Способ управления измельчительным агрегатом

 

Изобретение относится к области управления измельчительным агрегатом с мельницей сливного типа в замкнутом цикле . Может быть использовано в цветной и черной металлургии, промышленности строительных материалов, химической и других отраслях. Позволяет повысить качество управления. Для достижения этой цели измеряют и стабилизируют на заданных значениях производительность агрегата и плотность готового продукта и пошаговый поиск оптимальных заданий этим системам стабилизации, причем поиск оптимальных заданий системам стабилизации осуществляют пошаговым изменением мощности привода насоса гидроциклона до достижения оптимума циркулирующей нагрузки или предельного значения уровня пульпы в зумпфе насоса, или предельной величины сигнала акустического параметра разгрузки мельницы, или предельного значения параметра ограничения процесса флотации, или предельной величины времени переходного процесса, при этом задания системам стабилизации устанавливают таким, чтобы снять соответствующее ограничение. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1727910 А1 (19) (I I) (sI)s В 02 С 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

pOUg5 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4835723/33 (22) 07,06.90 (46) 23.04.92. Бюл, N 15 (71) Ленинградский горный институт им. Г.В. Плеханова (72) Е.E. Андреев, В.Ф. Егоров, Г.Е, Златорунская, М.А. Кострова, П,В. Кузнецов, В.В, Леус, Г,В. Серов и О.Н, Тихонов (53) 621.926(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1036375, кл. В 02 С 25/00, 1982..

Авторское свидетельство СССР

М 1222312, кл. В 02 С 25/00, 1984. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНЫМ АГРЕГАТОМ (57) Изобретение относится к области управления измельчительным агрегатом с мельницей сливного типа в замкнутом цикле. Может быть использовано в цветной и черной металлургии, промышленности

Изобретение относится к управлению измельчительным агрегатом с мельницей сливного типа, в замкнутом цикле, и может быть использовано в цветной и черной металлургии, промышленности строительных материалов, химической, минеральных удобрений и других отраслях. где применяются шаровые барабанные мельницы.

Целью изобретения является повышение качества управления.

На чертеже представлена система; реализующая данный способ управления.

Система содержит датчик 1 производительности измельчительного агрегата, регулятор 2 стабилизации производительности строительных материалов, химической и других отраслях. Позволяет повысить качество управления. Для достижения этой цели измеряют и стабилизируют на заданных значениях производительность агрегата и плотность готового продукта и пошаговый поиск оптимальных заданий этим системам стабилизации, причем поиск оптимальных заданий системам стабилизации осуществляют пошаговым изменением мощности привода насоса гидроциклона до достижения оптимума циркулирующей нагрузки или предельного значения уровня пульпы в эумпфе насоса, или Предельной величины сигнала акустического параметра разгрузки мельницы, или предельного значения параметра ограничения процесса флотации, или предельной величины времени переходного процесса, при этом задания системам стабилизации устанавливают таким, чтобы снять соответствующее ограничение. 1 ил, 4 иэмельчительного агрегата, регулирующий орган 3 системы стабилизации производительности, датчик 4 плотности готового про- с,О дукта, регулятор 5 стабилизации плотности готового продукта, регулирующий орган 6 системы стабилизации плотности готового продукта, датчик 7 мощности двигателя насоса гидроциклона, регулятор 8 стабилизации циркулирую- ® щей нагрузки, вычислительное устройство

9 микроЭВМ, датчик 10 уровня пульпы в зумпфе, датчик 11 акустического параметра разгрузки мельницы, датчик 12 параметра ограничения процесса флотации, датчик 13 расхода воды в зумпф, регулятор 14 стабилизации подачи воды в зумпф.

1727910

15

Выделим три основных режима функционирования системы управления по данному способу.

Режим поиска оптимальных установок системам стабилизации и роизводител ьности измельчительного агрегата и плотности пульпы готового продукта. Поиск ведется пошаговым изменением мощности двигателя насоса гидроциклона до момента достижения оптимальной циркулирующей нагрузки или до выхода на одно из укаэанных выше ограничений. Включение режима поиска может осуществляться по инициативе оператора или поступать как команда с верхнего уровня управления.

Режим стабилизации найденных оптимальных заданий системам управления производительностью измельчительного агрегата плотностью готового продукта.

Функционирование систем стабилизации продолжается до момента включения режима поиска либо выхода на одно из упомянутых ограничений.

Режим корректировки заданий системам стабилизации при выходе на одно иэ упомянутых ограничений. В случае наступления такого ограничения в режиме поиска или стабилизации осуществляется пошаговое снижение заданий до тех пор, пока система не сойдет с ограничения.

Система имеет контуры стабилизации производительности измельчительного агрегата 1 — 2 — 3, расхода воды в зумпф 13-14—

6, циркулирующей нагрузки агрегата (по косвенному параметру мощности электропривода насоса гидроциклона) 7-8-2, плотности готового продукта 4-5-14, которые поддерживают заданные оптимальные значения параметров. При этом контуры стабилизации расходов руды в мельницу и воды в зумпф предназначены для повышения качества управления, поскольку они компенсируют высокочастотные возмущения.

Заданные оптимальные значения определяются вычислительным устройством 9 на основании алгоритма, Для выработки оптимальных заданий используется информация датчика 1 расхода руды (обратная связь через объект), датчика 10 контроля предельных значений уровня пульпы в зумпфе, датчика 11 акустического параметра шума разгрузки мельницы и датчика 12 параметра ограничения процесса флотации.

Оптимальные значения уставок выбираются в результате поиска на уровне, соответствующем оптимуму циркулирующей нагрузки, при этом производительность агрегата по готовому продукту заданного ка25

50 чества максимальна. Оптимальны уставки также (для данных условий работы иэмельчительного агрегата) при выходе на одно из упомянутых ограничений, поскольку дальнейшее увеличение заданий системам стабилизации не только не приводит к увеличению производительности по готовому продукту, а ухудшает показатели качества измельчения и даже может привести к аварии.

Пример 1, Допустим, возникла необходимость в поиске новых оптимальных уставок системам стабилизации (это может быть. следствием изменения типа руды по иэмельчаемости). В этом случае включается поисковая часть алгоритма управления и вычислительное устройство 9 в пошаговом режиме начинает увеличивать (на заданную величину Л С на каждом шаге) задание контуру стабилизации циркулирующей нагрузки в агрегате (по косвенному параметру мощности электродвигателя насоса гидроциклона). На каждом шагу происходит (no завершении переходного процесса) оценка приращения производительности Л 0 за текущий шаг. Если это приращение ЛО положительно, то на следующем шаге вновь увеличивается на заданную величину ЛС задание контуру стабилизации циркулирующей нагрузки и т.д. Таким образом, последовательными шагами идет движение к оптимуму циркулирующей нагрузки. Когда оптимум по циркулирующей нагрузке достигнут, то следующее положительное приращение /Л С/ даст отрицательное значение - /ЛО/. В этом случае поиск считается законченным. Задание контуру стабилизации циркулирующей нагрузки

См д=С7рк Л С, т.е, соответствующим заданию на последнем шаге режима поиска, Соответствующая корректировка (в сторону уменьшения задания по плотности) делается также в контуре стабилизации плотности готового продукта.

При оптимуме циркулирующей нагрузки измельченный агрегат обеспечивает глобальный (наивысший из всех возможных при данных условиях) максимум по производству готового продукта заданного качества.

Этот пример рассматривает ситуацию, когда измельчительный агрегат не выходит ни на одно из ограничений.

Пример 4. В поисковом режиме на одном из шагов система вывела агрегат на ограничение по уровню пульпы в зумпф. Переполнение зумпфа (датчик 10 уровня) мо- жет быть следствием того. что не

1727910 справляется насос, перекачивающий воз- контурах на уровне шага поиска. предшестросший объем пульпы на гидроциклон, В вующим появлению этого ограничения. этом случае система должна автоматически П р и м е 5. Всякий и м е р . сякий раз, после очередпрервать дальнейший поиск (отключается ного поискового шага, осуществляется конпоисковая часть алгоритма) и задания в 5 троль времени переходного процесса и контурах стабилизации циркулирующей на- следующий шаг приращения задания контугруэки (а следовательно, и производитель- рам стабилизации осуществляется не раности агрегата), плотности гот сти готового нее, чем закончится переходной процесс, м на предыдущем продукта (а следовательно, и расхода воды вызванный приращением на и в зумпф) устанавливаются на уровнях. соот- 10 шаге. В памяти микроЭВМ 9 заложены две ветствующим тем, которые были на пред- константы Ть и TM. Это соответственно врепоследнем шаге режима поиска.. мя наиболее быстрого ТБ и наиболее медр и м е р 3. В поисковом режиме на ленного TM переходных процессов. Удобно одном из шагов наблюдается интенсивный знать TM=kTg, где k— м= ь. где — целое число. Оценка выход из разгрузки мельницы металличе- 15 продолжительности времени переходного ского(обломки шаров и т.п.) и рудного(круп- процесса может вестись по одному или сраные куски руды) скрапа. Это явление эу несколькими параметрами.

В момент изменения задания (очередмельницу начнут уже покидать шары, и яв- ной шаг поисковой системы и начало переляется аварийным. Помимо предвестия о 20 ходного процесса) запоминается значение начале перегрузки выходящий скрап заби- одного (основного и определяющего) или вает трубы, попадает в насос и может при- нескольких параметров. По истечении вревести к поломке рабочего колеса насоса. В мени Ть сравниваются значения этого пакачестве индикатора, фиксирующего мо- раметра (параметров) в текущий момент и мент начала интенсивного выхода скрапа из 25 момент начала переходного процесса, Если мельницы, в системе используется акусти- разница между значениями параметров в ческий датчик, установленный на разгрузоч- моменты време мени начала и конца периода ной горловине мельницы (датчик 11). Тг, превышает заданную величину Л, л. то

Амплитуда выходного сигнала такого датчи- это значит, что переходный и т, что переходный процесс еще не ледующее сравнение происходит ущ возрастает при интенсив- 30 окончен, Следующее сра. ном выходе скрапа за счет ударов через промежуток времени 2ТБ от начала металлических обломков и кр"пных к сков р, ус ов . переходного процесса, при этом параметры руды о разгрузочную бутару, При выходе на сравниваются за начальный и конечный моограничение по заданному предельному менты те Т, . E менты текущего Б и т,д. Если по истечении значению акустического параметра раз- 35 времени Т =kT ни M= Б переходный процесс так и грузки мельницы система автоматически от- не уста о не становился, т,е. последний принял заключает поиск и устанавливает задания тяжной хар ж ой характер. то это свидетельствует контурам стабилизации на уровнях, соот- о перехо е о переходе агрегата в неустановившийся ветствующим тем, которые были на пред- режим с последующим переполнением изпоследнем шаге режима поиска. ности измельчать и аварией. В таком случае

Пример 4. В поисковом режиме. на режим поиска также прерывается (по ограодном из шагов возникает ограничение по ничению предельного времени переходного процессу флотации. Такое может случиться, процесса) и снижение з нижение задания системам если резко повысился уровень пульпы в ка- 45 стабилиза ста илизации должна быть на один шаг намерах флотомашин основной и контрольной зад и сущес ад и существенно выше (возможно три и флотации, ухудшились показатели качества более). (содержание ценного компонента, крупно- Конкретные значения Тв, TM и Лззд сть и т.п.) концентрата, увеличились потери зависят от типоразмера измельчительного с хвостами, не справляются последующие 50 агрега а агрегата, его состояния (до и после капиза фабрикой переделы, Все эти факторы мо- тально тального ремонта). схемы измельчения и гут быть следствием возросшего объема т.п., и подбир пульпы питания флотации либо другой при- цес е т.п., и под ираются индивидуально в прочины. цессе наладки системы.

При появлении такого ограничения си- 55 Рассмотри э ассмотрим этот же пример, задавшись стема 12 по сигналу датчика (или датчика конкретными числовыми значениями велиручного ввода с пульта оператора) должна чин. Допустим Т =10 мин, Тм=100 мин, автоматически прервать поиск и застаби- A -4o П

Азад.- . редположим также, что в качестлизировать задания в соответствующих ве основного определяющего режим пе1727910 регрузки выбран параметр мощностидвигателя насоса гидроциклона Йн.

Допустим, что в момент первого поискового шага мощность равнялась 50, а через

76=10 мин — 56 Поскольку разница сигналов ЛКн=6 больше заданной величины

Лд,=4%, то переходный процесс считается незаконченным и спустя 20 мин снова замеряется текущее значение параметра Мн (допустим оно составило 62 ). Разница

ЛЛ1н=62 — 56=6 больше hola. поэтому спустя 30 мин снова сравнивают текущее и начальное значения йн для новой пятиминутки. Предположим, Ин в конце ЗТБ составило 65,тогда Лаан=65 — 62=3 < 6здд., В этом случае переходный процесс можно считать законченным и новый поисковый шаг допустим. Если же спустя 10Тг, так и не

Выполнилось условие Л Кн„, — Лэад, TO считается, что система вышла на ограничение по продолжительности переходного процесса и реакцией должно быть значительное снижение производительности, что и предусмотрено алгоритмом.

Пример 6. Допустим, при работе системы управления в режиме стабилизации измельчительный агрегат выходит на одно из перечисленных в примерах 2 — 5 ограничений. Реакция системы должна быть таковой, чтобы последовательными шагами в сторону снижения задания снять это ограничение (ограничения), В большинстве случаев достаточно одного шага назад, но если этого ока>кется мало, то процедура может быть повторена. Аналогичное правило предусматривается, если агрегат вышел сразу на два и более ограничений, Величина одного шага назад во всех ограничениях (кроме описанного в примере 5) должна быть одинаковой. При наступлении ограничения по продолжительности переходного периода шаг назад должен быть больше.

При нахождении уставок системы стабилизации, соответствующих оптимальной циркулирующей нагрузке (пример 1) обеспечивается глобальный максимум производительности измельчительного агрегата по готовому продукту требуемой крупности. В случае выхода на одно иэ ограничений обеспечивается также оптимум (для данных условий), но локальный из-за действия соответствующего ограничения. Вместе с

5 тем, учет в системе управления этих ограничений делает работу системы безаварийной.

Данный способ позволяет улучшить качество управления и повысить производи10 тельность измельчительного агрегата.

Формула изобретения

Способ управления измельчительным агрегатом с мельницей сливного типа в замкнутом цикле, включающий измерение и

15 стабилизацию на заданных значениях производительности агрегата и плотности сотового продукта и пошаговый поиск оптимальных заданий системам стабилизации производительности агрегата и плот20 ности готового. продукта, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения качества управления, измеряют мощность привода насоса гидроциклона, уровень пульпы в зумпфе насоса, акустический параметр разгруэ25 ки мельницы, параметр ограничения флотации и время переходного процесса в агрегате, поиск оптимальных заданий системам стабилизации осуществляют пошаговым изменением мощности привода насоса

30 гидроциклона до дости>кения оптимума циркулирующей нагрузки, или предельного значения уровня пульпы в зумпфе насоса, или предельной величины сигнала акустиче- ского параметра разгрузки мельницы, или

35 предельного значения параметра ограничения флотации, или предельной величины времени переходного процесса, причем изменение заданных значений производительности агрегата и плотности готово40 ro продукта осуществляют до достижения оптимума циркулирующей нагрузки, до снятия предельного значения уровня пульпы в зумпфе насоса, предельной величины сигнала акустического параметра разгрузки

45 мельницы, предельного значения параметра ограничения процесса флотации и предельной величины времени переходного процесса.

Составитель Л.Шарова

Редактор Н.Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор H.Påâñêàÿ

Заказ 1362 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101