Система автоматического управления измельчительным комплексом

 

СИСТЕМА АВТШАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНЫМ КОМПЛЕКСОМ , содержащая мельницу, работающую в замкнутом цикле с классифицирующим аппаратом, последовательно соединенные регулятор расхода воды в зумпф, исполнительный механизм и регулирующий орган, датчик автоматических конвейерных весов, который подключен к одному из входов первого сумматора , другой вход которого соединен с выходом задатчика расхода руды, а выход первого сумматора подключен через, последовательно соединенные регулятор, нормирующий преобразователь и преобразователь мощности к электроприводу конвейера-питателя, датчик грансостава на сливе классифицирующего аппарата, который подключен к одному из входов второго сумматора, другой вход которого соединен с задатчиком содержания контролируемого класса крупности в сливе классифицирующего аппарата, первый блок коррекции, два дифференциатора , два одновибратора, триггер ключ, нуль-орган, таймер, масштабирующий блок, причем выход второго сумматора подключен к входу первого дифференциатора, выход которого соединен с одним из входов триггера и с входом второго дифференциатора, выход которого подключен через последовательно соединенные ключ и нуль-орган-к входу первого одновибратора , выход которого подключен к другому входу триггера и к одному из входов таймера, выход которого подключен через масштабируниций блок к первому блоку коррекции, а выход i триггера соединен с входом второго одновибратора, выход которого соеди (Л нен с соответствующим входом ключа .и с другим входом таймера, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества управления, она I S снабжена регулятором уровня пульпы в зумпфе, датчиком и задатчиком уровня пульпы в зумпфе, датчиком расхода воды в зумпф, задатчиком регулятора расхода воды в зумпф, третьим и четвертым сумматорами, блоком определения модуля, тремя пороговыми элементами, двумя элементами И, вторым блоком коррекции, последовательно соединенными регулятором скорости вращения двигателя насоса, блоком управления, тиристорным преобразователем электрическим двигателем насоса, причем датчик уровня пульпы в зумпфе соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого роединен с задат чиком уровня пульпы в зумпфе, выход третьего сумматора соединен с входом р-егулятора уровня пульпы в зумпфе.

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„. 1134237 A

4 (51) В 02 С 25/00 4 дмЮЮФМЮЭСС \

jt ф ау

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (<, ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3646488/29-33 (22) 29.09.83 (46) 15. 01. 85. Бюл. N -2 (72) Е.К. Бабец, Т.Ю. Трач, Л.P.Тисменецкий и В.П. Хорольский (71) Криворожский ордена Трудового

Красного Знамени горнорудный институт (53) 62 1.926(088.8) (56) 1.Бабеш Е.К. и др. Система автоматического управления циклом измельчения.. — "Горное дело", 1973, N - 11, с. 11.

2. Авторское свидетельство СССР

У 1021472, кл. В 02 С 25/00, 1982 (прототип). (54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНЫМ KOMIIJIEKCOM, содержащая мельницу, работающую в замкнутом цикле с классифицирующим аппаратом, последовательно соединенные регулятор расхода воды в зумпф, исполнительный механизм и регулирующий орган, датчик автоматических конвейерных весов, который подключен к одному из входов первого сумматора, другой вход которого соединен с выходом задатчика расхода руды, а выход первого сумматора подключен через последовательно соединенные регулятор, нормирующий преобразователь и преобразователь мощности к электроприводу конвейера-питателя, датчик грансостава на сливе классифицирующего аппарата, который подключен к одному из входов второго сумматора, другой вход которого соединен с .задатчиком содержания контролируемого класса крупности в сливе классифицирующего аппарата, первый блок коррекции, два дифференциатора, два одновибратора, триггер ключ, нуль-орган, таймер, масштабирующий блок причем выход второго сумматора подключен к входу первого дифференциатора, выход которого сое. динен с одним из входов триггера и с входом второго дифференциатора, выход которого подключен через последовательно соединенные ключ и нуль-орган-к входу первого одновибратора, выход которого подключен к другому входу триггера и к одному из входов таймера, выход кот рого подключен через масштабирующий блок к первому блоку коррекции, а выход триггера соединен с входом второго одновибратора, выход которого соединен с соответствующим входом ключа и с другим входом таймера, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения качества управления, она снабжена регулятором уровня пульпы в зумпфе, датчиком и задатчиком уровня пульпы в зумпфе, датчиком МиЙ расхода воды в зумпф, задатчиком СО регулятора расхода воды в зумпф, 4ь третьим и четвертым сумматорами, Ю блоком определения модуля, тремя пороговыми элементами, двумя элементами И, вторым блоком коррекции, последовательно соединенными регулятором скорости вращения двигателя насоса, блоком управления, тиристорным преобразователем 0и электрическим двигателем насоса, причем датчик уровня пульпы в зумпфе соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с задат чиком уровня пульпы в эумпфе, выход третьего сумматора соединен с входом регулятора уровня пульпы в зумпфе, 1 134237 рого порогового элемента, вход которого соединен с входом третьего порогового элемента и с -входом масштабирукицего блока, выхоц второго блока коррекции соединен с входом задатчика расхода руды, выход второго сумматора соединен с первым входом регулятора скорости вращения дви гателя насоса, второй вход которого соединен с выходом первого блока коррекции, второй вход второго элемента И соединен с выходом третьего пора гового элемента, а выход второго элеменс та И-с входом второго блока коррекции. управления нзмельчительным комплексом, содержащая мельницу, работающую 1О в замкнутом цикле с классифицирукицим аппаратом, датчик автоматических конвейерных весов, который подключен. к одному из входов первого сумматора, другой вход которого соединен с задатчиком расхода руды, а выход первого сумматора подключен через последовательно соединенные регулятор, нормирующий преобразователь и преобразователь мощности к электроприводу

20 конвейера-питателя, датчик гранулометрического состава твердого в пульпе на сливе классифицирукицего аппарата, который подключен к одному из входов второго сумматора, другой вход которого соединен с задатчиком содержания контролируемого класса крупности в сливе классифицирующего .аппарата, а выход второго сумматора соединен с одним из входов регулятора расхода воды, выход которого

ЗО соединен с исполнительным механизмом регулирующего органа расхода воды 13

Недостатками. известной системы являются потеря производительности и ухудшение качества работы измельвыход которого соединен с первым входом регулятора расхода воды в зумпфе, второй вход которого подключен к выходу четвертого сумматора, к первому входу которого подключен датчик расхода воды в зумпф к второму

- входу — задатчик регулятора расхода воды в зумпф, выход второго сумматора соединен с входрм блока определения модуля, выход которого через первый пороговый элемент соединен . с первыми входами первого и второго элементов И, второй вход первого элемента И соединен с выходом втоt

Из обр е т е ние относится к авт оматизации процессов измельчения и классификации руд и может быть использовано на обогатительных фабриках цветной и черной металлур5 гии, в.промышленности строительных материалов.

Известна система автоматического

2 чительного. комплекса вследствие изменения качества перерабатываемого сырья, состояние мелющих тел и футеровочной брони, приводящие к дрейфу динамических характеристик объекта управления.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система автоматического управления измельчительным комплексом, содержащая мельницу, работающую в замкнутом цикле с классифицирующим аппаратом, последовательно соединенные регулятор расхода воды в зумпф, исполнительный механизм и регулирующий орган, датчик автоматических конвейерных весов, который подключен к одному из входов первого сумматора, другой вход которого соединен с выходом задатчика расхода руды, а выход первого сумматора подключен через последовательно соединенные регулятор, нормирующий преобразователь и преобразователь мощности к электроприводу конвейера-питателя, датчик грансостава на сливе классифицирующего аппарата, который подключен к одному из входов второго сумматора, другой вход которого соединен с задатчиком содержания контролируемого класса крупности в сливе классифи:цирующего аппарата, первый блок коррекции, два дифференциатора,два одновибратора, триггер, ключ, нульорган, таймер, масштабирующий блок, причем выход второго сумматора подключен к входу первого дифференциапитателя, датчик грансостава на сливе классифицирующего аппарата, который подключен к одному иэ входов второго сумматора, другой вход которого соединен с задатчиком содержания контролируемого класса крупности в сливе классифицнрующего аппарата, первый блок коррекции,два дифференпиатора, два одновибратора, триггер, ключ, нуль-орган, таймер, масштабирующий блок, причем выход второго сумматора подключен к входу первого дифференциатора, выход которого соединен с одним из входов триггера и с входом второго дифференциатора, выход которого подключен через последовательно соединен(ные ключ и нуль-орган к входу первого одновибратора, выход которого подключен к другому входу триггера и к одному из входов таймера, выход которого подключен через масштабируюший блок к первому блоку коррекции, а выход триггера соединен со входом второго однавибратора, выход которого соединен с соответствующим входом ключа и с другим входом таймера, снабжена регулятором уровня пульпы в зумпфе, датчиком и задат" чиком уровня пульпы в эумпфе, датчиком расхода воды в зумпф, эадатчиком регулятора расхода воды в эумпф, третьим и четвертым сумматорами, блоком определения модуля, тремя пороговыми элементами, двумя элементами И, вторым блоком коррекции, последовательно соединенными регулятором скорости вращения двигателя насоса, блоком управления, тиристор0 - ным преобразователем и электрическим двигателем насоса, причем датчик уровня пульпы в зумпфе соединен с первым входом третьего. сумматора, второй вход которого соединен с задатчиком уровня пульпы в зумпфе, выход третьего сумматора соединен со входом регулятора уровня пульпы в зумпфе, выход которого соединен с, первым входом регулятора расхода воды в зумпф, второй вход которого подключен к выходу четвертого сумматора, к первому входу которого подклю- . чен датчик расхода воды в зумпф, ко второму входу — задатчик регулятора расхода воды в эумпф, выход второго сумматора соединен с входом блока определения модуля, выход которого через первый пороговый элемент сое3 1134237 тора, выход которого соединен с одним из входов триггера и с входом второго дифференциатора, выход которого подключен через последовательно соединенные ключ и нуль-орган к входу первого одновибратора, выход которого подключен к другому входу триггера и к одному иэ входов таймера, выход которого подключен через мас штабирующий блок к первому блоку 10 коррекции, а выход триггера соеди-. нен со входом второго одновибратора, выход которого соединен с соответствующим входом ключа и с другим входом таймера (21.

1$

Недостатком данной системы является низкое качество управления, вызванное тем, что в качестве управляющего воздействия выбраны расход воды в эумпф, обладающий 20 большей инерционностью по сравнению с классифицирующим аппаратом.

При идентификации постоянной времени объекта не учитывается влияние технологической обратной связи по 2> пескам классифицирующего аппарата и ее влияние на переходный процесс по уровню и плотности пульпы в зумпфе. Наложение переходного процесса по пескам классифицирующего аппара- Ç0 та вызывает повышенную оценку пос-. тоянной времени объекта регулирования, учитываемой при коррекции управляющих воздействий. Кроме того, в схеме возможны аварийные ситуации, вызванные переполнением зумлфа при несоответствии типа руды заданным параметрам ведения процесса.

Цель изобретения — повышение качества управления.

Поставленная цель достигается тем, что система автоматического управления измельчительным комплексом, содержащая мельницу, работающую в замкнутом цикле с классифицирующим аппаратом, последовательно соединенные регулятор расхода воды в эумпф-, исполнительный механизм и регулирующий орган, датчик автоматических конвейерных весов, который g0 подключен к одному из входов первого сумматора, другой вход которого соединен с выходом задатчика расхода руды, а выход первого сумматора подключен через последовательно соединенные регулятор, нормирующий преобразователь н преобразователь мощности к электроприводу конвейера1134237 динен с первыми входами первого и

1 второго элементов И, второй вход первого элемента И соединен с выходом второго порогового элемента, вход которого соединен с входом третьего 5 порогового элемента и со входом маспггабирующего блока, выход второго блока коррекции соединен со, входом задатчика расхода руды, выход второго сумматора соединен с первым входом1О регулятора скорости вращения ..двигателя насоса, второй вход которого соединен,с выходом первого блока коррекции, второй вход второго элемента И соединен с выходом третьего порогового элемента, а выход второго элемента И вЂ” со вторым входом второго блока коррекции.

На чертеже приведена блок-схема системы автоматического управления 2О одностадийным циклом мокрого измельчения.

Система включает мельницу 1, зумпф 2, насос 3, классифицирующий аппарат 4, конвейер-питатель S;

25 электропривод 6 конвейера-питателя, автоматические конвейерные весы 7 с датчиком веса 8, первый сумматор 9, задатчик расхода руды 10, регулятор расхода руды 11, нормирующий преоб- Зр разователь 12, преобразователь мощности 13, датчик 14 грансостава на сливе классифицирующего аппарата, второй сумматор 15, задатчик

16 содержания контролируемого класса крупности в сливе классифицирующего аппарата, регулятор расхода воды 17, исполнительный механизм 18, регулирующий орган 19, первый и второй дифференциаторы 20 и 21, 40 триггер 22,первый одновибратор 23, ключ 24, таймер 25, масштабирующий блок 26, первый блок коррекции 27, второй одновибратор 28, нуль-орган

29, регулятор 30 уровня пульпы в 45 зумпфе, датчик 31 уровня пульпы в зумпфе, задатчик 32 уровня пульпы в зумпфе, третий и четвертый сумматоры

33 и 34, датчик 35 расхода воды в зумпф, задатчик Зб расхода воды, ре- so гулятор 37 скорости вращения двигателя насоса, блок управления 38, тиристорный преобразователь 39, электрический двигатель 40 насоса 3, блок определения модуля 4 1, первый 42, второй 43 и третий 44 пороговые элементы, первый 45, второй 46 элементы

И, второй блок коррекции 47.

Система управления .измельчительным комплексом работает следующим образом.

С датчика автоматических конвейерных весов измеряемое мгновенное значение погонной нагрузки на конвейере-питателе поступает на сумма— тор, где сравнивается с величиной задания, выставляемого задатчиком и корректируемого вторым блоком коррекции. Величина рассогласования текущего и задаваемого значений погонной нагрузки поступает на регулятор расхода руды, который формирует управляющий сигнал в соответ.ствии с заданным законом управления.

В нормирующем преобразователе производится преобразование амплитуды и формы сигнала в соответствии со стандартами преобразователя мощности. Преобразователь мощности изменяет скорость вращения электропривода конвейера-питателя таким образом, чтобы скомпенсировать величину рассогласования, стабилизируя количество руды, поступающей в мельницу.

Уровень пульпы в зумпфе 2 контролируется датчиком уровня 3 1. Требуемый уровень определяется задатчиком 32, согласующим производительность мельницы, насоса и классифицирующего аппарата. Сигналы от датчика и задатчика уровня сравниваются в сумматоре 33 и разность этих сигналов поступает на регулятор 30 уров1 . ня пульпы, связанныи с регулятором расхода воды, который через исполнительный механизм 18 и регулирующий орган 19 изменяет расход воды в зумпф, приводя в соответствие контролируемый в зумпфе уровень и заданный расход воды в зумпф устанавливается задатчиком 36 для определенного типа руды. Расход контролируется датчиком 35 ° Сигналы от датчика и задатчика расхода воды сравниваются в четвертом сумматоре 34, результирующее значение этих сигналов поступает на второй вход регулятора расхода воды 17, на первый вход которого поступает сигнал от регулятора уровня пульпы 30. Регулятором 17 регулируется расход воды

В зумпф .

Датчик 14 грансостава на сливе классификатора 4 измеряет содержание контролируемого класса крупности g перерабатываемого материала

1 334237 в выходном продукте измельчительного комплекса. Наилучшие показатели процесса обогащения полезных ископаемых достигаются при постоянном заданном для данного типа измельчаемой руды содержании контролируемого класса крупности твердой фазы пульпы, поступающей в обогатительный аппарат.При отклонении текущего значения у от заданного, устанавливаемого 10 задатчиком 16, регулятор 32 формирует управляющий сигнал р параметры которого .зависят от величины рассогласования Е., = ) - я" °

Для оценки динамических характе- 15 ристик измельчительного комплекса (постоянной времени объекта управления) сигнал рассогласования поступает на первый дифференциатор

20, где определяется первая произ- 20 водная 1„ . Оценку характеристик объекта управления целесообразно (с точки зрения точности и надежности получаемых .результатов) проводить в том случае, если параметры 25 переходного процесса превышают уровень помехи. С этой цепью пороговое устройство, выполненное в виде триггера 22, фиксирует момент превышения величиной f заданного уровня f 30

1 фУ т. е. выполнения условия 8„) >i Е

При выполнении условия (1) второй одновнбратор 28 формирует импульс фиксированной амплитуды и длительности, который запускает таймер 25.

Этот же импульс поступает на первый вход электронного ключа 24 и от- 4в пирает его. Второй дифференциатор 21 определяет величину второй производной K значение которой затем поступает на куль-орган 29, фиксирующий равенство ее нулю. В этот момент 4 срабатывает первый одновибратор 23, останавливающий таймер 25. Таким образом, таймер 25.измеряет промежуток времени от момента выполнения условия lK,„ з Я. и до момента SO достижения второй производной первого нулевого значения, т.е. от момента запуска таймера 25 вторым одновибратором 28 и до момента остановки его первым одновибратором

24. С увеличением постоянной времени объекта управления происходит уменьшение скорости нарастания в личины рассогласования после начала переходного процесса и, как следствие, увелйчение промежутка временй

bt. Уменьшение zt соответствует уменьшению инерционности объекта и пропорциональному уменьшению его постоянной времени. С выхода таймера 25 сигнал, соответствующий измеренному промежутку времени Llt,ïîñòóпает в масштабирующий блок 2б, где умножается на коэффициент пропорциональности К для согласования с выходными цепями блока коррекции 27.БЛок коррекции 27 осуществляет коррекцию уставок (постоянной изодромной части). регулятора 37 скорости вращения двигателя насоса. Если измеренное.текущее значение отлично от предщцущего, первый блок коррекции изменяет параметры регулятора таким образом, чтобы компенсировать увеличение или уменьшение постоянной времени объекта управления. Регулятор скорости вращения 37 формирует сигнал, который поступает на блок ynpasкения и тиристорный преобразователь, изменяя скорость вращения электродвигателя насоса. На блок определения модуля 43 поступает сигнал Е„ со второго сумматора tS. На первый пороговый элемент 42 поступает сигнал от блока определения модуля 41.

С таймера 25 поступает сигнал на второй 43 и третий 44 пороговые элементы. Если величина (Е„(>5 „д, на йервом входе первого элемента И появляется сигнал. Во втором пороговом элементе сравнивается величина at и 5 Т„где Т вЂ” средняя постоянная времени на рабочем участке статической характеристики. объекта регулирования. Если д ) 5 Т, то на вто.ром входе первого элемента И появляется сигнал. На третьем пороговом элементе сравниваются величины аt

,и 0,3 Т . Если величина ht 4 0,3 Т на втором входе второго элемента И . появляется сигнал. Таким образом, при выполнении

УСЛОВЯ а4 Г < р появляется сигнал на первом входе второго блока коррекции, который уменьшает задание на расход руды.

При выполнении условия

1" " ье

М <03Т

9 1134237 l0

Составитель 5. Апекперов

Техред С.Иигунова Корректор Е. Сирохман

Редактор Н. Горват

Заказ 9982/6 Тираж 584

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4 на втором входе второго блока коррекции появляется сигнал на увеличение зада.ния на расход руды.

При работе системы автоматически устраняется воэможноеть возникновения аварийных ситуаций, вызванных переполнением зумпфа и выдачей некондиционного по крупности продукта в сливе классификатора. Ухудшается качество управления процессом одностадийного цикла измельчения за счет более точного определения динамических свойств в процессе идентификации, более раннего учета возмущения по песковой нагрузке, снижения времени управления.

Использование предлагаемой системы- автоматического управления измельчительным комплексом позволяет компенсировать возмущения, вызванные дрейфом динамических характеристик объекта регулирования, снизить дисперсию колебаний выходного параметра на 87, что дает повышение измельчения на 0,23X.