磨矿过程仿真运行支持软件的研究与开发

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磨矿过程是选矿厂生产全流程过程中的重要环节,该过程好坏直接关系到选矿厂的精矿品位和金属回收率等重要生产指标。因此,提高磨矿过程的自动控制水平对于降低选矿总成本及提高选矿厂的生产效率有重要的意义。磨矿过程仿真是设计和调试控制及优化方法的一种重要手段。目前,国内外多种可用于磨矿过程仿真的软件在选矿领域得到广泛的应用。然而,这些软件也存在着难以修改模型和算法、难以复用过程模型以及仿真程序不能适应在不同的工艺条件和工况下的问题。因此开发模块化可复用的磨矿过程仿真软件具有重要的意义。本文针对上述问题展开研究并完成了以下工作。本文提出了一种可以对整个磨矿过程模型所包含的各个设备和过程的子模型进行统一描述的新的信息结构,具体的磨矿过程模型和各个设备及过程的子模型的输入输出数据接口由以XML文件形式存储的配置文件决定,同时利用高级语言或MATLAB程序封装的Windows dll动态链接库文件描述每个设备和过程子模型内部的仿真算法。该信息结构基于多层次嵌套的“功能部件”结构,经过组织与连接各模块间的输入输出关系来组建整个磨矿过程的模型,实现了磨矿过程仿真运行支持软件与磨矿过程模型的模块化和可复用的目的。本文开发了提出的磨矿过程仿真支持软件的软件原型,允许仿真磨矿过程模型的用户通过组合和连接已经建立好的各个设备和过程的子模型来搭建整个磨矿过程模型,按照模型的数据接口规范更换模型内部的模型算法而不用修改磨矿过程的仿真程序,只需通过简单的配置来修改磨矿过程的结构和数据接口格式。描述磨矿过程和各子模型数据接口的信息结构可以配置文件的形式储存形成模型库,为复用该模型提供了支持。大大减轻了仿真磨矿过程模型的用户编写磨矿过程仿真软件的工作量,为磨矿过程模型的持续性改进提供了方便。灵活的外部数据接口设计提供了与外部数据通信的能力,简化了用户指定外部数据来源的过程,不仅允许用户利用本地数据,还可以利用来自控制器的外部数据与信号参与仿真运算,或将仿真结果传递给控制器以实现控制。该仿真运行支持软件还以库的形式提供了一组软件接口,允许仿真用户根据现场的实际需要编写适合自身需求的仿真软件。基于该磨矿过程仿真支持软件开发了一套可用于仿真工业过程的仿真软件,并利用该工业过程仿真软件对某磨矿过程模型进行了仿真实验,对文中提出的磨矿过程仿真支持软件提供了测试。实验和测试的结果表明,该磨矿过程仿真支持软件能够正确仿真磨矿过程模型,支持通过组合和连接各个设备和过程的子模型来搭建整个磨矿过程模型,允许用户更换设备和过程的子模型的内部算法d11文件,可以方便的更改整个模型的结构,满足了文中提出的模块化和可复用的研究目标。
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