Система автоматической стабилизации плотности пульпы в сливе классификатора при мокром процессе измельчения

 

Изобретение относится к области автоматического управления процессами измельчения и классификации. Может быть испрльзовано на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии, химической и угольной промышленности. Позволяет повысить качество стабилизации плотности пульпы в сливе классификатора при мокром процессе измельчения. Система содержит мельницу 1 с классификатором 2, датчик 3 и задатчик 4 i плотности пульпы в сливе классифика (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И) (50 4 В 02 С 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,(21) 3726331/29-33, (22) 13.04.84 (46) 30.09.86. Бюл. 9 36 (71) Криворожский ордена Трудового

Красного Знамени горнорудный институт (72) Е-.К. Бабец, Т.Ю. Трач, В.П. Хорольский и С.В. Бабец (53) 621.926(088.8) (56) Троп А.Е. Автоматизация обогатительных фабрик; M. Недра, 1970, с.. 196. Авторское свидетельство СССР

В 1065021, кл. В 02 С 25/00, 1983. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЛОТНОСТИ ПУЛЬПЫ В СЛИВЕ

КЛАССИФИКАТОРА ПРИ МОКРОМ ПРОЦЕССЕ

ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к области автоматического управления процессами измельчения и классификации.

Может быть использовано на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии, химической и угольной промьппленности. Позволяет повысить качество стабилизации плотности пульпы в сливе классификатора при мокром процессе измельчения. Система содержит мельницу 1 с классификатором 2, датчик 3 и задатчик 4 i ф плотности пульпы в сливе классифика1260022

° 4а р +За р +2a<Ð+1

3 <

45 и К тора, исполнительный механизм 5 регулирующего органа задвижки 6 расхода воды, блок 7 сравнения, эадатчики

8-14 опорного сигнала, масштабные блоки 15-18, блоки деления 19-25 и

Изобретение относится к автоматическому управлению процессами измельчения и классификации и может быть использовано>на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии, химической и угольной промышленности при автоматнэации процес< сов, имеющих провал в переходной характеристике и неустойчивый числитель в передаточной функции объ— екта.

Целью изобретения является повышение качества стабилизации.

На чертеже изображена система автоматического управления.

Система автоматического управления содержит мельницу 1, работающую в замкнутом цикле с классификатором

2, датчик 3 и задатчик 4 плотности пульпы в сливе классификатора, исполнительный механизм 5 регулирующего органа задвижки 6 расхода воды в слив классификатора 2, блок 7 срав нения, задатчики 8-14 опорного сигнала, масштабные блоки 15-18, блоки

19-26 деления, блоки 27-43 умножения блоки 44-47 вычитания, блоки 48-53 сложения, блок 54 извлечения квадратного корня, инверторы 55, 56, квадраторы 57 и 58, интеграторы 5962.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Передаточная функция классификато-. рапо каналу "расход воды в слив плотность пульпы в сливе" описывается уравнением

К< К - г Р 2Р Т<р+ 1 Т р+1 с,р -с,р+К (1) а р<+a,ð +а,p+1 где с =К,Т,<<, с,=К Т,— К<< -К<Т, K=K,-К,;

26, блоки умножения 27-43, блоки вычитания 44-47, блоки сложения 48-53, блок 54 извлечения квадратного корня, инверторы 55, 56, квадраторы 57, 58 и интеграторы 59-62. 1 ил. а =Т, Т,Я,;

Анализ данного выражения показы5 вает, что система может быть структурно неустойчива по Гурвину.

Синтезируем ПИ-управление W(p)=

=К-TP. Выберем в качестве компенсатора неустойчивого числителя выражение, корректирующее звено с передаточной функцией

1 к(р)=(с,р-с,р )(а р +а.,р +а, р +1). з г (2)

Тогда замкнутая система автоматического управления циклом измельчения, представленная на чертеже с исправленным числителем, описывается следующим уравнением:

"Ð p=Кр(а р +а p + р +(КК„+1)p+

++KKïj (3) где Кп, К вЂ” коэффициенты ПИ-управления.

Для определения максимальной сте.— пени устойчивости и настроек ПИ-регулятора найдем характеристический

30 полином системы (3) и продифференцируем его дважды, определим минимальный корень

Г а

+ 3 +"19а -24а ау . (4)

12а.

Таким образом, максимальная степень устойчивости замкнутой системы определяется выражением (4).

Найдем оптимальную структуру системы автоматического управления для

40 реализации ПИ- управления при выборе настроек регулятора Kä и К по максимальной степени устойчивости!

260022 4 а,р +a,р +a,р -р(4а,р +За,р +2а<р)

4 3 1 и К (5)

Система работает следующи"r образом.

Сигнал текущей плотности пульпы в сливе классификатора 2 от дат ика

3 плотности пульпы пс "тупает на блок

7 сравнения, на другие входы которого поступают сигналы от блока 47 вычитания и задатчика 4 плотности пульпы; а результирующий сигнал поступает на интегратор 59 и блок 28 умножения. Задатчиками 8-14 опорного сигнала задаются коэффициенты а>, К, а,, а2, с,, с,,рассчитанные по экспериментально снятой переходной характеристике объекта. С задатчика 8 сигнал поступает на масштабный блок !5, где реализуется выражение 4а, затем масштабный блок 16, где формируется сигнал, равный 23а>, и на блок 33 умножения. С задатчика

10 сигнал величиной а, поступает на масштабный блок 17, где формируется сигнал, пропорциональный величине

2а,, который поступает на блок 32 умножения, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный величине 24а, аэ, и на вход девятого блока 35 умножения, на выходе которого формируется вычисление выражения, равного -2а,р . С эадатчика

Il сигнал а1 поступает на масштабный блок 18, на выходе которого фор- ЗЗ мируется сигнал, пропорциональный

За, который поступает на второй вход блока 51 сложения, на квадратор

57 и на блок 34 умножения, На выходе квадратора 57 формируется сигнал, 40

2 пропорциональный 9а, который поступает на первый вход блока 44 вычитания, на второй вход которого поступает сигнал от блока 32 умножения.

-С выхода блока вычитания сигнал, 45

1. пропорциональный 90 -24a,g, поступает на блок 54 извлечения. квадратного корня, где формируется сигнал, пропорциональный 9а -24o,а, который г поступает на первый вход блока 51 50 сложения.

С блока 51 сложения сигнал поступает на первый вход блока 21 деления, на второй вход которого поступает сигнал от масштабного блока 16. 55

Величина аэ, задаваемая эадатчиком

8, поступает на масштабные блоки 15 и 16 с коэффициентом масштабирования и 3 соответственно. На выходе блока 16 получают сигнал, пропорциональный величине 12а . С второго квадратора 58 сигнал, равный р, поступает на блок 36 умножения, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональныи (-р ) ° В блоке 35 умножения формируется сигнал -2a,ð, В блоке

33 умножения сигнал — 4a p . Сигнал блока 34 умножения через инвертор

55 поступает на первый вход блока 52 сложения, на второй и третий входы которого поступают сигналы с блоков

35 и, 33, а на выходе его формируется сигнал KK„+ 1--(4а р +За р +2a.,ð).

По сигналам от блоков 12 и 52 в блоке 45 вычитания формируется сигнал

KK„, который поступает на вход блока деления, на другой вход которого поступает сигнал К от задатчика 9.

Аналогично изложенному, при помощи блоков 41, 53, 39, 49, 38 и инвертора 56 последовательно формируется сигнал, пропорциональный величине

КК =-(а р +а р +а р +(КК„+1)р), который подается на первый вход блока

20 деления. По сигналам блока 49 сложения и задатчика 9 на выходе блока деления формируется сигнал, пропорциональный К .

Корректирующее звено реализовано блоками 22-26 деления, в которых формируются сигналы, пропорциональа1, С, О Са, ( ные соответа o, ð а а ственно, а также с помощью интеграторов, блоков 27, 29, 31, 42, 45 умножения, блока 50 сложения и блока

47 вычитания, которые формируют значение корректирующего сигнала. При помощи блоков 28 умножения, интегратора 59, блока 30 умножения на выходе блока 48 сложения формируется управляющий сигнал выражения, который подается на блок 46 вычитания и исполнительный механизм 6, которым регулируется расход воды в слив классификатора 2.

Таким образом, система осуществляет коррекцию передаточной функции объекта и замкнутой системы регулирования, формирует оптимальный апериодический переходный процесс отработки задающего или возмущающего действия.

Данная структура системы обеспечивает максимальное быстродействие и качество регулирования среди анало5 12600 гичных переходных процессов эа счет синтеза управляющей части системы.

Использование цанной системы при управлении процессом измельчени позволяет повысить на 0,3% произво— дительность по готовому продукту при одновременном снижении потерь на

0,4% за счет уменьшения переиэмельчения.

Формула изобретения

tO

Система автоматической стабилизации плотности пульпы в сливе классификатора при мокром процессе измельчения, содержащая датчик плотности пульпы в сливе классификатора, соединенный с первым входом блока сравнения, второй вход которого .соединен с задатчиком плотности пульпы, выход блока сравнения соединен с первыми входами первого интегратора и первого блока умножения„ выход пер— вого блока вычитания соединен с первым входом первого блока деления, 25 выход которого подключен к второму входу первого блока умножения, выход которого соединен с первым входом первого блока сложения, выход первого блока сложения подключен .к исполнительному механизму регулирующего органа задвижки расхода воды в слив классификатора, выход первого интегратора соединен с первым входом второго блока умножения, выход которого соедичен с вторым входом первого бло-З5 ка сложения, выход второго ийтегратора соединен с первыми входами тре1 тьего и четвертого блоков умножения и с входом третьего .лнтегратора, вы.ход четвертого блока умножения соеди-40 нен с первым входом второго блока сложения, второй вход которого соединен с выходом пятого блока умножеЪ ния, первый вход которого соединен с выходом третьего интегратора, выход"5 первого масштабного блока подключен к входу второго масштабного блока, первый задатчик опорного сигнала подключен к входу третьего масштабного блока, отличающаяся

50 тем, что, с целью повышения качества стабилизации, она снабжена квадраторами, блоком извлечения квадратного корня, инверторами и дополнительными блоками умножения, деления„ сложения,>5 вычитания, интеграторами и задатчиками опорных сигналов, причем выход второго блока вычитания через блок извлечения квадратного корня соединен с первыМ входом третьего блока сложения, второй вход которого и первый вход шестого блока умножения соединены с входом первого квадрато— ра и с выходом четвертого масштабного блока, а выход первого квадратора соединен с первым входом второго блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом седьмого блока умножения, первый вход которого соединен с выходом третьего масштабного блока и с первым входом восьмого блока умножения, второй вход которого и вход второго квадратора, первые входы девятого, десятогс и одиннадцатого блоков умножения соединены с выходом второго блока деления, первый вход которого соединен с выходом третьего блока сложения, а вторые входы второго блока деления и седьмого блока умножения соединены с выходом второго масштабного блока, вход которого соединен с первым входом двенадцатого блока умножения, второй вход двенадцатого блока умножения, второй вход десятого блока умножения и первый вход тринадцатого блока умножения соединены с выходом девятого блока умножения, второй вход девятого блока умножения, второй вход шестого блока умножения и первый вход четырнадцатого блока умножения соединены с выходом второго квадратора, выход шестого блока умножения через первый инвертор соединен с первым входом четвертого блока сложения, второй и третий входы которого соединены с выходами восьмого и Двенадцатого блоков умножения, а выхдд четвертого блока сложения соединен с первым входом первого блока вычитания и вторым входом одиннадцатого блока умножения, выход кото-. рого соединен с первым входом пятого блока сложения, второй и третий входы которого соединены с выходами второго инвертора и тринадцатого блока умножения, второй вход которого и первый вход третьего блока деления соединены с выходом второго эадатчика опорного сигнала и с входом четвертого масштабного блока, выход десятого блока умножения соединен с первым входом пятнадцатого блока умножения, второй вход которого и первые входы четвертого, пятого, шестого и седьмого и второй вход третьего блоков деления соединены с выходом!

260022

Составитель В. Алекперов

Техред Л.Олейник Корректор И. Муска

Редактор Н. Слободяник

Заказ 5!56/3 Тираж 582. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 третьего задатчика опорного сигнала и с входом первого масштабного блока, выход пятнадцатого блока умножения соединен с первым входом шестого блока сложения, второй вход которого соединен с выходом четырнадцатого блока умножения, второй вход которо го и второй вход пятого блока деления подключены к выходу первого задатчика опорного сигнала, выход шес- 30 того блока сложения соединен с входом второго инвертора, выход пятого блока сложения соединен с первым входом . восьмого блока деления, второй вход которого и второй вход первого блока f5 деления соединены с выходом четвертого задатчика опорного сигнала выход пятого задатчика опорного. сигналаподключен к вторым входам первого блока вычитания и шестого блока деления, 20 выход первого блока сложения соединен с первым входом третьего блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом второго блока сложения, третий. вход которого под- 25 ! ключен к выходу шестнадцатого блока умножения, первый и второй входы которого соединены соответственно к выходами шестого блока деления и четвертого интегратора, вход которого и первый вход семнадцатого блока умножения соединены с первым входом пятого блока умножения, второй вход которого подключен к выходу пятого блока деления, выход шестого задатчика опорного сигнала соединен с вторым входом четвертого блока деления, выход которого подключен к второму входу семнадцатого блока умножения, выход которого соединен с первым входом четвертого блока вычитания, второй вход которого подключен к выходу третьего блока умножения, второй вход которого соединен с выходом седьмого блока деления, второй вход которого соединен с выходом седьмого задатчика опорного сигнала, выход третьего блока деления соединен с вторым входом четвертого блока умножения, выход третьего блока вычитания соединен с входом второго интегратора,выход четвертого блока вычитания соединен с третьим выходом блока сравнения.