Система автоматического управления процессом измельчения в шаровой барабанной вентилируемой мельнице

 

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ В ШАРОВОЙ БАРАБАННОЙ ВЕНТИЛИРУЕМОЙ МЕЛЬНИЦЕ, включающая задатчик и датчик веса, первый и второй элементы сравнения, регулятор веса, исполнительный механизм питателя, задатчик и датчик заполнения, регулятор коррекции , блок выделения сигнала перегрузки , амплитудньй дискриминатор, ключ управления, первый и второй делители , причем задатчик веса соединен с одним входом первого делителя, другой вход которого через ключ управления и амплитудный дискриминатор соединен с выходом блока вьщеления сигнала перегрузки, выход второго делителя подключен к одному входу первого элемента сравнения, другой вход которого соединен с датчиком веса, третий вход первого элемента сравнения подключен к выходу первого делителя, а выход первого элемента сравнения соединен через регулятор веса с исполнительным механизмом питателя, датчик заполнения соединен с одним входом второго элемента сравнения , выход которого подключен к входу блока выделения сигнала перегрузки и к одному входу регулятора коррекции, выход которого соединен с одним входом второго делителя, втррой вход которого соединен с выходом ключа управления, отличающаг я с я тем, что, с целью повышения качества управления путем повышения (Л надежности устранения аварийных перегрузок , она снабжена датчиком крупности исходного материала, блоком алгебраического суммирования и третьим делителем сигнала, причем выход датчика крупности соединен с входом третьего делителя сигнала, один выход которого соединен с одним входом блока алгебраического суммирования, ел к второму входу которого подсоединен tsD выход задатчика заполнения, выход to блока суммирования соединен с другим -vl входом второго элемента сравнения, ,а второй выход третьего делителя сигнала соединен с другим входом регулятора коррекции.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ЕСПУБЛИН

3(59 В 02 С 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВИВД1:6 .,:!: 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA (21) 3594183/29-33 (22) 24.05.83 (46) 30.07.84. Бюл. й"- 28 (72) Л.Б.Шулакова (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им.Артема (53) 621.926(088.8) (56) 1. Хан Г.А. и др. Автоматизация обогатительных фабрик. М., "Недра", 1974, с. 58-59.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 575129, кл. В 02 С 25/00, 19 77 (прототип) . (54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

В ШАРОВОЙ БАРАБАННОЙ ВЕНТИЛИРУЕМОЙ

МЕЛЬНИЦЕ, включающая задатчик и датчик веса, первый и второй элементы сравнения, регулятор веса, исполнительный механизм питателя, задатчик и датчик заполнения, регулятор коррекции, блок выделения сигнала перегрузки, амплитудный дискриминатор, ключ управления, первый и второй делители, причем задатчик веса соединен с одним входом первого делителя, другой вход которого через ключ управления и амплитудный дискриминатор соединен с выходом блока выделения сигнала перегрузки, выход второго делителя подключен к одному входу первого элемента сравнения, другой,. GUÄÄ 1105227 А вход которого соединен с датчиком веса, третий вход первого элемента сравнения подключен к выходу первого делителя, а выход первого элемента сравнения соединен через регулятор веса с исполнительным механизмом питателя, датчик заполнения соединен с одним входом второго элемента сравнения, выход которого подключен к входу блока вьщеления сигнала перегрузки и к одному входу регулятора коррекции, выход которого соединен с одним входом второго делителя, второй вход которого соединен с выходом ключа управления, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения качества управления путем повышения надежности устранения аварийных перегрузок, она снабжена датчиком крупности исходного материала, блоком алгебраического суммирования и третьим делителем сигнала, причем выход датчика крупности соединен с входом третьего делителя сигнала, один вы- вы ход которого соединен с одним входом блока алгебраического суммирования, Щ к второму входу которого подсоединен р выход задатчика заполнения, выход блока суммирования соединен с другим входом второго элемента сравнения, а второй выход третьего делителя сигнала соединен с другим входом регулятора коррекции °

4 110

Изобретение относится к автомати4 зации процессов сухого измельчения и может быть использовано в горноруд.

- ной цементной промышленности и в теплоэнергетике.

Известна система автоматического регулирования загрузки мельницы, содержащая датчик веса материала, поступающего в мельницу, датчик заполнения мельницы измельчаемым материалом и шарами, регулятор веса и корректирующей регулятор заполнения (1j, Недостатком этой системы является одинаковая скорость изменения величины исходного питания мельницы регулирующими устройствами в режимах не- . догруза и перегруза мельничного барабана, что может привести к перегрузкам мельницы или значительным вариациям качественно-количественных параметров процесса измельчения.

Наиболее близкой к предлагаемой по своей технической сущности является система автоматического управления процессом измельчения в шаровой барабанной мельнице, -включающая задатчик и датчик веса, первый и второй элементы сравнения, регулятор веса, регулятор коррекции, блок выделения сигнала перегрузки, амплитудный дискриминатор, ключ управления, первый и второй делители, причем задатчик веса соединен с одним входом первого делителя, другой вход которого через ключ управления и амплитудный дискриминатор соединен с выходом блока выделения сигнала перегрузки, выхад второго делителя подключен к одному входу первого элемента сравнения, другой вход которого соединен с датчиком веса, третий вход первого элемента сравнения подключен к выходу первого делителя, а выход первого элемента сравнения соединен через регулятор веса с исполнительным механизмом питателя, датчик заполнения соединен с одним входом второго элемента сравнения, выход которого подключен к входу блока выделения сигнала перегрузки и к одному входу регуля. тора коррекции, выход которого соединен с одним входом второго делителя, второй вход которого соединен с выходом ключа управления 52 3.

Однако данная система не учитыва" ет дрейф критического значения заполнения и изменение динамических параметров мельницы, как объекта ав" томатического регулир "чания при изме5227

f5

50 ненни качества размалываемого сырья, что приводит к недоиспользованию измельчительного оборудования и значительным колебаниям тонины помола.

Цель изобретения — повьппение ка" чества управления за счет повьппения надежности устранения аварийных перегрузок.

Цель достигается тем, что система автоматического управления процессом измельчения в шаровой барабанной вентилируемой мельнице, включающая задатчик и датчик веса, первый и второй элементы сравнения, регулятор веса, исполнительный механизм питателя, задатчик и датчик заполнения, регулятор коррекции, блок выделения сигнала перегрузки, амплитудный дискриминатор, ключ управления, первый и второй делители, причем задатчик веса соединен с одним входом первого делителя, другой вход которого через ключ управления и амплитудный дискри. минатор соединен с выходом блока выделения сигнала перегрузки, выход второго делителя подключен к одному входу первого элемента сравнения, другой вход которого соединен с датчиком веса, третий вход первого элемента сравнения подключен к выходу первого делителя, а вы д первого элемента сравнения соединен через регулятор веса с исполнительным механизмом питателя, датчик заполнения соединен с одним входом второго эле" мента сравнения, выход которого под" ключен к входу блока выделения сигнала перегрузки и к одному входу регулятора коррекции, выход которого соединен с одним входом второго делителя, второй вход которого соединен с выходом ключа управления, снабжена датчиком крупности исходного материала, блоком алгебраического суммирования и третьим делителем сигнала, причем выход датчика крупности соединен с входом третьего делителя сигнала, один выход которого соединен с одним входом блока алгебраического суммирования, к второму входу которого подсоединен выход задатчика заполнения, выход блока суммирования соединен с другим входом второго элемента сравнения, а второй

Выход третьеГО делителя сигнала сое динен с другим входом регулятора коррекции.

На чертеже показана блок-схема системы автоматического управления

1105227 процессом измельчения в шаровой барабанной вентилируемой мельнице.

Система содержит задатчик 1, датчик 2 веса, первый 3 и второй 4 элементы сравнения, регулятор веса 5, исполнительный механизм (двигатель)

6, кинематически связачный с питателем 7 исходного материала, задатчик

8 и датчик 9 заполнения, регулятор коррекции 10, блок выделения сигнала перегрузки 11, амплитудный дискриминатор 12, ключ управления 13, делители сигнала 14 и 15, датчик крупности

16 материала, поступающего на измельчение, блок алгебраического суммиро" вания 17, делитель сигнала 18, бункер исходного материала 19, конвейер 20, мельницу 21.

Система работает следующим образом.

При подготовке системы к работе задатчик веса 1 устанавливают в положение, соответствующее производительности мельницы при наихудших показателях качества исходного материала, а задатчик заполнения мельницы - в положение, соответствующее заполнению, .на 157 ниже критического заполнения мельницы при наихудших условиях измельчения (при самой высокой возможной влажности, крупности, твер дости и др.) .

Коэффициент пропорциональности третьего делителя сигнала 18 устанав. ливается таким образом, чтобы при наихудших возможных условиях измель- чения сумма сигналов задания по заполнению (от задатчика 8) и крупности исходного материала (от датчика крупности 16 через делитель сигнала

18), полученная на выходе блока алгебраического суммирования 17, была равна сигналу датчика 9 заполнения. В этом случае регулятор коррекции 10 управляющий сигнал не вырабатывает ° На элементе сравнения

3 сопоставляются сигнал задатчика веса 1, снимаемый с делителя сигнала

15, и сигнал датчика веса 2. Сигнал рассогласования поступает на вход регулятора веса 5, который через исполнительный механизм 6 управляет скоростью питателя 7, чем достигается стабилизация исходного питания.

При уменьшении крупности исходного материала увеличивается сигнал на выходе датчика крупности 16. Следовательно, возрастает суммарный сигнал задания по заполнению на выходе блока алгебраического суммирования

17. Экспериментальные исследования показывают, что при уменьшении крупности исходного материала критическое заполнение мельницы возрастает,. дрейф критической точки статической характеристики мельницы по каналу управления "исходная производительность — заполнение" составляет +10X

10 от критического заполнения при средних качественных параметрах иэмельчаемого сырья.

Одновременно с увеличением сигнала задания по заполнению сигнал датчика

15 заполнения 9 начинает уменьшаться, так как иэмельчаемьй материал быстрее проходит через мельницу. На входе регулятора коррекции 10 появляется сигнал рассогласования. Регулятор

20 коррекции 10 вырабатывает корректирующий сигнал, который через делитель сигнала 14 поступает на элемент срав- нения 3, где складывается с сигналом задатчика веса 1. Регулятор веса 5

23 отрабатывает рассогласование, увеличивая подачу исходного материала.

Известно, что постоянная времени мельницы обратно пропорционально зависит от коэффициента размолоспособ30 ности и прямо пропорционально — от крупности измельчаемого сырья. Динамические параметры регулятора коррек ции 10 должны обеспечивать апериоди- ческий выход величины питания на эа3 данное значение путем плавного введе. ния корректирующего сигнала, так как перерегулирование в контуре стабилизации загрузки может привести к перегрузу мельничного барабана ° Поэтому 0 в системе предусмотрена автоподстрой. ка времени изодрома корректирующего регулятора 10 по величине сигнала датчика крупности 16 (связь датчика крупности 16 через делитель сигнала

43 18 с входом дистанционной аналоговой подстройки постоянной времени интегрирования регулятора коррекции 10) .

При увеличении крупности исходного материала условия его размалываемос50 ти в барабане мельницы ухудшаются, и система автоматического управления уменьшает задание по заполнению, одновременно увеличивая время изодрома корректирующего регулятора аналогич3 НО тому как этО выпОлняется для мел кого исходного материала. При этом не исключена возможность выхода мельницы в область перегрузочных режимов по заполнению в результате стохастн1105227

BH8HGH . Заааа 5415/5 Тирав б16 0одписное

Фнлиаи ØÇÈ "йатеат", г. Уигород, уп.Проектная,4 ческого изменения других неучитьваемых качественно-количественных параметров (например, за счет увеличения влажности исходного сырья, его твер- дости, падения разрежения по тракту вентиляции и др.). В таких случаях блок выделения сигнала перегрузки 11 выдает сигнал, пропорциональный величине разности сигналов уровня заполнения барабана и заданного значения 10 уровня, который поступает на амплитудный дискриминатор 12. Каналы последнего настроены на различные уровни входного сигнала. При минимальном уровне этого сигнала (+5 величи- 15 ны задания.по заполнению) срабатывает первый канал дискриминатора, и ключ управления 13 отключает сигнал корректирующей добавки (выход делителя сигнала 14 от элемента сравнения 20

3), Если заполнение продолжает расти, то при 15 -ном превьппении заполнения заданного значения срабатывает второй канал дискриминатора 12 и ключ управления 13 отсоединяет выход делителя сигнала 15 от элемента сравнения 3, так как регулятор 5 снижает исходную нагрузку до нуля, и мельница начинает разгружаться. После уменьшения:заполнения до заданного значения ключ управления .13 вновь соеди-. няет рассмотренные цепи электрических сигналов.

Использование данной системы авто« матического управления для автоматизации процессов измельчения шихтовых добавок на фабриках окомкования по сравнению с известной позволит повысить производительность мельниц на

3-4 5 .