1、從含鈾浸出原液中提取得到鈾合格液的生產(chǎn)過(guò)程,通常是在串聯(lián)的數(shù)座吸附塔內(nèi)完成。各路塔之間的樹(shù)脂物位高度差是影響鈾生產(chǎn)效率的重要因素之一。將各路塔中的樹(shù)脂物位調(diào)整到同一高度,對(duì)于生產(chǎn)設(shè)備的充分利用、鈾合格液生產(chǎn)效率的提高、減少能耗、保障生產(chǎn)正常運(yùn)行等方面都有著重要的意義。
　　論文以鈾水冶工藝的自動(dòng)控制為研究背景,以串聯(lián)的六路塔中樹(shù)脂物位高度為被控對(duì)象,采用對(duì)各路塔樹(shù)脂排放量實(shí)施控制的策略,結(jié)合系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、可編

2、程控制技術(shù)、信號(hào)檢測(cè)技術(shù)以及PROFIBUS通信技術(shù),對(duì)鈾水冶工藝過(guò)程中的多塔物位自動(dòng)平衡控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。主要包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)模型的建立與求解:以六路串聯(lián)的吸附塔作為被控對(duì)象,根據(jù)每一路塔中物料平衡原理建立數(shù)學(xué)模型。模型的目標(biāo)函數(shù)就是系統(tǒng)的控制目標(biāo),即:使六路塔中物位最終趨于一致的前提條件下,各路塔的樹(shù)脂排放量盡可能大;樹(shù)脂壓送罐的容積限制為模型的約束條件。采用分層序列法對(duì)多目標(biāo)問(wèn)題進(jìn)行求解,按照重要性程度

3、依次排序,在優(yōu)先滿足第一路吸附塔的樹(shù)脂排放量要求的前提下,再對(duì)其他各路塔的樹(shù)脂排放量進(jìn)行求解。在MATLAB工具箱中編寫(xiě)模型求解程序,并對(duì)所得數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明,按照模型求解出的樹(shù)脂排放量進(jìn)行排放調(diào)整,可以實(shí)現(xiàn)六路塔中物位自動(dòng)趨于平衡的要求。
　　(2)物位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì):采用研華公司的工控機(jī)作為上位機(jī),下位機(jī)則以西門(mén)子S7-300PLC為核心,上位機(jī)與下位機(jī)之間采用PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線通訊。雷達(dá)物位計(jì)檢測(cè)各路塔中樹(shù)

4、脂物位,射頻導(dǎo)納物位計(jì)檢測(cè)罐中樹(shù)脂排放量的液位,電磁流量計(jì)對(duì)進(jìn)料流量進(jìn)行采集,并對(duì)相關(guān)硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用PLCSTEP7V5.4軟件編寫(xiě)鈾水冶物位控制系統(tǒng)程序,PID調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度實(shí)現(xiàn)各路塔進(jìn)液流量的控制,設(shè)計(jì)了利用分層序列法求解模型的程序,確定了各路塔的樹(shù)脂排放值,完成了樹(shù)脂進(jìn)料、樹(shù)脂排放、樹(shù)脂提升控制程序設(shè)計(jì)。
　　(3)監(jiān)控界面設(shè)計(jì):采用組態(tài)王組態(tài)軟件設(shè)計(jì)鈾水冶物位控制系統(tǒng)的人機(jī)監(jiān)控界面。實(shí)現(xiàn)了鈾水冶工藝過(guò)程的動(dòng)態(tài)顯示,完