Способ автоматического управления дробильным комплексом

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU „„1255209

А1 (5У ф В 02 С 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3859764/29-33 (22) 27.02.85 (46) 07.09.86. Бюл. 1«- 33 (71) Криворожский ордена Трудового

Красного Знамени горно-рудный институт (72) Б.И.Рыбалко (53) 621.926(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 513718, кл. В 02 С 25/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

ll{ 795565, кл. В 02 С 25/00, 1978. (54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ДРОБИЛЬНЫМ КОМПЛЕКСОМ, включающий измерение заполнения дробилок крупного и мелкого дробления и изменение подачи материала в дробилки, измерение заполнения бункера отделения мелкого дробления и изменение подачи материала на дробильнъй комплекс, причем изменение подачи материала в дробилки крупного и мелкого дробления осуществляется по значению заполнения соответствующих дробилок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, измеряют заполнение бункера отделения крупного дробления, измеряют заполнение бункера отделения грохочения, изменяют число работающих дробилок крупного и мелкого дробления и изменяют число работающих грохотов, причем именение подачи материала на дробильный комплекс осуществляют путем заданной подачи материала на дробильный комплекс при номинальном заполнении и заполнении ниже номинального значения бункера отделения крупного дробления и стабилизации подачи материала на дробильный комплекс на заданном значении при переполнении бункера отделения крупного дробления, изменение числа работающих дробилок крупного дробления осуществляют путем включения в работу воех дробилок крупного дробления при переполнении и при номинальном заполнении бункера отделения крупного дробления и при заполнении киже номинального значения или номинальном заполнении бункера отделения грохочения и уменьшения количества работающих дробилок крупного дробления при уменьшении заполнения бункера отделения крупного дробления ниже номинального значения и Ж при переполнении бункера отделения грохочения, изменение числа работаю- Ф Г щих грохотов осуществляют путем включения в работу всех грохотов при переполнении и номинальном заполнении ф бункера отделения грохочения и при за- рш{ полнении ниже номинального значения фф и номинальном заполнении бункера от- р деления мелкого дробления и уменьше-. ния количества работающих грохотов при уменьшении заполнения бункера отделения грохочения ниже номинально- 4 го значения и при переполнении бунке- «© ра отделения мелкого дробления, изменения числа работающих дробилок мелкого дробления осуществляют путем включения .в работу всех дробилок мелкого дробления при переполнении или фв номинальном заполнении бункера отделения мелкого дробления и уменьшения количества работающих дробилок мелко" го дробления при заполнении бункера отделения мелкого дробления ниже номинального значения.

1 .12552

Изобретение относится к способам управления дробильным оборудованием и может быть использовано на горнорудных предприятиях черной и цветной металлургии, в угольной и химической промышленности и промышленности строительных материалов.

Цель изобретения — повышение точности управления..

На чертеже представлена блок-схема 10 системы, реализующей способ автоматического управления дробильным комплексом.

Система содержит бункер 1 отделения крупного дробления дробилки 2 крупного дробления, бункер 3 отделения грохочения, грохоты 4, бункер 5 отделения мелкого дробления, дробилки 6 отделения мелкого дробления, датчики 7

1 ,заполнения дробилок материаиом, за- 20 датчики 8 заполнения дробилок материалом, регуляторы 9 подачи материала в дробилки, задатчик 10 подачи материала на дробильный комплекс, задатчики 11 и 12 числа исправных дробилок 25 крупного и мелкого дробления, задатчик 13 числа исправных грохотов, датчики 14 — 16 заполнения бункеров отделения крупного цробления, отделения грохочения и отделения мелкого дроб- 3п ления, регулятор 17 подачи материала на дробильный комплекс, регуляторы 18

20 (коммутаторы) количества работающих дробилок крупного дробления, грохотов и дробилок мелкого дробления, блок 21 умножения, функциональный преобразователь 22 значения заполнения бункера 1 отделения крупного дробления в коэффициент требуемого огра— ничения подачи материала на фабрику, 4 функциональный преобразователь 23 значения заполнения бункера 1 отделения крупного дробления в требуемое число работающих дробилок 2 крупного дробления, функциональный. преобразова45 тель 24 значения заполнения бункера 3

1 отделения грохочения в требуемое число работающих дробилок 2 крупного дробления, логический блок 25 (компаратор ) выбора из трех заданий меньшего требуемого числа работающих дробилок 2 крупного дробления„ функциональный преобразователь 26 значения заполнения бункера 3 отделения грохочения в требуемое число работающих грохотов 4, функциональный пре образователь 27 значения заполнения бункера 5 отделения мелкого дробления в требуемое число работающих гро09 ъ хотов 4, логический блок (компаратор) 28 выбора иэ трех заданнй меньшего требуемого числа работающих грохотов 4, функциональный преобразователь 29 значения заполнения бункера 5 отделения мелкого дробления в требуемое число работающих дробилок 6 мелкого дробления, логический блок (компаратор) 30 выбора из цвух заданий меньшего требуемого числа работающих дробилок 6 мелкого дробления.

Оптимальная степень заполнения технологических емкостей поточно-перерабатывающих линий выбирается по минимуму стоимостей потерь от простоев оборудования, расположенного перед емкостью при переполнении последней и потерь от простоев оборудования, расположенного после емкости при полной разгрузке последней. Вычисленная с использованием методов, широко применяемых в. теории распознавания образов, оптимальная степень заполнения (в смысле минимального . среднего риска) составляет 0,5-0,7.

Для дробильно-сортировочных комплексов черной и цветной металлургии оптимальное заполнение бункеров составляет 0,6-0,8 от геометрическо" î объема. Таким образом, при нормальном режиме работы дробильного комплекса стоит задача стабилизации оптимального заполнения бункеров.

Технологическая схема дробильного комплекса содержит все возможные варианты расположения бункеров в технологической линии. Бункер 1 отделения крупного дробления включен последовательно, в бункере 3 отделения грохочения происходит суммирование прямого потока материала и потока рецикла, бункер 5 отделения мелкого дробления включен в рецикл.

Уравнения материального баланса для бункеров отделения крупного дробления 1, отделения грохочения 3 и отделения мелкого дробления 5 соответственно имеют вид

О, „-Q;, M,=3÷„/Jt; к к " "м ц .г Й -3Мгldt q (2)

1изь Яг-(1 м йц =оМА,/dt где Я вЂ” заданная производительна ность дробильного комплекса;

Q Qtr соответственно производи5209 4

3 125 тельности одной дробилки крупного дробления, грохотов, дробилки мелкого дробления;

И„, Е„М„ — соответственно количество работающих дробилок крупного дробления, грохотов, дробилок мелкого дробления;

М, М„, М„ — соответственно заполнение 10 к бункеров отделения крупного дробления, отделения грохочения, отделения мелкого дробления; производительность грохота15 по избыточному классу (надгрохотному продукту), связанная с производительностью грохота Q;, (пода. чей материала на грохот) коэффициентом грохочения К

Q, „„ü,„ (1-K) (4)

В установившемся режиме из (3) при

dM/ñ1с=О

Q IK к Qlr 2 2

Выполнение условия равенства заполнений бункеров заданным значением .при изменениях физико-механических свойств материала, а следовательно, производительностей дробилок Q;„

Q;„ IIk Mv»4 i M M »> ™ N„»>

dN„/dé=0; сИ /dt=Q; с1М„Ий=О.

Как видно иэ уравнений материального баланса (1), (3) и (5) возможно регулирование (выбор) необходимого количества предшествующего или после35 дующего оборудования независимо от места включения бункера в технологическую линию и схемы технологической линии. На этом и основан способ управ40 ления.

Исходный материал подают в бункер 1 отделения крупного дробления регулятором 17 подачи материала.

Из бункера 1 отделения крупного

45 дробления материал подают в дробилки 2 крупного дробления регуляторами 9 по" дачи материала в дробилки. К суммирующему входу регулятора подключен задатчик 8 заполнения дробилки мате50 .риалом, а к вычитающему входу регулятора подачи материала — датчик 7 saполнения дробилки материалом.

Из дробилок 2 крупного дробления материал подают в бункер 3 отделения

55 грохочения, а из последнего на грохоты 4. Надгрохотный материал подают в бункер 5 отделения мелкого дробления, а подгрохотный продукт является продуктом дробильного комплекса. С бункера 5 отделения мелкого дробления материал регулято- ром 9 подают в дробилки 6 мелкого дробления, а иэ последних материал— в бункер, 3 отделения грохочения.

Вход регулятора 17 соединен через блок умножения 21 с выходом задатчика 10 и выходом функционального преобразователя 22, вход которого подключен к выходу датчика 14 заполнения бункера 1. Выход датчика 14 заполнения также подключен к входу функционального преобразователя 23, выход которого подключен к первому входу логического блока 25, к второму входу которого подключен задатчик 11 количества исправных дробилок крупного дробления, а к третьему входу которого подключен выход функционального преобразователя 24, вход которого подключен к выходу датчика 15 заполнения бункера 3. Выход логического блока 25 подключен к входу регулятора 18 числа работающих дробилок 2 крупного дробления. Выход датчика 15 заполнения бункера 3 также подключен через функциональный преобразователь 26 к первому входу логического блока 28, к второму входу которого подключен выход задатчика 13 количества исправных грохотов, а к третьему входу подключен выход функционального преобразователя 27, вход которого подключен к выходу датчика 16 заполнения бункера 5. Выход логического блока 28 подключен к входу регуля" тора 19 количества работающих грохотов 4. Выход датчика 16 также подключен через функциональный преобразователь 29 к первому входу логического блока 30, к второму входу которого подключен выход задатчика 12 числа исправных дробилок.

Система автоматического управления работает следующим образом.

За исходное принимаем состояние дробильного комплекса с разгруженными бункерами и исправными, но отключенными системами управления дробилками и грохотами. При этом сигналы на выходах функциональных преобразователей 22, 24 и 27 имеют максимальные значения, соответствующие максимальному числу соответствующего предшествующего оборудования. Сигналы на выходах функциональных преобразователей 23, 26 и 29 равны нулю, а сигна5,12552 лы на выходах задатчиков 11 — 13 соответствуют числу исправного оборудования. Сигналы на выходах датчиков 14 — 16 соответствуют заполнению бункеров H относительных единицах.

После задания задатчиком l0 требуемой производительности комплекса, по мере накопления материала в бункере 1 отделения крупного дробления, на выходе функционального преобразо- 10 вателя 23 появляется сигнал, который после логического. блока 25 поступает в регулятор 18, который в свою очередь включает в работу необходимое число дробилок 2 крупного дробления, 1

По мере накопления материала в бункере 3 отделения грохочения появляется сигнал на выходе функционального преобразователя 26, который после логического блока 28 поступает в регуля- 2б тор 19, который в свою очередь включает в работу необходимое число грохотов. По мере накопления материала в бункере 5 отделения мелкого дробления появляется сигнал на выходе функ 25 ционального преобразователя 29,, который после логического блока 30 поступает в регулятор 20, который в свою очередь включает в работу необходимое число дробилок 6 мелкого Зо. дробления. При принятом оптимальном заполнении бункера 1 отделения крупного дробления, равном 0,,7, функциональный преобразователь 22 обеспечивает алгоритм работы

1ь при O U „ 0,7; вых 10(0,9-U ) при 0,7 Uq„» 0,8;

При семи установленных дробилках крупного дробления функциональный преобразователь 23 обеспечивает алгорйти работы

О при 0- U 0,1; (7)

При оптимальном принятои заполнении бункера 3 отделения грохочения:, равным 0.,8, функциональный пресбразо-ga ватель 24 осуществляет алгорити работы

7 . приО iUS„. 08;

Uì 70(0 9-Uq„) при 0,8- U„, » 0 9;

О при U „> 0,9. (8) 55

При двадцати установленных грохотах функциональный преобразователь 26 осуществляет алгоритм работы

0

U „= 13в„28,89-2,89

20 при О U 0,1; при О, 1 U „< 0,8; при U „> 0,8. (9)

При принятом оптимальном заполнении бункера 5 отделения мелкого дробления, равныи 0,8, функциональный преобразователь 27 обеспечивает алгоритм работы

20 при О- Uâ ñ 0,8;

200(0,9-0в„ ) при 0,8< 1в„ (0,9;

О при П „ > 0,9. (10)

При шестнадцати установленных дробилках мелкого дробления функциональный преобразователь 29 осуществляет алгоритм работы

0 при 0

U Ä = U „-22,89-2,29 при О, 1(Uд„ 0,8;

16 при Uв„»0,8. (11)

Системы стабилизации заполнения дробилок, включающие датчики 7 эаполнения дробилок материалом, задатчики 8 заполнения дробилок материалом и регуляторы 9 подачи материала в дробилки, обеспечивают максимальную производительность дробилок для конкретных физико-механических свойств поступившего иатериала. Поэтому производительность как одной дробилки, так и всего отделения дробления при колебаниях физико-механических свойств материала и прочих неизменньгх условиях изменяется, При задании задатчиком 10 производительности дробильного комплекса, равной или превосходящей его пропускную способность, заполнения бункеров по истечении переходного процесса достигают заданных значений, при этом все оборудование лимитирующего отделения постоянно включено, а часть механизмов (в конечном итоге один механизм) не лимитирующих отделений, периодически отключают и включают в работу.

Идеально согласованными являются отделения дробильного комплекса, имеющие одинаковую пропускную способность. Такое согласование выполняется установкой необходимого числа механизмов в каждом отделении и в дальнейшем более точнее согласование выполняется путем перераспределения степени дробления между отделениями.

Загрузка дробильного комплекса производится при максимальной подаче материала регулятором 17 в бункер 1, что уменьшает время переходного процесса. При поступлении в любой иэ бункеров, например 3, материала боль7 1255 ше пропускной способности последующего отделения, в данном случае грохочения, происходит переполнение бункера свыше оптимального значения, что увеличивает сигнал на выходе датчика 15 заполнения, уменьшает сигнал

5 на выходе функционального преобразователя 24, с которого сигнал, поступив в логический блок 25 и являясь меньше сигналов функционального преобразователя 23 и эадатчика 11, проходит на вход регулятора 18, который в свою очередь уменьшает количество работающих дробилок крупного дробления, а следовательно, и производительность отделения крупного дробления, являющегося предшествующим относительно бункера 3. Одновременно сигнал на выходе функционального преобразователя 26 увеличивается что обесУ

20 печивает включение в рабо-.у всех грохотов, а следовательно, и максимальную производительность отделения грохочения, являющегося последующим относительно бункера 3. В обратном порядке. происходит процесс регулирования производительностей предшествующего и последующего отделений при разгрузке бункера ниже оптимального значения. Аналогично последовательВ

30 ными по технологической линии и по времени управляющими шагами выравни1

209 8 вается и в дальнейшем поддерживается производительность всех отделений при заданной производительности фабрики меньше ее пропускной способности, при изменении физико-механических свойств материала, при поломке или готовности после ремонта отдельных дробилок или грохотов. При прекращении подачи материала в дробильный комплекс все оборудование останавливается с достижением минимально допустимого заполнения (подушки) материала в бункерах, т.е. в готовности к приему максимального количества исходного материала. !

Таким образом, предлагаемый способ повышает точность управления дробильным комплексом со снижением удельного расхода электроэнергии и исключением холостого режима работы технологического оборудования. При этом точность управления повышается за счет стабилизации заполнения материалом бункеров на уровнях, соответствующих заданной производительности дробильного комплекса, и за счет использования для контроля и выравнивания производительностей последовательных отделений динамики материального баланса, входящих в бункеры и исходящих из бункеров потоков.

1255209

Составитель Г.Ростов

Техред И.Верес Корректор Т.Колб

Редактор Г.Волкова

Заказ 4744/8

Тираж 582 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óõroðoä, ул.Проектная, 4