Contrôle de débit massique sous contrainte de la puissance maximale et de la vitesse d'augmentation instantanée de puissance

Ce papier présente une solution de contrôle appliquée au transport de minerai sur un convoyeur de transport à vitesse fixe, alimenté en minerai par des alimentateurs à débit variable et se déversant sur un convoyeur à débit fixe servant soit au chargement de bateau ou au remplissage de silos d’alimentation pour broyeurs.

Dans un contexte d’opération minière, le transport de minerai doit être assuré en continu, de façon sécuritaire pour le personnel et les équipements tout en assurant un transport sans débordement ou sans surcharge et ce, à débit massique constant et en respectant la capacité de convoyage.

La mesure de débit utilisée est le tonnage/heure. La mesure de tonnage/heure est obtenue à l’aide d’une balance installée sur le convoyeur de transport. La localisation de la balance sur le convoyeur de transport par rapport au point de chargement du convoyeur de transport par les alimentateurs ainsi que la vitesse de la courroie (en m/sec) déterminent le temps de délai entre le chargement de minerai sur la courroie et la mesure de débit.

Le temps de délai nous permet de déterminer la difficulté de contrôle en boucle fermée. Plus le temps de délai est grand, plus le contrôle de tonnage sera difficile. Les réglages des contrôles seront choisis pour minimiser les risques de surcharge du convoyeur de transport. Ainsi le temps de réaction obtenu pour atteindre le débit nominal demandé sera directement proportionnel au temps de délai. Il est prévisible que le chargement des alimentateurs soit variable faisant en sorte que le débit moyen sera toujours inférieur au débit nominal estimé dû principalement à la vitesse de correction lente imposée par le temps de délai important.

Nous devons aussi considérer l’exactitude de la mesure de débit massique de la balance. La calibration de la balance demande temps et expertise. La vérification de l’exactitude de la mesure se fait couramment en comparant la masse volumique à charger avec la mesure de débit massique obtenue. Il n’est pas rare que la mesure soit corrigée à l’aide de facteurs de compensation.