008. 
2  Кузяков  О.Н.,  Шелест  А.А.  ПРОЕКТИРОВАНИЕ  АСУ  ТП    С    ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ 
ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ПАКЕТА TRACE MODE  6.05.  Тюмень.- 2008 г.- 265с.        
3 Ефимов И. П., Солуянов Д. А. SCADA–система Trace Mode. Ульяновск.- 2010г.- 456с. 
4 
Опарина
 И.Н. Автоматизация и производство. Москва, 2008.  - №1(08).- С. 125. 
 
В  этой  статье  рассматриваются  использование    TRACE  MODE  6  SCADA-    системы    в 
автоматизированных системах управления и  его возможности. 
In 
this 
article 
discusses 
opportunities 
of 
TRACE 
MODE 
6 
SCADA 
– 
 the system in automated control systems and its capatilities. 

24 
 
УДК 681.518 
 
Б.А.Сулейменов 
1
, Л.А.Сугурова
1
, А.Д.Золотов 
2 
1
Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева, г. Алматы 
2
Семипалатинский государственный университет имени Шакарима,  г. Семей 
 
ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА АГЛОМЕРАЦИИ  КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ
 
 
В статье рассмотрены процессы агломерационного цеха. Технологическая схема аглоцеха и 
агломашина спроектированы для работы при загрузке 
ШИХТЫ 
двумя слоями.  Окомкованная шихта 
из  барабанов  поступает  в  загрузочные  воронки  нижнего  и  верхнего  слоя  и  укладывается  на 
спекательные  тележки  агломашины.  Полный  расчет  агломерационной  шихты  выполняется 
при проектировании агломерационного производства и представляет сложную задачу. 
Ключевые слова: шихта, кокс, флюс, агломерация, грохочение, окомкование.  
 
Исходные  материалы:  фосфоритовая  мелочь,  кокс  и  флюс,  поступающие  на  НДФЗ, 
разгружаются  вагоноопрокидывателем  в  приемные  бункера  и  конвейерами  подаются  в  закрытые 
склады,  где  с  помощью  саморазгружающихся  тележек,  работающих  в  челночном  режиме, 
укладываются  в  штабеля.  Разгрузка  склада  осуществляется  через  сплошную  разгрузочную  щель, 
проходящую по всей длине склада. Передвигающийся лопастной питатель сталкивает материал со 
стола  под  разгрузочной  щелью  на  отводящий  конвейер.  Со  склада  фосфоритовая  рудная  мелочь 
подается  в  один  из  силосов  шихтовального  отделения  агломерационного  цеха,  три  из  них 
предназначены для фосфорита и фосфато-кремнистых флюсующих добавок, а  один  -  для  коксовой 
мелочи.  В  силосы  для  фосфорита  подаются  также  отсевы  агломерата  и  кварцита  крупностью     
6 – 0 мм, полученные при контрольном грохочении их в шихтовальном отделении печного цеха. Из 
силосов  фосфоритовая  руда  (с  примесью  отсевов  агломерата  и  кварцита)  и  коксовая  мелочь 
дозируются  в  заданном  соотношении.  Полученная  смесь  (первичная  шихта)  конвейером 
транспортируется  в  отделение  первичного  смешивания.  На  этом  пути  к  шихте  добавляется 
первичный  (охлажденный)  возврат  от  грохочения  горячего  агломерата,  а  также  вторичный 
возврат, выделенный при сортировке агломерата в отделении грохочения. Технологическая схема 
агломерационного производства НДФЗ представлена на рисунке 1. 
 
 
 
Рис. 1- Технологическая схема  агломерационного производства  НДФЗ 

25 
 
 
В  процессе  первичного  смешивания  влажность  шихты  доводят  до  3  –  4%  от  ее  массы. 
Смешанную шихту подают в спекательное отделение, где она загружается в шихтовые бункера  (8 
бункеров на одну агломашину). Технологическая схема аглоцеха и агломашина спроектированы для 
работы  при  загрузке 
ШИХТЫ 
двумя  слоями  с  возможностью  подшихтовки  корректировочного 
топлива  в  верхний  слой.  Поэтому  из  бункеров  шихта  двумя  потоками  подается  на  окомкование  в 
два  барабанных  окомкователя.  В  поток  шихты  верхнего  слоя  вводится  заданное  количество 
корректировочного  кокса. Кроме  того, перед загрузкой шихты в  окомкователи в нее вводится пыль 
из батарейных циклонов. 
Окомкованная  шихта  из  барабанов  поступает  через  челноковые  распределители  в 
загрузочные воронки нижнего и верхнего слоев, из которых через барабанные питатели укладыва-
ется  на  спекательные  тележки  агломашины.  Перед  укладкой  шихты  на  тележки  загружается 
слой  постели  (фракция  12—  8(6)  мм,  выделенная  из  агломерата).  Загрузочные  устройства 
агломашины позволяют регулировать высоту нижнего и верхнего слоев шихты. Общая высота слоя 
исходной  шихты  изменяется  от  170  до  230  мм.  При  необходимости  шихта  может  загружаться  на 
агломашину  и  одним  слоем,  при  работе  одной  нитки  для  ее  окомкования и  укладки.  Уложенная 
таким  образом  на  спекательные  тележки  шихта  при  движении  ленты  агломашины  попадает  под 
зажигательный горн. 
Полный  расчет  агломерационной  шихты    (с  определением  удельных  расходов  всех 
компонентов)  выполняется  при  проектировании  агломерационного  производства  либо  при 
переводе действующей аглофабрики на   новое,   ранее   не   спекавшееся сырье,  когда данные  о 
расходе  топлива      отсутствуют.      Такой  расчет  представляет  сложную  задачу,  решение  которой 
требует  учета  всех  протекающих  при  спекании  физико-химических  процессов.  Метод  полного 
расчета шихты с определением материального и теплового балансов процесса агломерации фос-
форитовой  рудной  мелочи  разработан  с    учетом      опыта  технологических  расчетов  при 
агломерации железорудных материалов. 
Сначала в шихтовальном отделении готовят первичную шихту, состоящую из фосфорита, 
флюсующих  добавок  (при  получений  офлюсованного  агломерата)  и  основного  кокса.  Рудные  и 
флюсовый  силосы  имеют  по  4  выпускных  отверстия,  коксовый  силос  –  6  отверстий.  Каждое 
выпускное  отверстие  силосов  снабжено  тарельчатым  питателем  и  весоизмерителем,  позволяющим 
контролировать 
количество 
дозируемых 
материалов 
и 
автоматически 
регулировать 
производительность тарельчатых питателей в соответствии с заданной. 
Количество  возврата  в  шихте  оказывает  существенное  влияние  на  агломерационный 
процесс  и  производительность  агломерационной  установки.  По  мере  увеличения  содержания 
возврата  в  шихте  увеличивается  ее  газопроницаемость  [6].  Изменение  средней  скорости 
фильтрации воздуха в слое и вертикальной скорости спекания с ростом доли возврата в шихте при 
агломерации  фосфоритовой  рудной  мелочи  Джанатаса  крупностью  10–0  мм  представлено  на 
рисунке  2.  Интенсифицирующее  действие  возврата  (рост  вертикальной  скорости  спекания) 
объясняется  не  только  улучшением  газодинамических  свойств  шихты  и  ростом  скорости 
фильтрации  воздуха,  но  и  тем,  что  увеличение  его  доли  в  шихте  снижает  ее  кажущуюся 
теплоемкость  в  результате  уменьшения  величины  оптимальной  влажности  шихты  и  содержания  в 
ней  карбонатов.  Повышение  газопроницаемости  слоя  спекаемой  шихты  и  вертикальной  скорости 
спекания  с  увеличением  содержания  возврата  в  шихте  приводит  к  росту  производительности 
агломерационной  установки  по  спеку  (на  рисунке  3).  Зависимость  производительности  установки 
по спеку, так же как и вертикальной скорости спекания, от доли возврата в шихте в пределах от 0 
до 60% близка к линейной. 

26 
 
 
 
 
 
Рис. 2- Зависимость скорости 
фильтрации воздуха в спекаемом слое и вер-
тикальной скорости спекания от доли 
возврата в шихте
 
 
 
 
Рис. 3- Влияние содержания возврата 
в шихте на производительность                     
агломерационной установки по спеку (Q
cп
)  и 
годному агломерату  (Q
a
)
 
 
С  другой  стороны,  увеличение  доли  возврата  в  шихте  связано  со  снижением  выхода 
годного  агломерата.  Исходя  из  условия  сохранения  баланса  возврата  производительность  уста-
новки по годному агломерату будет равна 
 
 

a
Q
Q
сп 


в
Q
Q
сп 
(1–b)                                                       (1) 
 
где  b  –  доля  возврата  в  спеке,  равная  количеству  возврата  в  шихте.  Функция 
)
(b
Q
a


  носит 
экстремальный  характер  (на  рисунке  3).  Оптимальное  содержание  возврата  в  шихте,  соответ-
ствующее  максимальному  значению  производительности  по  годному  агломерату,  можно  найти 
аналитически,  выразив  предварительно  зависимость  производительности  по  спеку  от  содержания 
возврата  в  шихте  в  виде  функции  Q
сп
 
)
(b
f

.  Тогда  оптимальное  количество  возврата 
определяется по уравнению 
 
0
)]
1
)(
(
[



db
b
b
f
d
ab
dQ
a
                                                       (2) 
 
При агломерации фосфоритов в промышленных  условиях фактический  выход  возврата  (45 
–  50%)  значительно  превышает  оптимальное  содержание  возврата  в  шихте,  отвечающее 
максимуму  производительности  по  годному  агломерату.  В  таких  условиях  для  приведения  в 
соответствие  этих  двух  параметров  необходимы  меры  по  упрочнению  агломерационного  спека  и 
снижению выхода возврата из него. 
К недостаткам описанной схемы следует отнести [1]: 
1. Введение отсевов мелочи агломерата и особенно кварцита, полученных при контрольном 
грохочении их в шихтовальном отделении печного цеха, в рудные силосы шихтовального отделения 
агломерационного  цеха.  Эти  компоненты  без  предварительного  перемешивания  с  рудой  на 
усреднительном  складе  или  дозированного  введения  в  шихту  делают  ее  неоднородной,  так  как 
загрузка  их  в  силосы  производится  неравномерно  (в  зависимости  от  работы      печного    цеха)  и 
несогласованно с подачей туда фосфорита. 
2.  Как  первичный,  так  и  вторичный  возврат  вводятся  в  шихту  без  дозировки  в 
нерегулируемых количествах по мере их образования (напроход). Это не позволяет выдерживать 
заданное  количество  топлива  в  шихте,  приводит  к  значительным  колебаниям  его  содержания  во 
времени. 
 
 
 
 

27 
 
Литература
 
 
1  Сулейменов  А.Б.,  Хамметов  Д.  Ж.  Разработка  MES-технологии  для  агломерационного  отделения 
НДФЗ // Инженерно-технический журнал Вестник автоматизации, Алматы, 2011.- №3 (33),  С. 10-13. 
2 Сулейменов А.Б., Алшинбаев Е.К., Терликбаева С.Д. Методы моделирования процессов управления 
плавкой  медных  концентратов  в  печи  Ванюкова.  Инженерно-технический  журнал  «Вестник 
автоматизации», №34, 2011 г., с. 45-48. 
3 Сулейменов А.Б., Хаметов Д.Ж. Интеграция контроллера НС900 со средой Simulink  пакета Matlab. 
Инженерно-технический журнал  «Вестник автоматизации», №34, 2011 г., с. 42-44.  
4  Кафаров  В.В.,  Ветохин  В.Н.  Основы  автоматизированного  проектирования  химических 
производств. – М.: Наука, 1987. – 623 с. 
 
Макалада  агломерациялық  цехтың  процесстері  қарастырылған.  Аглоцехтың  және 
агломашинаның  технологиялық  схемасы  шихтаны  екі  қабатпен  жүктеу  кезіндегі  жұмысы  үшін 
жобаланған. Түйіршіктелген шихта барабаннан төменгі және жоғарғы қабаттың воронкаларына 
жүктеліп  түсіп,  агломашинанң  пісіру  арбаларына  жатқызылады.  Агломерациялық  шихтаның 
толық  есептелулер  агломерациялық  өндірістің  жобалануы  кезінде  орындалады  және  күрделі  есеп 
болып табылады.  
In article processes of agglomerative shop are considered.  The technological scheme аглоцеха and 
агломашина  are  designed  for  work  when  loading  FURNACE  CHARGE  by  two  layers.  Okomkovanny 
furnace  charge  from  drums  arrives  in  loading  funnels  of  the  bottom  and  top  layer  and  keeps  within  on 
spekatelny carts агломашины. Full calculation of agglomerative furnace charge is carried out at design of 
agglomerative production and represents a complex challenge. 
 
 
 
УДК 330.5(075.8) 
 
Ж.Ж.Ахметова
1
, Л.М.Кыдыралина
2
  
1
ЕНУ им. Л.Н.Гумилева, г.Астана 
2
СГУ им. Шакарима, г.Семей 
 
 
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ И МОДЕЛЕЙ ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ 
ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ВЫСОКОЙ ПРИБЫЛИ ОТ ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ
 
 
В 
данной 
статье 
рассматривается 
применение 
методы 
и 
модели 
линейного 
программирования, в частности  симплекс метод, при определении высокой прбыли от выпускаемой 
продукции.  
Ключевые слова: методы, модели, программы, программирования.  
 
Развитие  современного  общества  характеризуется  повышением  технического  уровня, 
усложнением  организационной  структуры  производства,  углублением  общественного  разделения 
труда,  предъявлением  высоких  требований  к  методам  планирования  хозяйственного  руководства.  В 
этих  условиях  только  научный  подход  к  руководству  экономической  жизнью  общества  позволит 
обеспечить высокие темпы развития народного хозяйства и промышленности [2].  
В  настоящее  время  деятельность  любой  области  экономики  требует  от  специалиста 
применение современных методов, в частности, хорошего знания математических методов и умения 
их  применять  для  решения  конкретно  поставленных  задач.  Математическое  моделирование  
социально-экономических  процессов  стало  неотъемлемой  частью  методов  экономики.  На 
сегодняшний  день  новейшие  достижения  математики  и  современной  вычислительной  техники 
находят  все  более  широкое  применение  в  экономических  исследованиях  и  планировании.Методы  и 
модели  линейного  программирования  широко  применяются  при  оптимизации  процессов  во  всех 
отраслях  народного  хозяйства  и  промышленности:  при  разработке  производственной  программы 
предприятия,  распределении  ее  по  исполнителям,  при  размещении  заказов  между  исполнителями  и 
по  временным  интервалам,  при  определении  наилучшего  ассортимента  выпускаемой  продукции,  в 
задачах  перспективного,  текущего  и  оперативного  планирования  и  управления;  при  планировании 

28 
 
грузопотоков,  определении  плана  товарооборота  и  его  распределении;  в  задачах  развития  и 
размещения  производительных  сил,  баз и  складов  систем  обращения  материальных  ресурсов  и  т.  д. 
Особенно  широкое  применение  методы  и  модели  линейного  программирования  получили  при 
решении  задач  экономии  ресурсов  (выбор  ресурсосберегающих  технологий,  составление  смесей, 
раскрой материалов), производственно-транспортных и других задач [1]. 
Для рассмотрения алгоритма решения таких задач введем понятие основной задачи линейного 
программирования. 
Определение  1.  Основной  задачей  линейного  программирования    называется  задача, 
состоящая в отыскании значений переменных 
,
, … ,
, удовлетворяющих ограничениям  
 
∑
=
, = 1,
,
≥ 0, = 1,
        (1) 
 
обращающих в минимум функцию 
= ∑
,  (2) 
где 
 и    - заданные числа.  
Замечание.  К  задаче  (1)-(2)  можно  свести  любую  задачу  линейного  программирования. 
Действительно, если например, функция    обращается в максимум, то функция 
̃ = − обращается в 
минимум. Кроме того, от любого ограничения-неравенства можно перейти к ограничению-равенству 
путем введения «фиктивной» неотрицательной переменной.  
Определение  2.    Упорядоченный  набор  чисел  (
∗
,
∗
, … ,
∗
)  называется  опорным  решением 
задачи (1)-(2), если он удовлетворяет системе ограничений (1).  
Определение  3.  Упорядоченный  набор  чисел  (
∗
,
∗
, … ,
∗
)  называется  опорным  решением 
задачи (1)-(2), если он удовлетворяет системе ограничений (1) и обращает в минимум функцию (2). 
Определение 4. Функция (2) называется целевой функцией задачи (1)-(2). 
Наиболее  известным  и  широко  применяемым  на  практике  для  решения  общей 
задачилинейного  программирования  является симплекс-метод.  Несмотря  на  то,  что  симплекс-метод 
является  достаточно  эффективным  алгоритмом,  показавшим  хорошие  результаты  при  решении 
прикладных  задач  линейного  программирования,  он  является  алгоритмом  с экспоненциальной 
сложностью.  Причина  этого  состоит  в  комбинаторном  характере  симплекс-метода,  последовательно 
перебирающего  вершины многогранника допустимых  решений  при  поиске  оптимального  решения. 
Рассмотрим, данный метод подробнее [3].  
I.
 
Отыскание опорного решения 
Рассмотрим 
систему 
ограничений 
(1) 
в 
развернутом 
виде, 
опустив 
условия 
неотрицательности, получим 
+
+ ⋯ +
=
,
+
+ ⋯ +
=
,
… … … … … … … … … … … … … … … .
+
+ ⋯ +
=
 .
(3) 
 
1.
 
Выразив первые  rпеременных 
,
, … ,
через  остальные  n-r переменные 
, … ,
 
методом Гаусса и получить систему уравнений вида 
=
+
,
+
,
+ ⋯ +
,
,
=
+
,
+
,
+ ⋯ +
,
,
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
=
+
,
+
,
+ ⋯ +
,
,
    (4) 
 
Определение  5.  Переменные 
,
, … ,
  называются  базисными,  а 
,
, … ,
  – 
свободными.  
2.
 
Если  в  системе  (4)  все  свободные  члены 
,
, … ,
, 0,0, … ,0  –  опорное.  Перейти  к 
поиску оптимального решения. 
3.
 
Если  хотя  бы  одно  из  чисел 
< 0 ( = 1, ),  а  в  соответствующем  уравнении  все 
коэффициенты 
,
( = + 1, ) отрицательны, то задача не имеет решений. 
4.
 
Пусть  свободный  член 
< 0 .  Рассмотреть  соответствующее  уравнение    и  найти 
коэффициент 
,
> 0.  Рассмотреть  все  коэффициенты 
,
,  имеющие  разные  знаки  с 

29 
 
соответствующим  свободным  членом 
  и  выбрать  тот,  для  которого  отношение  к  нему  свободного 
члена минимально по модулю.  
5.
 
Пусть  выбран  коэффициент 
,
.  Из  р-го  уравнения  выразить  переменную 
  и 
подставив  ее  во  все  уравнения  системы  (4),  т.е.  ввести  переменную 
    в  состав  базисных 
переменных, а переменную 
  сделать свободной. 
6.
 
Повторить пункты 2-5. 
ІІ. Отыскание оптимального решения 
1.
 
Подставив  базисные  переменные,  полученные  в  результате  отыскания  опорного 
решения  в  целевую  функцию  (2),  выразив  ее  через  свободные  переменные 
,
, … ,
.  Тогда 
целевая функция примет вид: 
 
=
+
+
+ ⋯ +
    (5) 
 
2.
 
Если все коэффициенты 
≥ 0 ( = + 1, ), то найденное решение оптимально. 
3.
 
Если  хотя  бы  один  коэффициент 
< 0 ,  а  в  системе  (4)  все  коэффициенты 
,
и 
выбрать тот, для которого отношение к нему свободного члена минимально по модулю. 
4.
 
Пусть выбран коэффициент 
,
. Ввести переменную 
 сделать свободной.  
5.
 
Повторить пункты 2-5. 
Замечание. Если целевая функция максимизируется, то критерием оптимальности найденного 
решения будет не положительность коэффициентов 
≥ 0 ( = + 1, )в (5). 
Приведем  следующий  пример.  Допустим,  завод-изготовитель  модели  Nissanпланирует 
приступить  к  изготовлению  трех  марок  автомобилей  «NissanJuke»,  «NissanQashqai»  и  
«NissanQashqai+2», используя при этом площади залов и время обслуживающего персонала. Затраты 
указанных  ресурсов  на  продажу  одной  партии  товара  каждого  вида,  их  объемы  и  прибыль, 
получаемая  от  реализации  каждой  партии,  приведены  в  таблице  1.  Надо  найти  оптимальную 
структуру продаж автомобилей, обеспечивающую автосалону максимальную прибыль. 
Таблица  
 
Ресурсы 
Запас ресурса 
Затраты ресурсов 
Nissan Juke 
NissanQashqai+2   Nissan Qashqai 
Время, чел/ч 
370 
0,5 
0,7 
0,6 
Площадь, м
2 
9000 
10 
19 
14 
Прибыль, тыс. у.е. 
21 
27 
25 

жүктеу/скачать 22,31 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: