[发明专利]一种选矿制造执行系统中各工序协调控制方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种控制方法，尤其涉及利用数学模型、智能优化以及计算机技术在选矿制造执行系统中确定选矿流程中各工序物料量的一种选矿制造执行系统中各工序协调控制方法，可以充分考虑到整个选矿生产过程中每个作业班的动态变化，能够大大减低原有人工控制的弊端，对选矿制造执行系统的优化运行具有重要意义。

背景技术

选矿制造执行系统（Manufacturing Execution System, MES）连接选矿企业资源计划（Enterprise Resource Planning, ERP）与过程控制系统（Process Control System, PCS），是选矿企业综合自动化系统实现集成的关键。选矿行业属于典型的连续流程行业，整个过程由相互影响、相互制约的多个工序构成，各工序的生产情况对选矿生产最终的精矿产量，精矿品位及金属回收率等综合生产指标有着重要的影响。选矿生产最小的时间组织单位是作业班，空间组织单位是工序，如果对于各工序作业班之间不规定明确的控制任务，没有合适的、最佳的互相协调，必然在空间上的前后工序之间，时间上的前后作业班之间形成盲目的、自发的配合，从而影响到最终选矿生产结果，导致选矿综合生产指标的恶化。但目前从国内外公开报道的文献来看，还没有提出全流程各工序，各作业班之间的协调控制方法。因此，本发明给出一种选矿制造执行系统中各工序物料量的协调控制方法，对选矿MES的优化运行具有重要意义。

发明内容

为了解决上述技术问题本发明提供一种选矿制造执行系统中各工序协调控制方法，目的是在充分考虑生产过程中各工序作业班动态变化的基础上，能够优化给出每个工序不同作业班物料量的控制目标值，从而稳定选矿生产，取得更好的生产指标，最终实现选矿MES系统的优化运行。

为达到上述目的，本发明一种选矿制造执行系统中各工序的协调控制方法，包括下述步骤：在原矿场、化验室、计划部门、调度管理以及选矿流程中的缓冲设备上安装信息采集终端，将选矿制造执行系统输入的当日各种原矿石的种类、最大允许投入量、原矿品位、各种矿石金属回收率、各种矿石的选矿比、不同缓冲设备的上下限以及当日选矿制造执行系统给出的当日总精矿的品位、产量、选矿比、最终生产的精矿品位上下限、允许进入选矿生产流程中的原矿平均品位上下限、惩罚力度的信息通过网络传送给优化计算机，优化计算机根据得到的数据进行分析处理，计算出当日每个工序的所有作业班需要投入到生产流程中物料量的控制目标值，然后将结果通过网络发送到选矿生产流程各工序的计算机控制系统中，从而对每日各工序物料量的协调控制。

优化计算机根据得到的数据进行分析处理，计算出当日每个工序的所有作业班需要投入生产流程中物料量的控制目标值，根据选矿制造执行系统输入的当日各种原矿石的种类、最大允许投入量、原矿品位、各种矿石金属回收率、各种矿石的选矿比、不同缓冲设备的上下限以及当日选矿制造执行系统给出的当日总精矿的品位、产量、选矿比、最终生产的精矿品位上下限、允许进入选矿生产流程中的原矿平均品位上下限和惩罚力度代入到非线性多目标规划数学模型中；按生产实际控制需求调整模型参数；对优化算法参数进行配置；利用优化算法对代入参数的数学模型进行优化计算得到结果。

所述的非线性多目标规划数学模型为：

其中代表任意作业班，取值为1，2，3；其中为对应作业班的精矿产量；为对应作业班的精矿品位，在选矿生产中，如果生产的精矿品位低于规定品位下限，称为“低废”，对每吨“低废”的精矿罚款元，如果生产的精矿品位高于规定品位上限，称为“高废”，对每吨“高废”的精矿罚款元，，；为工序数目，，代表任意工序，分别取，其中，，和分别指加工工序在时间段和的物料处理量； 

使用非线性多目标规划数学模型还需要考虑如下的约束条件：

(1)保证当日各班处理各种原矿总量不能高于选矿制造执行系统输入的当日各种原矿石的最大允许投入量；

(2)保证当日生产的精矿总量大于选矿制造执行系统输入的总精矿产量目标值；

(3)保证当日生产的总精矿品位大于选矿制造执行系统输入的总精矿品位目标值；

(4)保证当日生产的总全选比大于选矿制造执行系统输入的总全选比目标值；

(5)保证每个作业班进入到生产流程中的原矿品位在规定的上下限之间；

(7)每个作业班中，选矿流程中的缓冲设备的即时物料水平在其规定的上下限之间。