Tilatakaisinkytketyn säätäjän konstruointi ja kokeilu mineraalien jauhatusprosesissa

Outokumpu Oy:n Vuonoksen jauhatusprosessille laadittiin siirtofunktiomuotoisen mallin perusteella prosessin tilamalli käyttäen yhdeksää tilasuuretta, kahta kohinoista tulosuuretta (murskesyöttö tankomyllyyn ja vesisyöttö pumppukaivoon) ja kahta kohinaista lähtösuuretta (syklonin ylitteen raekoko ja syklonin syötteen lietetiheys). Prosessin ohjausmuutosten ja lähtösuureitten asetusarvopoikkeamien neliöt otettiin painotettuina huomioon kustannuskriteerissä. Säätäjä viritettiin optimaalisesti DAREK-simulointiohjelman avulla. Tilatakaisinkytkettyä säätöä varten prosessin tila suodatettiin mittauksista optimaalisella tilaestimaattorilla, Kalman-suodattimella, joka viritettiin prosessikokeita tehtäessä. Myös tilojen approksimatiivista määritystä ilman Kalman-suodatinta käytettiin. Säätäjä toteutettiin kirjoittamalla Vuonoksen prosessitietokoneella FORTRAN-kielinen online-säätöohjelma ja tälle parametrisointiohjelma viritysarvojen ja mallikertoimien syöttämiseksi. Säätöohjelma toimi 2 minuutin suoritusvälillä, ja parametrisointiohjelma suoritettiin tausta-ajona tarvittaessa. Säätökokeet Vuonoksessa osoittivat simulaattorilla saadut säätäjän viritysarvot sopiviksi. Tilatakaisinkytketty säätäjä toimi hyvin kompensoiden vuorovaikutuksia prosessissa. Mittaussignaaleissa esiintyvän prosessikohinan Kalmansuodatin suodatti tehokkaasti vaimentaen merkittävästi lyhyiden prosessihäiriöiden kytkeytymistä ohjaussignaaleihin. IRS-simulaattorin käyttöä jauhatusprosessien mallittamiseen tutkittiin identifioimalla erään siirtofunktion parametrit askelkokeen perusteella.