Система автоматического управления загрузкой дробилки

 

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРУЗКОЙ ДРОБИЛКИ, содержащая регулируемый питатель, датчик производительности питателя дробилки и датчик мощности приводного двигателя дробилки, отличающ а я с я тем, что, с целью повьшения точности управления, она снабжена четырьмя элементами И, блоком управления, триггером запуска и остановки питателя, тремя триггерами знака, четырьмя счетчиками импульсов, сдвиговым регистром, логическим блоком, элементом сравнения, реверсивным счетчиком, цифроаналоговым преобразователем и дешифратором, причем выход датчика производительности питателя дробилки соединен с первым входом первого элемента И, выход датчика мощности соединен с первьвч входом второго элемента И, выход триггера запуска и остановки питателя соединен со входом блока управления и со вторыми входами первого и второго элементов И, третьи входы которых соединены с первым выходом блока управл(ения, выход первого элемента И соединен с вычитающим входом первого счётчика импульсов и с суммирукяцим входом второго счетчика импульсов, выход которого соединен с суммирукмцим входом первого счетчика импульсов, а выход второго элемента И соединен с вычитающим входом третьего счетчика импульсов и с суммирующим входом четвертого счетчика импульсов, выход которого соединен с суммирующим входом третьего счетчика импульсов, управляющие входы первого и третьего счетчиков импульсов соединены со вторым выходом блока управления, выход первого счетчика импульсов под (Л ключен ко входу первого триггера знака, выход которого соединен с первым входом сдвигового регистра, выход которого подключен к первому |Входу логического блока, первьШ выход третьего счётчика импульсов соединен с первым входом элемента сравнения , второй вход .которого соединен ел с третьим выходом блока управления, а второй выход третьего счетчика импульсов соединен со входом второго триггера знака, выход элемента сравСП нения соединен с первым входом третьео го триггера знака, выход которого соединен со вторым входом логического блока, выход второго триггера знака соединен с третьим входом элемента сравнения и с третьим входом логического блока, четвертый вход которого соединен с четвертьм выходом блока управления, пятьй выход блока управления соединен со входами сброса второго и четвертого счетчиков импульсов и со входами установки нуля пер

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС1 ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5 ) В 02 С 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3671743/29-33 (22) 12. 12.83 (46) 30.04.85. Бюл. В 16 (72) Б.И. Рыбалко, В.А. Цымбал и С.Г. Хавроненко (71) Криворожский ордена Трудового

Красного Знамени горнорудный институт (53) 62!.926(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 633604, кл. В 02 С 25/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

И- 511101, кл. В 02 С 25/00, 1976 (протатип). (54) (57) CHCTEMA АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРУЗКОЙ ДРОБИЛКИ, содержащая регулируемый питатель, датчик производительности питателя дробилки и датчик мощности приводного двигателя дробилки, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью .повышения точности управления, она снабжена четырьмя элементами И, блоком управления, триггером запуска и остановки питателя, тремя триггерами знака, четырьмя счетчиками импульсов, сдвиговым регистром, логическим блоком, элементом сравнения, реверсивным счетчиком, цифроаналоговым преобразователем и дешифратором, причем выход датчика производительности питателя дробилки соединен с первьщ входом первого элемента И, выход датчика мощности соединен с первым входом второго элемента И, выход триггера запуска и остановки питателя соединен со входом блока. управления и со вторыми входами первого и второго элементов И, третьи входы которых соединены с первым

„„SU„„1 152656 A выходом блока управления, выход первого элемента И соединен с вычитающим входом первого счетчика импульсов и с суммирующим входом второго счетчика импульсов, выход которого соединен с суммирующим входом первого счетчика импулвсов, а выход второго элемента И соединен с вычитающим входом третьего счетчика импульсов и с суммирующим входом чет- вертого счетчика импульсов, выход которого соединен с суммирующим входом третьего счетчика импульсов, управляющие входы первого и третьего счетчиков импульсов соединены со вторым выходом блока управления, выход первого счетчика импульсов подключен ко входу первого триггера знака, выход которого соединен с первым входом сдвигового регистра, выход которого подключен к первому ,входу логического блока, первый выход третьего счетчика импульсов соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход .которого соединен с третьим выходом блока управления, а второй выход третьего счетчика импульсов соединен со входом второго триггера знака, выход элемента сравнения соединен с первым входом третьего триггера знака, выход которого соединен со вторым входом логического блока, выход второго триггера знака соединен с третьим входом элемента сравнения и с третьим входом логического блока, четвертый вход которого соединен с четвертью выходом блока управления, пятый выход блока управления соединен со входами сброса второго и четвертого счетчиков импульсов и са входами установки нуля пер1152656 вого и второго триггеров знака, а шестой выход блока управления соединен со вторым входом сдвигового регисгра и вторым входом третьего триггера знака, первый выход логического блока соединен с первым входом третьего элемента И, а второй выход логического блока соединен с первым входом четвертого элемента И, выход третьего элемента И соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, выход четвертого элемента И соединен с выИзобретение относится к автоматизации измельчительного оборудования и может быть использовано на горнорудных предприятиях черной и цветной металлургии, на предприятиях строи- 5 тельных материалов и в химической промышленности.

Известно устройство автоматического управления загрузкой дробилки, содержащее регулируемый питатель, задатчик и датчик мощности, потребляемой приводным двигателем дробилки и анализатор модуляции мощности (I) .

Такое устройство может надежно работать только с производительностью15 меньшей пропускной способности дробилки на величину, пропорциональную ошибке определения физико-механических свойств материала по частотным и амплитудным характеристикам модуля-20 ции мощности приводного двигателя.

Наиболее близкой к изобретению по своей сущности является система автоматического управления загрузкой дробилки, содержащая регулируемый 25 питатель, датчик производительности дробилки и датчик мощности приводного двигателя дробилки (2) .

Однако данная система работает с максимально допустимой для данной системы производительностью, соответствующей искусственному показателю качества К = q/Ð, экстремум которого расположен левее экстремума произво-, дительности, т.е. с производитель35 ностью менее пропускной способности дробилки. Кроме того, установка дат-. чика производительности дробилки затруднена на дробильных фабриках читающим входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с первым входом дешифратора и через цифроаналоговый преобразователь со входом регулируемого питателя, второй и третий входы дешифратора соединены соответственно с седьмых и восьмых выходами блока управления, первый выход дешифратора соединен со вторым входом третьего элемента И, а второй выход дешифратора соединен со вторым входом четвертого элемента И. горнообогатительных комбинатов, где параллельно работают по 7-16 конусных дробилок на общий сборный конвейер.

Цель изобретения — повышение точности управления.

- Цель достигается тем, что система автоматического управления загрузкой дробилки, содержащая регулируемый питатель, датчик производительности питателя дробилки и датчик мощности приводного двигателя. дробилки снаб/ жена четырьмя элементами И, блоком управления, триггером запуска и остановки питателя, тремя триггерами знака, четырьмя счетчиками импульсов, сдвиговым регистром, логическим блоком, элементом сравнения, ревер" сивным счетчиком, цифроаналоговым преобразователем и дешифратором, причем выход датчика производительности питателя дробилки соединен с первым входом первого элемента И, выход датчика мощности соединен с первым входом второго элемента И, выход триггера запуска и остановки питателя соединен со входом блока управления и со вторыми входами первого и второго элементов И, третьи входы .которых соединены с первым выходом блока управления, выход первого элемента И соединен с вычитающим входом первого счетчика импульсов и с суммирующим входом второго счетчика импульсов, выход которого соединен с суммирующим входом первого счетчика импульсов, а выход второго элемента И соединен с вычитающим входом третьего счетчика импульсов

3 11526 и с суммирующим входом четвертого счетчика импульсов, выход которого соединен с суммирующим входом третьего счетчика импульсов, управляющие входы первого и третьего счетчиков импульсов соединены со вторым выходом блока управления, выход первого счетчика импульсов подключен ко входу первого триггера знака, выход которого соединен с первым входом »р сдвигового регистра, выход которого подключен к первому входу логического блока, первый выход третьего счетчика импульсов соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, а второй выход третьего счетчика импульсов соединен со входом второго триггера знака, выход элемента сравнения соединен 2О

I с первым входом третьего триггера знака, выход которого соединен со вторым входом логического блока, выход второго триггера знака соединен с третьим входом элемента сравнения д и с третьим входом логического блока, четвертый вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, пятый выход блока управления соединен со входами сброса второго и четвертого счетчиков импульсов и со входами установки нуля первого и второго триггеров знака, а шестой выход блока управления соединен со вторым входом сдвигового регистра и вторым входом третьего триггера знака, пер35 вый выход. логического блока соединен с первым входом третьего элемента И, а второй выход логического блока соединен с первым входом четвертого эле40 мента И, выход третьего элемента И соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, выход четвертого элемента И соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика, выход

45 которого соединен с первым входом дешифратора и через цифроаналоговый преобразователь со входом регулируемого питателя, второй и третий входы дешифратора соединены соответственно

50 с седьмым и восьмым выходами блока управления, первый выход дешифратора соединен со вторым входом третьего элемента И, а второй выход дешифратора соединен со вторым входом четвертого элемента И.

На фиг.1 изображена схема устройства автоматического управления за56 4 грузкой дробилки; на фиг.2 — диаграмма работы блока управления.

Система автоматического управления загрузкой дробилки содержит датчик производительности 1 питателя с преобразователем сигнала датчика в частотный сигнал и триггером Шмитта, первый элемент И 2, датчик мощности 3 с преобразователем сигнала датчика в частотный сигнал и триггером Шмитта, второй элемент И 4, блок управления

5, триггер 6 запуска и остановки питателя, первый, второй, третий и четвертый счетчики импульсов соответственно 7 — 10 первый триггер знака

11, сдвиговый регистр 12, логический блок 13, элемент сравнения 14, второй триггер знака 15, третий триггер знака 16, третий элемент И 17, реверсив ный счетчик 18, четвертый элемент

И 19, цифроаналоговый преобразователь

20, регулируемый питатель 21 дробилки и дешифратор 22. Выход датчика производительности 1 соединен с первым входом первого элемента И 2.

Выход датчика мощности 3 соединен с первым входом второго элемента И 4.

Вторые входы первого 2 и второго 4 элементов И соединены с входом блока управления 5 и выходом триггера 6 запуска и остановки питателя. Третьи входы первого 2 и второго 4 элементов И соединены с первым выходом блока управления 5. Выход первого элемента И 2 соединен с вычитающим входом первого счетчика импульсов 7 и суммирующим входом второго счетчика импульсов 8. Выход второго элемента И 4 соединен с вычитающим входом третьего счетчика импульсов 9 и суммирующим входом четвертого счетчика импульсов 10. Управляющие входы первого 7 и третьего 9 счетчиков им-. пульсов соединены со вторым выходом блока управления 5. Выход ёереполнения первого счетчика импульсов 7 соединен со входом первого триггера знака 11, выход которого соединен со входом первого сдвигового регистра 12, выход которого соединен с первым входом логического блока 13 °

Выход второго счетчика импульсов 8 соединен с суммирующим входом первого счетчика импульсов 7, а выход четвертого счетчика импульсов 10 соединен с суммирующим входом третьего счетчика импульсов 9, параллельный выход которого соединен с первым

3 1152 входом элемента сравнения 14, второй вход которого соединен с гретьим выходом блока управления 5. Выход переполнения третьего счетчика импульсов соединен со входом второго триггера знака 15.. Выход сравнивающего устройства 14 соединен со входом третьего триггера знака 16, выход которого соединен со входом третьего триггера знака 16, выход которого 10 соединен со вторым входом логического блока 13. Выход второго триггера знака 15 соединен с третьим входом логического блока 13 и третьим входом элемента сравнения 14. Четвер- 15 тый вход логического блока 13 соединен с четвертым выходом блока управления 5. Пятый выход блока управления 5 соединен со входами сброса второго и четвертого 10 счетчиков 2О импульсов и со входами установки нуля первого 11 и второго 15 триггеров знака. Шестой выход блока управления 5 соединен со входами управления сдвигового регистра 12 и третье- 25 го триггера знака 16. Первый выход логического блока 13 соединен с первым входом третьего элемента И 17, выход которого соединен с суммирую щим входом реверсивного счетчика 18.

Второй выход логического блока 13 соединен с первым входом четвертого элемента И 19, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 18, выход которого соединен

35 через цифроаналоговый преобразователь

20 со входом регулируемого питателя дробилки 21. Выход реверсивного счетчика также соединен со входом дешифратора 22, второй и третий управляющие входы которого соединены соответственно с седьмым и восьмым выходами блока управления 5. Первый выход дешифратора 22 соединен со вторым входом третьего элемента И 17, а второй выход дешифратора соединен со вторым входом четвертого элемента

И 19.

Система работает следующим образом. 50

Частотный сигнал, соответствующий производительности питания дробилки с блока 1, включающего датчик производительности, преобразователь сигнала датчика в частотный сигнал и триггер Йчитта, подают на первый вход элемента И 2, Частотный сигнал, соответствующий мощности, потребляе656 6 мой двигателем дробилки с блока 3, включающего датчик мощности, преобразователь сигнала датчика мощности в частотный сигнал и триггер Шмитта подают на первый Вход второго элемента И 4. На вторые входы первого и второго элементов И и вход блока управления 5 подают сигнал с триггера

6, на вход которого подают сигнал запуска и остановки питающего устройства дробилки ° На третьи входы первого и второго элементов И подают периодический сигнал с первого выхода блока управления, соответствующий времени усреднения значения производительности и мощности и времени шага управления. Выходной сигнал первого элемента

И подают на вычитающий вход первого счетчика импульсов 7 и на суммирующий вход второго счетчика импульсов 8.

Выходной сигнал второго элемента И подают на вычитающий вход третьего счетчика импульсов 9 и на суммирующий вход четвертого счетчика импульсов 10. л

На вторые входы первого и третьего счетчиков импульсов подают со второго выхода блока управления сигнал, обеспечивающий запись содержимого второго счетчика в первый и содержимого четвертого счетчика в третий. Сигнал с выхода переполнения первого счетчика подают на вход первого триггера знака, выходной сигнал первого триггера знака 11, соответствующий знаку разности и производительности настоящего и предыдущего шагов управления, подают на вход сдвигового регистра

12. Выходной сигнал сдвигового ре,гистра, соответствующий знаку разности производительности предыдущего и предппедыдущего шагов управления,подают на первый вход логического блока 13. Сигнал с параллельного выхода третьего счетчика импульсов 9, соответствующий разности мощности, потребляемой двигателем, настоящего и предыдущего шагов управления подают на первый вход элементов сравнения 14, а сигнал с выхода переполнения третьего счетчика подают на вход второго триггера знака 15.На вто рой вход сравнивающего устройства из третьего выхода блока управления подают сигнал, соответствующий задан1 ному значению, большему величины помех канала измерения мощности.

На третий вход сравнивающего устройства подают сигнал с выхода второго

1152

-pQy f (аЪ + ba + с), 45

+pQy=f(ab + Ьа + с), 1 где f - сигнал четвертого выхода блока управления; а — выходной сигнал сдвигового 5О регистра 12;

Ь вЂ” выходной сигнал второго триггера знака 15; с — выходной сигнал третьего триггера знака 16.

С первого выхода логического устройства сигнал, соответствующий уп7 триггера знака. Сигнал с выхода сравнивающего устройства подают на вход третьего триггера знака 16.

Сигнал с выхода третьего триггера знака, соответствующий разности модуля разности мощности настоящего и, предыдущего шагов управления и заданного значения, подают на второй вход логического блока 13. Выход сигнала второго триггера знака 15, 1п соответствующий знаку разности мощности настоящего и предыдущего шагов управления, подают на третий вход логического устройства. На четвертый вход логическогО устройства с чет5 вертого выхода блока управления подают управляющий сигнал выдачи выходного сигнала логического устройства. С пятого выхода блока управле-ния сигнал сброса подают на входы второго 8 и четвертого 10 счетчиков импульсов и на входы установки нуля первого 11 и второго 15 триггеров знака. Управляющий сигнал записи значений с шестого выхода блока управления подают на управляющие входы сдвигового регистра 12 и третьего триггера знака 16. По этому управляющему сигналу выходной сигнал сдвигового регистра 12 подают на вход логического блока 13, выходной сигнал первого триггера знака 11 записывают в сдвиговый регистр для хранения до следующего шага управления, а выходной сигнал сравнивающего устройства записывают в третий триггер знака

16. Логический блок 13 вырабатывает сигнал +bQy, направленный на дискретное увеличение производительности питания или сигнал - ()у, направленный на дискретное уменьшение производительности питания согласно логической функции

656 равляющему воздействию, направленному на увеличение производительности питания дробилки, подают на первый вход третьего элемента И 17. С выхода третьего элемента 4 И сигнал подают на суммирующий вход реверсивного счетчика 18. Со второго выхода логического устройства сигнал, соответствующий управляющему воздействию, на-правленному на уменьшение производительности питания дробилки, подают на первый вход четвертого элемента

И 19. С выхода четвертого элемента

И сигнал подают на вычитающий вход реверсивного счетчика 18. Выход реверсивного счетчика 18 подают через цифроаналоговый преобразователь 10 на исполнительный механизм — питатель 21 дробилки материалом. Выходной сигнал реверсивного счетчика 18 также подают на вход дешифратора 22.

На второй и третий входы управления дешифратора 22 подают соответственно с седьмого и восьмого выходов блока управления сигналы, соответствующие верхнему и нижнему значению ограничения производительности питания. С первого выхода дешифратора эапрешающий сигнал подают на второй вход третьего элемента И при значении выходного сигнала реверсивного счетчика, равном верхнему допустимому значению производительности питания. Со второго выхода дешифратора запрещающий сигнал подают на второй вход логического элемента И при значении выходного сигнала реверсивного счетчика, равном нижнему допустимому значению производительности питания.

На фиг. 2 приняты обозначения: вых. 1 — управляющий сигнал промежутков времени контроля и усреднения значений производительности и мощности, периоды этих команд соответствуют шагам управления; вых. 2 — управляющий сигнал записи содержимого второго счетчика 8 в первый счетчик 7 и записи содержимого четвертого счетчика

10 в третий счетчик 9; вых. Э вЂ” сигнал, соответствующий заданному значению, большему величины помех канала измерения мощности; вых. 4 — управляющий сигнал выдачи выходного сигнала логического устройства на реверсивный счетчик; вых. 5 — управляющий сигнал сброса второго 8 и четвертого 10 счетчиков импульсов и ,обнуление первого 11и второго 15

9 1 триггеров знака; вых. 6 — управляющий сигнал сброса второго 8 и четвертого 10 счетчиков импульсов и обнуления первого 11 и второго 15 триггеров знака; вых. 7 — сигнал, соответствующий значению ограничения максимальной производительности питателя;, вых. 8 — сигнал, соответствующий значению ограничения максимальной производительности питателя; вход — сигнал запуска питателя, Элемент сравнения может быть выполнен на одноразрядных комбинационных двоичных полных сумматорах. Логический блок 13 может быть выполнен на логических элементах И-НЕ.

Система выполняет "рыскание" около точки перегиба статической характеристики по каналу производительности питания — производительность дробилки или производительность питания—

l0

152656 мощность привода с выбранными шагом и периодом, что обеспечивает поддержание максимальной производительности и исключение аварийных ситуаций, вызванных значительным переполнением дробилки материалом.

Положительный эффект от использования системы автоматического управ10 ления выражается в увеличении производительности дробилки, что объясняется обеспечением максимальной производительности дробилки; в увеличении долговечности дробилки за

l5 счет исключения переполнения камеры дробления и возникновения аварийных ситуаций при изменениях физико-механических свойств материала; в снижении удельной энергоемкости процесса

20 дробления при увеличении пропускной способности дробилки.

1152656

7umaeue схемы

Вьк 2

3blJ 7

Составитель В. Алекнеров

Редактор Т. Парфенова Техред А.Бабинец

Корректор Г. Решетник

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2375/7 . Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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