Система для управления заполнением измельчительного агрегата

 

Использование: горнообогатительная, химическая и строительная промышленность . Сущность изобретения: система для управления заполнением измельчительного агрегата содержит датчик 3 веса, мультивибратор 4, формирователи 5 и 26 импульсов, усилители 6 и 30, задатчики 7 и 25, генераторы 8 и 27 ультразвуковых колебаний, первый ультразвуковой преобразователь 9. второй ультразвуковой преобразователь, состоящий из источника 28 освещения и приемника 29. таймер 10, одновибраторы 11,13,16, 20 и 21, блок 12 задержки, ключи 14, 15 24, счетчик 17, блок 18 памяти, логическую схему 19, вычислительное устройство 22, аналого-цифровой преобразователь 23, элемент 31 сравнения, интегратор 32, регулятор 33, преобразователь 34 мощности , электродвигатель 35 конвейера и конвейерные весы 38. 1 ил. Ё

СОЮЗ ".ОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 02 С 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ.И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

OR ИСАН И Е И 3 ОБРЕТЕ Н ИЯ.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 Q

С> фь (21) 4756263/33 (22) 04.11.89 (46) 23.06.92. Бюл. № 23 (71) Криворожский горнорудный институт и.

Межотраслевой научно-технический комплекс "Механобр" (72) В.С.Моркун, А.П.Николайчук, В.С.Процуто и В.А.Токмачев (53) 621.926 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 483132, кл. В 02 С 25/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР

N- 1068725,,кл. 6 01 С 11/10, 1982, (54) СИСТЕМА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗАПОЛНЕНИЕМ ИЗМЕЛЪЧИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА (57) Использование: горнообогатительная, химическая и строительная промышлен„„. Ж„„1741904 А1 ность. Сущность изобретения: система для управления заполнением измельчительного агрегата содержит датчик 3 веса, мультивибратор 4. формирователи 5 и 26 импульсов, усилители 6 и 30, задатчики 7 и 25, генераторы 8 и 27 ультразвуковых колебаний, первый ультразвуковой преобразователь 9. второй ультразвуковой преобразователь, состоящий из источника 28 освещения и приемника 29. таймер 10, одновибраторы

11, 13, 16, 20 и 21, блок 12 задержки, ключи

14, 15 24, счетчик 17, блок 18 памяти, логическую схему 19, вычислительное устройст,во 22, аналого-цифровой преобразователь

23, элемент 31 сравнения, интегратор 32, регулятор 33, преобразователь 34 мощности, электродвигатель 35 конвейера и конвейерные весы 38. 1 ил.

1741904

25

35

40 обраэователь и электродвигатель.50 конвейера, причем мультивибратор подключен к первому входу таймера, к входам первого одновибратора, блока задержки и первого формирователя импульсов, выход

Изобретение относится к управлению процессами измельчения полезных ископаемых и может быть использовано в горнообогатительной, химической, строительной и смежных отраслях промышленности.

Известна система автоматического управления процессом измельчения полезных ископаемых, содержащая воспринимающий элемент с вибродатчиком, усилитель, основной и дополнительный формирующий блоки, а также блоки обработки информации, Недостатками известной системы являются низкая точность, а также малая надежность, вызванная - износом воспринимающего элемента, выполненного в виде металлической балки.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система управления заполнением измельчительного агрегата, включающая датчик. веса, мультивибратор, формирователь импульсов. генератор ультразвуковых колебаний, ультразвуковой преобразователь, три электронных ключа, усилитель, блок памяти, блок задержки, логическую схему ИЛИ, вычислительное устройство, счетчик, аналогоцифровой преобразователь, два задатчика, счетчик и пять одновибраторов, таймер и электродвигатель конвейера

С изменением удельного веса исходного сырья изменяется его объемный вес на конвейерной ленте, что приводит к погрешности при оценке крупности кусков. Это способствует уменьшению выхода измельченного продукта заданного класса крупности.

Цель изобретения — повышение качества управления.

Цель достигается тем, что система управления заполнением измельчительного агрегата, содержащая датчик веса, мультивибратор, первые формирователь импульсов, усилитель, задатчик, генератор ультразвуковых колебаний, ультразвуковой преобразователь,пятьодновибраторов,три ключа, таймер, блок памяти, блок задержки, логическую схему ИЛИ, вычислительное устройство, счетчик, аналого-цифровой прекоторого подключен, к входам второго одновибратора и первого генератора ультразвуковых колебаний, выход второго одновибратора подключен к первому входу первого ключа, второй вход которого соединен с выходом первого ультразвукового

15 преобразователя и с выходом генератора ультразвуковых колебаний, выход первого ключа через первый усилитель подключен к первому входу второго ключа, выход которого подключен k входу второго одновибратора, выход которого подключен к первым входам счетчика и блока памяти и к второму входу таймера, выход блока задержки через последовательно соединенные логическую . .схему ИЛИ и четвертый одновибратор, подключен к второму входу второго ключа, первый задатчик подключен к второму входу счетчика, выход которого подключен к входу пятого одновибратора; выход которого соединен с третьим входом счетчика и первым входом вычислительного устройства, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами блока памяти и аналого-цифрового преобразователя, выход первого одно.вибратора подключен к первому входу третьего ключа, снабжена вторым задатчиком, формирователем импульсов, генератором ультразвуковых колебаний, ультразвуковым преобразователем и усилителем, элементом сравнения, интегратором, регулятором и преобразователем мощности, причем мультивибратор подключен к входу второго формирователя импульсов, выход которого подключен через второй генератор ультразвуковых колебаний к источнику освещения второго ультразвукового преобразователя, приемник которого подключен через второй усилитель к второму входу третьего ключа, выход которого через интегратор подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, а датчик веса и выход второго эадатчика подключены к соответствующим входам элемента сравнения, выход которого подключен к входу регулятора, выход которого через преобразователь мощности подключен к электродвигателю конвейера.

На чертеже представлена блок-схема системы управления заполнением измельчительного агрегата, Объектом управления является измельчительный агрегат 1, работающий в замкнутом цикле с классификатором 2.

Система управления заполнением измельчительного агрегата содержит датчик 3 веса, мультивибратор 4, первый формирователь 5 импульсов, первый усилитель 6, первый задатчик 7, первый генератор 8 ультразвуковых колебаний, первый ультразвуковой преобразователь 9, таймер 10, первый.одновибратор 11, блок 1." задержки, второй одновибратор 13, первый и второй ключи 14 и 15, третий одновибратор 16, счетчик 17, блок 18 памяти, логическую схему 19, четвертый и пять одновибраторы 20 и 21, 1741904 вычислительное устройство 22, аналогоцифровой преобразователь 23, третий ключ

24, второй эадатчик 25, второй формирователь 26 импульсов, второй генератор 27 ультразвуковых колебаний, второй 5 ультразвуковой преобразователь, состоящий из источника 28 излучения и приемника

29, второй усилитель 30, элемент 31 сравнения, интегратор 32, регулятор 33, преобразователь 34 мощности, электродвигатель 35 1 0 конвейера, распределительный сосуд 36 с краном 37 (на котором установлен первый ультразвуковой преобразователь 9) и конвейерные весы 38.

Система для управления заполнением 15 измельчительного агрегата работает следующим образом.

Вода через кран 37 поступает в распределительный сосуд 36, Распределительный сосуд 36 состоит из бачка, в днище которого 20 установлены трубки, по которым вода, поступившая в бачок через кран 37, направляется к месту измерений и свободно выливается на материал, находящийся на конвейерной ленте. 25

Мультивибратор 4 вырабатывает прямоугольные импульсы, которые запускают формирователь 5 импульсов. Сформированные импульсы фиксированной амплитуды и длительности поступают на генератор 8 уль- 30 тразвуковых колебаний, представляющий собой ключевой каскад, нагруженный на колебательный контур, в котором возникают затухающие синусоидальные колебания. В первом ультразвуковом преобразователе 9 35 электрические колебания превращаются в упругие ультразвуковые колебания среды высокой частоты.

Сформированные колебания через днище распределительного сосуда и воду, теку- 40 щую по трубкам, передаются до точки соприкосновения водяной струи с поверхностью материала на конвейерной ленте..

Таким образом водяная струя используется в качестве волновода, по которому переда- 45 ются высокочастотные ультразвуковые колебания, причем общая длина этого волновода зависит от высоты материала на конвейерной ленте. Свободные концы трубок располагаются на одной высоте над 50 лентой конвейера в плоскости, перпендикулярной плоскости конвейерной ленты и рас- . положенной поперек ее движения.

Плоскость, образованная водяными струями, является секущей для материала на кон- 55 вейерной ленте, а положение нижней ее кромки определяется элементарным объемом материала.

Положение распределительного сосуда и длина трубок выбирается из расчета (h 12 + 13)n+1 (и 12 + 11)n для всех возможных значений h. где n— номер трубки; I> — длина трубки: 1г - высо э материала на конвейерной ленте.

Формирователь 5 импульсов запускает также одновибратор 13, в течение импульса которого запирается ключ 14, что препятствует проникновению запускающего и отраженного от днища распределительного сосуда 35 импульсов в усилитель 6.

Ультразвуковой импульс отражается от поверхности контролируемого материала и по водяной струе достигает первого ультразвукового преобразователя 9, который осуществляет обратное преобразование упругих колебаний в электрические. Принятый сигнал проходит через открытый ключ

14 и усиливается усилителем 6, Ключ 15 отпирается и пропускает принятый сигнал в течение импульса, сформированного одновибратором 20.

Длительность импульса, а также время его задержки выбираются таким образом, чтобы принять отраженный сигнал, прошедший по каждому водяному каналу в течение одного открытого периода работы ключа 15.

Формирование выдержки открывания ключа 15 осуществляется в блоке 12 задержки, который состоит из параллельно соединенных линий задержек, число которых соответствует количеству трубок волноводов.

Импульс, сформированный мультивибратором 4, пройдя через блок задержки, появляется на выходе через выбранные промежутки времени, что и приводит посредством логической схемы 19 ИЛИ к срабатыванию ключа 15 в нужный момент времени. Пакет электромагнитных колебаний, пройдя через ключ 15, запускает одновибратор 16, импульс с которого поступает. на таймер 10 и счетчик 17.

Таймер 10 запускается импульсом с мультивибратора 4 и формирует промежуток времени между этим импульсом и импульсами с одновибратора 16. После измерения очередного промежутка времени полученная величина записывается в блок 18 памяти.

Задэтчиком 7 устанавливается количество отраженных импульсов, которые должны поступить на счетчик 17, причем задаваемая величина равна количеству каналов, образованных водяными струями.

После прихода последнего отраженного импульса срабатывает одновибратор 21, который запускает вычислительное устройство

22 и одновременно осуществляет сброс показаний счетчика 17, приводя его a исходное состояние, 1741904

25

35 ленты между крупными. Количество круп-. 40

Источник 28 освещения и приемник 29. 50

В вычислительном устройстве 22 вычисляется сумма промежутков времени, сформированных таймером 10 и запоминаемым

Блоком 18 памяти для каждого канала измерений, которая затем сравнивается с подобной суммой, определенной для случая отсутс гвия материала на конвейерной ленте. Вычисленная разность S характеризует величину элементарного сечения материала на конвейерной ленте, Импульсы с мультивибратора 4 включают также формирователь 26 импульсов, который запускает генератор 27 ультразвуковых колебаний, Импульс акустических колебаний излучается вторым ультразвуковым преобразователем (28 и 29) в направлении материала, падающего с конвейерной ленты.

Траектория движения кусков руды после отрыва их от конвейерной ленты зависит от положения центра тяжести каждого куска в момент отрыва относительно плоскости конвейерной ленты.

Чем больше кусок, чем выше центр тяжести, тем выше проходит траектория его движения. Таким образом, количество кусков, а также их суммарная площадь проекции на боковую плоскость, образуемую падающим с конвейерной ленты материалом в определенной области этой плоскости, характеризуют абсолютное количество материала контрольного класса крупности, Возмущающим воздействием на процесс измельчения является процентное содержание крупных классов, например +50 мм. В процессе движения материала на кон.вейерной ленте происходит его сегрегация, проявляемая в том, что мелкие куски распределяются на поверхности конвейерной ных кусков руды размером более 50 мм, поступающих на измельчение, таково, что они располагаются на конвейерной ленте питателя последовательно один за другим.

Таким образом, в плоскости, секущей поток контролируемого материала поперек

t,ro движения„находится в определенный момент времени один кусок. ультразвукового преобразователя располагаются таким образом, чтобы воображаемая линия, соединяющая их центры была параллельна образующей барабана конвейерапитателя и пересекала верхнюю область плоскости, образованную падающим материалом. Конкретное положение этой линии относительно верхней границы указываемой области определяет нижний предел контролируемого класса крупности.

Источник 28 освещения излучает ультразвуковые колебания, а приемник 29 принимает сигнал, прошедший через плоскость падающего материала. Принятые колебания усиливаются усилителем 30 и подаются на ключ 24.

Ключ 24 отпирается на время, необходи.мое для стабильного гарантированного прохождения принятого сигнала, которое определяется длительностью импульса, сформированного одновибратором 11, Интегратор 32 суммирует амплитуды принятых импульсов за установленный промежуток времени. При этом, чем больше за этот промежуток времени проходит крупных кусков и чем крупнее они, тем меньше будет суммарная амплитуда, зафиксированная интегратором 32. Таким образом, суммарный сигнал, зафиксированный интегратором 32 за определенный промежуток времени, характеризует крупность кусков материала. поступающего на измельчение. Аналогоцифровой преобразователь 23 преобразует аналоговый сигнал с интегратора 32 в цифровой код, который считывается вычислительным устройством 22.

В вычислительном устройстве 22 определяется частное от деления величин $ и S, взятых с масштабирующими коэффициентами. Полученное значение характеризует содержание крупных классов в исходном сырье.

Датчик 3 веса фиксирует текущее значение погонной нагрузки на конвейерной ленте. Выходной сигнал с датчика веса поступает на элемент 31 сравнения. в котором сравнивается с сигналом задатчика 25.

Сигнал рассогласования поступает на регулятор 33, который в соответствии с заложенным в него законом управления формирует управляющий сигнал, который усиливается по мощности преобразователем 34 мощности и регулирует скорость вращения электродвигателя 35, тем самым изменяя производительность конвейера.

Сигнал с вычислительного устройства

22, поступая на корректирующий ввод задатчика 25 корректирует его выходной сигнал таким образом, чтобы уменьшить производительность конвейера-питателя в случае увеличения содержания крупных классов или увеличить его производительность в случае более мелкого исходного материала, Предлагаемая система для управления заполнением иэмельчительного агрегата позволит за счет увеличения выхода измельченного продукта заданного класса крупности в условиях изменяющихся физико-механических характеристик исход1741904

10 ного сырья увеличить выход полезного ком.понента в концентрат на 0,1 .

Составитель Л.Шарова

Техред M.Moðãeíòàë Корректор Т.Палий

Редактор О.Хрипта

Заказ 2240 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

Формула изобретения

Система для управления заполнением 5 иэмельчительного агрегата с конвейером, содержащая датчик веса, мультивибратор, первые формирователь импульсов, усилитель, задатчик, генератор ультразвуковых колебаний, ультразвуковой генератор, пять 10 одновибраторов,.три ключа, таймер, блок памяти.. блок задержки, логическуЮ схему

ИЛИ, вычислительное устройство, счетчик, аналого-цифровой преобразователь и электродвигатель конвейера, причем мульти- 15 вибратор подключен к первому входу таймера, к входам первого одновибратора. блока задержки и первого формирователя импульсов, выход которого подключен к входам второго одновибратора и первого 20 генератора ультразвуковых колебаний; выход второго одновибратора подключен к первому входу первого ключа, второй вход которого соединен с выходом первого ультразвукового преобразователя и выходом ге- 25 нератора ультразвуковых колебаний, выход первого ключа через первый усилитель подключен к первому входу второго ключа, выход которого подключен к входу третьего одновибратора, выход которого подключен 30 к первым входам счетчика и блока памяти и к второму входу таймера, выход блока задержки через последовательно соединен- ные логическую схему ИЛИ и четвертый одновибратор подключен к второму входу второго ключа, первый задатчик подключен к второму входу счетчика; выход которого подключен к входу пятого одновибратора, выход которого соединен с третьим входом счетчика и первым входом вычислительного устройства, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами блока памяти и аналого-цифрового преобразо.вателя. выход первого одновибратора ,подключен к первому входу третьего ключа, отличающаяся тем, что с целью повышения качества управления, она снабжена вторыми задатчиком, формирователем импульсов, генератором ультразвуковых колебаний, ультразвуковым преобразователем и усилителем, элементом сравнения, интегратором, регулятором и преобразователем мощности; причем мультивибратор подключен к входу второго формирователя импульсов, выход которого подключен через второй генератор ультразвуковых колебаний к источнику освещения второго ультразвукового преобразователя, приемник которого подключен через второй усилитель к второму. входу третьего ключа, выход которого через интегратор подклю-. чен к входу аналого-цифрового преобразователя, а датчик веса и выход второго задатчика подключены к соответствующим входам элемента сравнения, выход которого подключен к входу регулятора, выход которого через преобразователь мощности подключен к электродвигателю конвейера.