Автоматизированная система автоматического контроля (АСАК)

 

Автоматизированная система автоматического контроля (АСАК) является частью программо-технического комплекса. Она предназначена для получения, обработки и предоставления оперативной аналитической информации различным потребителям обогатительного производства, в первую очередь технологическому персоналу.

Информация поступает непосредственно их потока пульпы с помощью автоматического рентгеновского спектрометра АР-31Н.

В состав полномасштабной АСАК входят:

1) базовый комплект:

- автоматическая система пробоотбора, прободоставки и пробоподготовки;

- автоматический анализатор АР-31Н (может быть несколько);

- АРМ оператора;

- АРМ аналитика;

- АРМ наладчика;

- блок бесперебойного питания;

- сетевые средства;

2) расширительный комплект:

- порошковый рентгеновский спектрометр СРМ-25;

- рентгеновский дифрактометр ХРОН-6;

- АРМ администратора.

АР-31Н выполняет измерение интенсивностей элементов пульпы и предварительный контроль результатов измерений.

АРМ оператора производит корректировку измерений на просчеты, дрейф, фон и наложения спектральных линий, сохраняя полученные результаты в своей базе данных. Это данные используются для расчетов содержаний элементов в пульпе. Для проб, отбираемых на химический анализ, АРМ оператора поддерживает базу данных с измеренными и откорректированными интенсивностями и рассчитанным процентным содержанием компонентов за период времени до одного года (аналитический архив).

АРМ аналитика использует информацию из этой базы данных для проведения аналитических расчетов, выбора градуировочных характеристик, проверок результатов текущих анализов и их корректировок.

Функциональные АРМы реализуются на отдельных компьютерах обычного настольного исполнения.

В комплект АСАК включено оборудование пробоотбора, пневмотранспортировки и подачи проб на анализ с необходимой системой управления. Система управления доставкой проб выполнена на базе программируемого контроллера, синхронизируемого с движением спектрометрического блока (каретки) анализатора.

В состав оборудования пробоотбора, прободоставки и пробоподготовки входят следующие устройства:

· пробоотборники различного типа (ножевые, пересечные, вакуумные);

· блоки отправки проб (пневмотрассы);

· блоки приема проб;

· формирователи проб;

· циркуляционные контуры с насосом ГДН-1;

· установка обезвоживания проб.

Оперативное накопление информации осуществляется с помощью программного обеспечения CIM-PLICITY HMI и @LAST.

 

Программное обеспечение АСАК выполняет следующие основные функции:

· управления системами пробоотбора и прободоставки;

· управление спектрометрами, диагностика;

· учет аппаратурного дрейфа и фона;

· расчет содержания определяемых элементов;

· сбор, накопление, обработка и передача данных аналитического контроля потребителям.

 

АРМ наладчика имеет ряд специальных функций:

· Для настройки блоков детектирования предусмотрена возможность автоматического снятия амплитудного распределения по всем установленным спектрометрическим каналам выбранного анализатора, т.е. последовательное измерение наборов импульсов при возрастающих значениях порога с узким окном усилителя-дискриминатора.

· Предусмотрено определенное значение скорости счета для каждого спектрометрического канала и значения контрастности.

· Определение основной аппаратурной погрешности производится тремя сериями измерений, каждая из которых состоит из 11 цмклов. Один цикл соответствуют последовательному измерению всех контрольных образцов.

 

АРМ аналитика обеспечивает:

· создание аналитических программ для всех анализируемых продуктов и запоминание их в базе данных (БД);

· расчет и корректировку градуировочных коэффициентов для расчетных уравнений и запоминание на диске результатов расчетов или корректировки;

· расчет в градуировочных образцах содержаний контролируемых элементов и отклонение от исходных содержаний;

· расчет остаточной средней квадратической погрешности по градуировочной характеристике;

· графическое представление зависимостей интенсивностей линий или соответствующих расчетных содержаний от исходных содержаний для градуировочных образцов;

· построение и графическое представление зависимостей интенсивностей аналитических линий от интенсивности рассеянного излучения;

· построение и графическое представление корректировочных уравнений зависимостей содержаний определяемых элементов, полученных в результате химического анализа в ходе текущего контроля, от их рентгеновских содержаний;

· построение и графическое представление корректировочных уравнений интенсивностей при переходе на резервный анализатор (если он предусмотрен в системе);

· ввод и корректировку мертвого времени для всех каналов;

· ввод и корректировку коэффициентов фона и коэффициентов наложения;

· ввод и корректировку коэффициентов выравнивания по измерительным кюветам и анализаторам.

 

В состав АСАК входят две основные базы данных:

- база данных коэффициентов (содержит аналитические и приборные коэффициенты, используются в АРМ оператора и АРМ аналитика);

- база данных измерений (включает в себя таблицы результатов измерений и расчетов, а также таблицу химических анализов; используется и модифицируется в АРМ оператора и АРМ аналитика).

Для хранения баз данных используется SQL-сервер Interbase 5.1. Файлы БД расположены на жестком диске компьютера АРМ оператора. Для обеспечения надежности работы может быть предусмотрено дублирование серверов АРМ оператора и резервирование данных на базе двух синхронно работающих компьютеров. В таком случае базы данных первичного и вторичного компьютеров АРМ оператора полностью идентичны.

АРМ администратора выполняет функции, связанные с архивными и программными базами данных, включает принтеры, телекоммуникационные концентраторы и межсетевые интерфейсы, службы коммутации пакетов.

Компьютеры АСАК позволяют передавать и получать данные прямо от центрального узла сбора и управления данными без их концентрации на устройствах предварительной обработки. В зависимости от объемов выполняемых задач и функция составляющие системы распределены на нескольких станциях в рамках географически распределенной системы топологии помещения экспресс-лаборатории. Система представляет архитектуру «клиент/сервер», в которой все потоки данных интегрируются и координируются внутри и между этими децентрализованными, распределенными техническими и программными средствами. Важной особенностью топологии сети является наличие «мостов», основное назначение которых локализация трафика внутри рабочих групп или специализированных сегментов ЛВС (АСАК и АСУТП).

 

Разводка сети АСАК в основном выполняется на витой паре категории «5» с целью интеграции существующих средств ЛВС обогатительной фабрики и будущего расширения полосы пропускания сети до 100 Мб/с.

Как было указано выше в расширительный комплект АСАК входят СРМ-25 и ДРОН-6. для обеспечения контроля работы пульповых анализаторов АР-31Н в составе АСАК целесообразно иметь порошковый спектрометр СРМ-25, заменяющий трудоемкий химический анализ контрольных и сменных проб.

Для качественного и количественного анализа фазового анализа руды и технологических продуктов обогащения рекомендуется применять современный рентгеновский дифрактометр ДРОН-6.

Таким образом, предлагаемый состав технических и программно-методических средств АСАК обеспечивает оперативное автоматизированное решение всех аналитических задач по контролю как технологического процесса, так и исходного питания фабрики.

Контрольные вопросы к главе 2

1. Какие взаимодействия возможны электромагнитного излучения с веществом?

2. Какие функции выполняет автоматизированная система отбора и доставки проб?

равления системой и обработки данных используются самые современные средства.киащиты рентгенофлюоресцентного датчика при заме3. Какие автоматические пробоотборники Вы знаете?

4. Для чего в рентгеноспектральных анализаторах используется ослабленное γ-излучение?

5. Как образуется вторичное флуоресцентное излучение?

6. Как определяется наличие элемента в пробе и его концентрация?

7. Что входит в состав рентгеновского флуоресцентного анализатора?

8. Какие виды анализаторов вещественного состава Вы знаете?

9. Что входит в состав автоматизированной системы аналитического контроля?

10. Какие датчики включает в себя комплекс РА-931?