Способ управления процессом измельчения в мельнице замкнутого цикла

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтсинк

Соцналнстнчвсннк

Рвснубяни

<1и 980832 (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 14,11.80 (21) 3004943/29-33 с присоединением заявки hk (23) Приоритет (5l)M. Кд.

В 02 С 25/00 фкудерстеенный кемнтет

СССР не делен нзееретеннй н етерытнй (3) ЮК 621. .926(088.8) Опубликовано 15. 12,82. Бюллетень М 46

Дата опубликования описания 18. 12.82 ьн, ттт.т.

В.И. Кубанцев, Э.Я. Гутерман и Г.В. Матвеев ь

6 у ;у, Всесоюзный наунно-исспедоаательский и проектное конструкторский институт по аетоиатиаации предприятий промышленности строительных материалов (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОИ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

В ИЕПЬНИЦЕ ЗАИКНУТОГО ЦИКЛА

Изобретение относится к автоматйзации процессов измельчения и может быть использовано в цементной, керамической, металлургической и других отраслях промышленности, связанных с процессами тонкого измельчения материалов.

Известен способ управления загрузкой шаровой мельницы, включающий изменение подачи материала в мельницу в зависимости от уровня загрузки по сигналу экстремального регулятора производительности, анализ аварийных перегрузок мельницы путем измерения прирацения уровня загрузки мельницы при уменьшении ее производительности, фиксацию аварийных перегрузок при превышении допустимой величины прирацения уровня загрузки и устранение 20 аварийных перегрузок путем совершения увеличенного шага в сторону уменьшения расхода исходного материа.ла 3 13.

Недостатком этого способа является высокая критичность эффективности уп" равления к выбору величины увеличенного шага. разгрузки, которая не может быть однозначно установлена заренее ввиду неполной информации об объекте.

Известен способ управления процессом.измельчения в мельнице замкнутого цикла, включающий измерение рас" кода материала в мельницу, расхода суммарной загрузки и расхода готового продукта, изменение расхода материала в мельницу в зависимости от установленного задания и изменений суммарной загрузки мельницы, экстремаль ное регулирование производительности мельницы путем изменения установленного задания при регулировании расхода материала в мельницу, фиксацию аварийных перегрузок и их предотвращение путем временного исключения

:экстремального регулирования, измере

3 98083 ние скорости изменения расхода гото-! вого продукта при временном исключении экстремального регулирования и возобновление экстремального .ресулирования по истечении времени пере-. ходного процесса Г2).

Недостатками данного способа являются наличие значительных потерь на поиск максимальной производительности после совершения шага разгруз- 1о ки при устранении аварийных перегрузок и отсутствие мер по сокращению числа аварийных перегрузок, что приводит к снижению производительности мельницы. 15

Цель изобретения - повышение точности управления.

Эта цель достигается тем, что согласно способу управления процессом

lt 20 измельчения в мельнице, замкнутого цикла, включающему измерение расхода. материала в мельницу, расхода суммарной загрузки и расхода готового продукта, изменение расхода материала в мельницу в зависимости от установленного задания и изменений суммарной загрузки мельницы, экстремальное регулирование производительности мельницы путем изменения установленного задания при регулировании расхода материала в мельницу, фиксацию аварийных перегрузок и их предотвращение путем временного исключения экстремального регулирования, измерение скорости изменения расхода готового продукта, при временном исключении экстремального регулирования и возобновление экстремального регулирования по истечении времени переходного процесса, при экстремальном регулировании фиксируют установленное задание, в момент реверса направления его изменения, при временном исключении экстремального регулирования определяют знак скорости изменения расхода готового продукта и после возобновления экстремального регулирования осуществляют повторное исключение экстремального регулирования, причем при возобновлении экстремального регулирования устанавливают граничное задание расхода материала в зависимости от суммарной загрузки и расхода готового продукта, измеренных в момент изменения знака скорости изменения расхода готового продукта, а повторное исключение экстремального регулирования осуществляют при превышении гранич2 4 ного задания зафиксированным заданием в момент реверса направления изменения задания.

На основании анализа переходного процесса при исключенном экстремальном регулировании определяют граничное значение задания, установление которого при возобновлении экстремального регулирования позволяет сократить потери на поиск. Сравнение задания, установленного в момент реверса направления задания с граничным значением, и повторное исключение экстремального регулирования при превышении граничного значения задания снижает вероятность появления аварийных ситуаций. Настройка граничного значения задания обеспечивает компенсацию возмущений, действующих на процесс измельчения.

Управление процессом измельчения в мельнице замкнутого цикла с использойанием предлагаемого способа осуществляется следующим образом.

Определяют величину задания по расходу материала в мельницу при первоначальном включении (возобновлении) экстремального регулирования в зависимости от усредненных значений максимальной производительности мельницы и величины суммарной загрузки, соответствующей максимуму производительности при известном отношении величины изменения расхода исходного материала к величине изменения суммарной загрузки при регулировании расхода материала в мельницу (далее это значение задания называется граничным), При этом усредненные значения максимальной производительности и величины суммарной загрузки, соответствующей максимуму производительности, определяются заранее на основании

Ф экспериментального изучения статической характеристики мельницы или из аналитического расчета. Например, если регулирование расхода материала в мельницу в зависимости от установленного задания производится пропорционально изменению суммарной загрузки, то первоначальное значение граничной величины задания определяется путем суммирования величины максимальной производительности с величиной соответствующей суммарной загрузки, взятой с известным коэффициентом пропорциональности, изменяют расход

980832 материала в зависимости от величины задания и изменений суммарной загрузки осуществляют экстремальное регулирование производительности мельницы путем изменения задания по расходу материала в мельницу. Например, при экстремальном регулировании происходит увеличение суммарной загрузки при увеличении задания по расходу материала в мельницу. Тогда при не,котором значении задания по расходу материала в мельницу и суммарной загрузки выполняются условия реверса направления изменения задания по расходу исходного материала в мельницу. 15

Значение задания по расходу материала в момент выполнения условий реверса сравнивают с граничным зна- . чением, при превыше. we граничного значения экстремальное регулирование 20 временно исключает и измеряет скорость изменения расхода готового продукта в течение промежутка времени, обусловленного длительностью переходного процесса. - 25

Соотношение значений расхода материала в мельницу и суммарной загрузки в момент выполнения условий реверса зависит от выбранного способа экстремального регулирования 30 производительности (например шаговый поиск экстремума с анализом знака приращения производительности или непрерывный поиск экстремума с учетом знака первой и второй производных 3 производительности), величины помех и дрейфы статической характеристики.

В общем случае состояние мельницы в момент реверса не соответствует устойчивому равновесию в экстремуме ста- ц тической характеристики, т.е. такому состоянию объекта, при котором расход материала в мельницу равен максимальной производительности при величине суммарной загрузки, соответствующей максимуму производительности.

Предположим, что величина суммарной загрузки в момент исключения экстремального регулирования меньше величины, соответствующей максимуму производительности, а величина расхода материала в момент достижения суммарной загрузки при значении задания по расходу материала, зафиксированном в момент исключения экст" ремального регулирования, превышает величину максимальной производитель" ности.. В этом случае скорость изменения расхода готового продукта, измеряемая в течение переходного процесса в начале положительна и изменяет знак в момент, когда суммарная загрузка проходит через значение суммарной загрузки, соответствующее максимуму действительной статической характеристики объекта, Значение суммарной нагрузки и производительности в этот момент измеряется, определяется и устанавливается новое текущее и равное ему граничное значение задания по расходу материала в мельницу, и по истечении промежутка времени, обусловленного длительностью переходного процесса, возобновляют экстре -. мальное регулирование производительности.

Аналогично осуществляют управление в том случае, когда вепичина суммарной загрузки в момент исключения экстремального регулирования превышает величину, соответствующую максимуму производительности, а величина расхода материала в момент достижения этой величины суммарной загрузки при значении задания по расходу материала, зафиксированном в. момент исключения экстремального регулирования, меньше величины максимальной производительности.

В том случае, когда скорость изменения расхода готового продукта в течение переходного процесса после исключения экстремального регулирования знакопостоянна и положительна, возобновляют экстремальное регулирование, а если скорость изменения расхода готового продукта в течение промежутка времени, обусловленного длительностью переходного процесса после исключения экстремального регулирования знакопостоянна и отрицательна, анализируют наличие аварийной пере-. грузки путем сравнения приращения суммарной загрузки с допустимой величиной, и, если приращение суммарной загрузки меньше допустимого, возобновляют экстремальное регулирование, а при превышении допустимой величины приращения фиксируют наличие аварийной перегрузки, прогнозируют величину расхода готового продукта на время прохождения материала через мельницу, устанавливают значение заданип по рас-. ходу материала, обеспечивающее величину расхода материала в мельницу, 980832 8 ки 13 фиксирует факт наличия аварийной перегрузки мельницы на основании анализа сигналов датчиков расходов исходной шихты, суммарной загрузки

3 и готового продукта. В исходном состоянии .ко входу эадатчика регулятора загрузки 12 через контакты управляемого переключателя 14 подключены выход экстремального регулятора 15, 1Е осуществляющего поиск максимальной производительности мельницы. Дифференциатор 16 измеряет скорость изменения задания, устанавливаемого задатчиком 12, а нуль-орган 17 фиксирует момент изменения знака скорости изменения задания, т.е. момент реверса экстремального регулятора.

Положение задатчика 12 сравнивается с граничным .значением задания, © определяемым задатчиком граничного значения задания 18 с помощью блока сравнения 19. Выход "Больше" блока сравнения 19 и выход нуль-органа 17 поступают на входы блока совпадения

20, выход которого соединен с первым входом блока ИЛИ 21. На второй вход блока ИЛИ подключен выход блока диагностирования аварийной перегрузки 13. эв Таким образом, при фиксации аварийной перегрузки или при совпадении двух событий: реверса экстремального регулятора и превышения задания регуя лятору загрузки, по сравнению с rpaи Зу ничным значением задания от блока

ИЛИ 21 поступает сигнал на первый вход триггера 22.

При изменении состояния триггера

22 изменяется положение управляемого

4ф переключателя 14, вследствие чего экстремальный регулятор 15 отключается от входа задатчика 12, и обеспечивается воэможность соединения задатчика 12 с блоком расчета задания ьis 23 через переключатель 24. В случае фиксации аварийной перегрузки замыкается ключ 25 и ко входу эадатчика 12 присоединяется выход блока расчета задания 26, на вход которого .Е поступают выходы датчика расхода суммарной загрузки 9 и дифференциатора

27, измеряющего скорость изменения расхода готового продукта 10 ° равную прогнозируемой величине расхода готового продукта и повторяют все операции, связанные с анализом скорости изменения готового продукт корректировкой граничного значения по расходу исходного материала и во зобновлением экстремального регулирования в изложенной последовательности

На чертеже представлено устройст во, реализующее способ.

Устройство содержит исходную шах ту, поступающую в мельницу 1, мельницу 2, суммарную загрузку, поступающую из мельницы в. сепаратор 3, с паратор 4, продукт, возвращаемый на домол (крупка) 5, готовый продукт 6 регулирующий орган, изменяющий расход исходной шихты 7, датчик расход исходной шихты 8, датчик расхода суммарной загрузки 9, датчик расход готового продукта 10, регулятор загрузки 11, задатчик регулятора загрузки 12, блок диагностирования ав рийной перегрузки 13, управляемый переключатель 14, экстремальный регулятор 15, дифференциатор 16, нуль орган 17, эадатчик граничного значе ния задания регулятору загрузки 18, блок сравнения 19, блок совпадения

20, блок ИЛИ 21, триггер 22, блок расчета задания 23, управляемый мно гоканальный переключатель 24, управ ляемый ключ 25, блок расчета задани

26, дифференциатор 27, блок задержк (реле времени) 28, нуль-орган 29.

Устройство работает следующим об разом.

Исходная шихта 1 измельчается в мельнице 2, из мельницы суммарная загрузка 3 поступает в сепаратор 4, где производится разделение на грубый продукт 5, возвращаемый на домо в мельницу, и готовый продукт 6. Из менение расхода исходной шихты в мел ницу осуществляется регулирующим ор ганом. Расходы исходной шихты, суммарной загрузки и готового продукта изменяются соответственно датчиками

8-10, Выходы датчиков 8 и 9 подключены ко входам регулятора загрузки

11, который изменяет расход исходнои шихты с помощью регулирующего органа 7 в зависимости от изменений расхода суммарной загрузки и задания, величина которого определяется задатчиком регулятора загрузки 12. Блок диагностирования аварийной перегрузТаким образом, при фиксации аварийной перегрузки обеспечивается установление такого положения задатчика регулятора загрузки, при котором достигается расход искходной шихты в

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

N 538736, кл. В 02 С 25/00э 1976, 2. Авторское свидетельство СССР

М 622497, кл. В 02 С 25/00, 1978 (прототип).

9 9808 мельницу, равный прогнозируемому значению расхода готового продукта.

Второй выход триггера 22 через нормально-замкнутый контакт переключателя 24 включает блок задержки 28, например реле времени, который начинает отсчитывать выдержку времени, соответствующую длительности переходного процесса. Нуль-орган 29 фиксирует момент изменения знака скорости !О изменения расхода готового продукта, измеряемой дифференциатором 27. Выход нуль-органа 29 соединен с управляемым многоканальным переключателем 24. Если за промежуток времени, 15 равный установленной длительности переходного процесса, положение переключателя 24 не меняется, т.е. скорость изменения готового продукта является знакопостоянной, то по исте- 20 чении выдержки времени блок задержки 28 переводит триггер 22 в другое положение и отключается, при этом управляемый переключатель 14 возвращается в исходное состояние, возоб- 2$ новляя тем самым экстремальное регулирование.

В том случае, когда скорость изменения готового продукта меняет знак в течение переходного процесса, Зв в момент изменения знака скорости нуль-орган 29 изменяет положение многоканального переключателя 24, в результате чего задатчик регулятора загрузки 12 и блок задания граничного значения 18 соединяются с вы". ходом блока расчета задания 23, на входы которого подключены выходы датчиков расхода суммарной загрузки 9 и расхода готового продукта 10. При этом величина задания регулятору загрузки устанавливается таким образом, чтобы величина расхода аихты в мельницу при измеренном значении суммарной загрузки равна измеренной величине готового продукта,и граничное значение задания устанавливается равным установленной величине задания регулятору загрузки. Одновременно контактом переключателя 24 сбрасывается блок задержки 28, после чего отсчет времени переходного процесса начинается сначала.

Данный способ позволяет повысить точность управления.

Способ управления процессом измельчения в мельнице замкнутого цикла, включающий измерение расхода материала в мельницу, расхода суммарной загрузки и расхода готового продукта, изменение расхода материала в мельницу в зависимости от установленного задания и изменений суммарной загрузки мельницы, экстремальное регулирование производительности мельницы путем изменения установленного задания при регулировании расхода ма; териала в мельницу, фиксацию аварийных лерегрузок и их предотвращение путем временного исключения экстремального регулирования, измерение ско рости изменения расхода готового продукта при временном исключении экст" ремальнаго регулирования и возобновление экстремального регулирования по истечении времени переходного процесса, о т л и ч а ю щ. и и с я тем, что, с целью повышения точности управления, при экстремальном регулировании фиксируют установленное задание в момент реверса направления его изменения,при временном исключении экстремального регулирования определяют знак скорости изменения расхода готового продукта и после возобновления экстремального регулирования осуществляют повторное исключение экстремального регулирования, причем при возобновлении экстремального ре" гулирования устанавливают граничное задание расхода материала в зависимости от суммарной загрузки и расхода готового продукта, измеренных в момент изменения знака скорости изменения расхода готового продукта, а повторное исключение экстремального регулирования осуществляют при превышении граничного задания зафиксированным заданием в момент реверса направления изменения задания.

980832

Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, й-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 9544/10

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

Составитель В. Алекперов

Редактор И. Митровка Техред М.Надь Корректор О. Билак