Система автоматического управления процессом мокрого измельчения в замкнутом цикле

Номер патента: 1147432

Авторы: Андреев, Кузнецов, Окунев, Тихонов

Есть еще 3 страницы.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

(51) В 02 С 25/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ь ыу;:во СССР974.СССР974 н,ницу подключ ля сигнала, ен к первому нформации, и оединен с вх которого подкраспределител выход которог омАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(72) Е,Е. Андреев, П.В. Кузнецов, Е.А. Оккчнев и О.Н, Тихонов (71) Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г,В. Плеханова (53) 621.926(088.8)(54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ МОКРОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ В ЗАМКНУТОМ ЦИКЛЕ, содержащая датчики расхода руды и воды в мельницу, воды в классифицирующий аппарат, плотности слива классифицирующего аппарата и уровня заполнения мельницы, регуляторы расхода руды и воды в мельницу, уровня заполнения мельницы, расхода воды в классифицирующий аппарат, исполнительные механизмы регулирования расхода руды и воды в мельницу, воды в классифицирующий аппарат, блоки управления и. опреде, ления качества готового продукта, причем выходы датчиков расхода воды в мельницу иклассифицирующий аппа- . рат, первый выход датчика расхода руды в мельницу подключены к первым входам соответствующих регуляторов, а выходы каждого из регуляторов сое-, динены соответственно с исполнительными механизмами регулирования расхода воды в мельницу н классифицирующий аппарат и руды в мельницу, выход датчика уровня заполнения мельницы подключен к первому входу регулятора уровня заполнения мельницы, выход которого подключен к второму входу регулятора расхода руды в мельницу, второй выход датчика расхода руды в мельницу, выход датчи ка плотности слива классифицирующего аппарата подключены к первому и второму входам блока определения качества готового продукта, а первый выход блока управления подключен к второму входу регулятора уровня заполнения мельницы, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью повышения качества управления, система снабжена формирователями сигнала,. знака направления движения и величины управляющего воздействия, величиьЬы интервала движения и унифицирова ного токового сигнала; распределителем информации, элементами памяти текущего и предшествующего значения производительности, начальных условий, текущего значения управляющего воздействия, направления движения, арифметическим и логическим блоками, цифроаналоговым преобразователем, программным устройством управления, задатчиками начальных условий, величины управляющего воздействия и интервала времени движения, причем третий выход датчика расхода руды в мельницу подключен к второму входу регулятора расхода воды в мельницу, а четвертый выход датчика расхода руды в мель ен на вход формировате выход1147432 у Му Составитель В. АлекперовРедактор Т. Иитейко .Техред С.Легеза Корректор, А. Тяско Заказ исн Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Яф 10Ю ФюУуЬф.ь с цЪ/9 Тираж 584 ВНИИПИ Государственнопо делам изобрете 13035, Москва, Ж, Р ОП 1 Мур 1 З Р 1Уриею ьаполнения кель Подломитета СССРи открытийкая наб., д.1147432 мента памяти предшествующего значения производительности, а выход элемента памяти предшествующего значения производительности подключен кпервому входу арифметического блока,к второму и третьему входам которогоподключены соответственно элементыпамяти текущего значения производительности и начальных условий, причемвход элемента памяти текущего значения производительности подключен квторому выходу распределителя инфор.мации, а вход элемента памяти начальных условий соединен с выходомзадатчика начальных условий, выходарифметического блока подключен кпервому входу логического блока, второй и третий входы которого подключены к элементам памяти текущегозначения управляющего воздействия инаправления движения, выход логического блока подключен к первому входу формирователя знака направлениядвижения, первый выход которого подключен к входу элемента памяти направления движения, а второй выходподключен к первому входу формирователя величины управляющего воздействия,. второй вход которого подключенк задатчику величины управляющего Изобретение относится к автоматизации процессов измельчения полезных ископаемых и может быть использова-но в металлургической, химической, огнеупорной промышленности и промьппленности строительных материалов.Известна самонастраивающаяся система управления барабанной мельницей, которая содержит регулятор поддержания соотношения исходный материал - вода в мельницу, регулятор производительности с корректором задания системы стабилизации заданной производительности по исходной руде, регулятор загрузки шарами, анализатор переходного процесса, задатчики режима работы мельницы и желаемого качества переходного процесса.и обеспечивает максимальную производительность мельницы по перерабатываевоздействия, первый выход формирователя величины управляющего воздействия подключен к входу элемента памяти направления движения, а второйк входу цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен кпервому входу формирователя величины интервала движения, второй входкоторого подключен к задатчику величины интервала времени движения,а выход подключен к входу формирователя унифицированного токового сигнала, выход которого соединен с входом блока управления, выходы программного устройства управления подключены к второму входу распределителя информации, к третьему входуарифметического блока, к четвертомувходу логического блока, второмувходу формирователя знака направления движения и третьему входу формирователя величины интервала движения, втЬрой выход блока управленияподключен к третьему входу блока определения качества готового продукта,выход которого, подключен к второмувходу регулятора расхода воды в класси-,фицирующнй аппарат,а третийвыход блокауправления соединен с третьим входом регулятора расхода воды в мельницу . мой руде в условиях дрейфа статической характеристики мельницы при износе шаров и.футеровки 1 .Недостатком системы является от сутствие.регулирования качества готового продукта, вследствие чего приизменении физических свойств рудыкондиции на крупность слива классификатора могут не выдерживаться,приводя к выдаче бракованной продукции.Наиболее близкой к предлагаемойо технической сущности является сис.тема автоматического управления про цессом мокрого измельчения в замкнутом цикле, содержащая датчики расхода руды и воды в мельницу, воды вклассифицирующий аппарат, плотностислива классифицирующего аппарата и 20 уровня заполнения мельницы, регуля114743 20 горы расхода руды и воды в мельницу, уровня заполнения мельницы, расхода воды в классифицирующий аппарат, исполнительный механизмы регулирования расхода руды и воды в мельницу, воды в классифицирующий аппарат, блоки управления и определения качества готового продукта, причем выходы датчиков расхода воды в мельницу и классифицирующий аппарат, пер вый выход датчика расхода руды в мельницу подключены к первым входам соответствующих регуляторов, а выходы каждого из регуляторов соединены соответственно с исполнительными ме ханизмами регулирования расхода воды в мельницу и классифицирующий аппарат и руды в мельницу, выход датчика уровня заполнения мельницы нодключен к первому входу регулятора уровня заполнения мельницы, выход которого подключен к второму входу регулятора расхода руды в мельницу, второй выход датчика расхода руды в мельницу, выход датчика нлот ности слива классифицирующего аппарага подключены к первому и второму входам блока определения качества готового продукта, а первый выход блока управления подключен к второму входу регулятора уровня заполнения мельницы. Известная система автоматически восстанавливает уровень заполнения мельницы материалом и поддерживает заданное качество готового продукта при изменяющихся свойствах руды 21.Однако данная система не обеспечивает достижение максимально возможной производительности по готово му продукту, так как по своей сути является устройством, стабилизирующим заданный запас материала в мельнице. Система стабилизирует подачу воды в мельницу и обеспечивает та . ким образом достижение лишь локаль- ного оптимума по эффективности измельчения материала с переменными физико-механическими свойствами, что также ограничивает производительность 50 цикла измельчения. Кроме того, введение сигнала коррекции в регулятор подачи воды в классификатор после определения отклонения качества вью.даваемого продукта от заданного 55 затягивает процесс компексации возникающих отклонений, что снижает качество регулирования, а исполь 2 4зование в системе датчика степени заполнения без дополнительных мер компенсации дрейфа его характеристики, всегда имеющего место, может привести к завалу мельницы или ее недопустимой разгрузке.Целью изобретения является повышение качества управления,Цель достигается тем, что система автоматического управления процессом мокрого измельчения в замкнутом цикле, содержащая датчики расхода руды и воды в мельницу, воды в классифицирующий анпарат, плотности слива классифицирующего аппарата и уровня заполнения мельницы, регуляторы расхода руды и воды в мельницу, уровня. заполнения мельницы, расхода воды в классифицирующий аппарат, исполнительные механизмы регулирования расхода руды и воды в мельницу, 1 воды в классифицирующий аппарат, блоки управления и определения качества готового продукта, причем выходы датчиков расхода воды в мельницу и классифицирующий аппарат, первый выход датчика расхода руды в мельницу подключены к первым входм соответ-, ствующих регуляторов, а выходы каждого из регуляторов соединены соответственно с исполнительными механизмами регулирования расхода воды в мельницу и классифицирующий аппарат и руды в мельницу, выход датчика уровня заполнениямельницы подключен к первому входу регулятора уровня заполнения мельницы, выход которого подключен к второму входу регулятора расхода руды в мельницу, второй выход датчика расхода руды в мельницу, выход датчика плотности слива классифицирующего аппарата подключен к пер" вому и второму входам блока определения качества готового продукта, а первый выход блока,управления подключен к второму входу регулятора уровня заполнения мельницы, снабжена формирователями сигнала, знака направления движения и величины управляющего воздействия, величины интервала движения и унифицированного .токового сигнала, распределителем информации, элементами памяти текущего и предшествующего значения производительности, начальных условий, текущего значения управляющего воздействия, направления движения, арифметическим и логическим блоками, цифроана1147432логовым преобразователем, программным устройством управления, задатчи ками начальных условий, величины управляющего воздействия и интервала времени движения, причем третий вы ход датчика расхода руды в мельницу подключен к второму входу регулято-, ра расхода воды в мельницу, а Четвертый выход датчика расхода руды в мельницу подключен на вход формирова О теля сигнала, выход которого подклю- чен к первому входу распределителя информации, первый выход которого соединен с входом элемента памяти предшествующего значения производи тельности, а выход элемента памяти предшествующего значения производительности подключен к первому входу арифметического блока, к второму и третьему входам которого подключены 20 соответственно элементы памяти текущего значения производительности и начальных условий, причем вход элемента памяти текущего значения производительности подключен к второму 25 выходу распределителя информации, а вход элемента памяти начальных ус. ловий соединен с выходом задатчика начальных условий, выход арифметического блока подключен к первому ЗО входу логического блока, второй и третий входы которого подключены к элементам памяти текущего значения управляющего воздействия и направления движения, выход логического блока подключен к первому входу формирователя знака направления движения, первый выход которого подключен к входу элемента памяти направле. ния движения, а второй выход подклю О чен к первому входу формирователя величины управляющего воздействия, второй вход которого подключен к задатчику величины управляющего воздействия, первый выход формировате ля величины управляющего воздействия подключен к входу элемента памяти направления движения, а второй - к входу цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к пер.50 вому входу формирователя величины интервала движения, второй вход которого подключен к задатчику величины интервала времени движения, а выход подключен к входу формировате ля унифицированного токового сигнала, выход которого соединен с входом блока управления, выходы программного устройства управления подключенык второму входу распределителя информации, к третьему входу арифметического блока, к четвертому входу логического блока, второму входу формирователя знака направления движения итретьему входу формирователя величины интервала движения, второй выходблока управления подключен к третьему входу блока определения качестваготового продукта, выход которогоподключен к второму входу регулятора расхода воды в классифицирующийаппарат, а третий выход блока управления соединен с третьим входом регулятора расхода воды в мельницу.На фиг, 1 изображена предлагаемая схема; на фиг. 2 - примеры работысистемы,Система содержит датчик 1 расхода руды, выход которого подключенна один из входов регулятора 2 расхода руды, управляющего исполнительным механизмом 3, воздействующим наскорость подачи материала в мельницу.Расход подаваемой в мельницу водыконтролируется с помощью датчика 4расхода воды и регулируется регулятором 5 расхода воды, формирующимуправляющее воздействие по сигналамрасхода воды и руды от датчика 4 и1, и управляющим исполнительным механизмом б, связанным с регулирующимклапаном расхода воды в мельницу.Расход воды, подаваемой на классификацию, измеряется с помощью датчика 7, подключенного к регулятору 8расхода воды в классификатор, посредством исполнительного механизма 9, воздействующего на регулирующий клапан расхода воды в классификатор.Плотность слива классификатораконтролируется датчиком 10 плотности, выдающим сигнал в блок 11 определения качества готового продукта,изменяющий задание регулятору 8 по"дачи воды в классификатор,Запас материала в мельнице контролируется с помощью датчика 12,включенного на входрегулятора 13уровня заполнения мельницы пульпой,изменяющего задание регулятору 2расхода руды. Выход: датчика расхода руды подключен на вход формирователя сигнала 14, представляющего собойпреобразователь аналогового сигнала весоизме510 15 35 рителя в дискретный импульсный сигнал, поступающий на вход распределителя информации 15, который посигналу программного устройства 16управления распределяет информациюо расходе руды между .элементом памяти 17 текущего значения производительности и элементом памяти 18предшествующего значения производительности.Задатчиком 19 и элементом памяти20 задаются начальные условия оптимизации процесса измельчения, которые передаются в арифметическийблоК 21, к которому подключены такжеэлементы памяти 17 и 18 и один извыходов программного устройства 16.Элемент 22 памяти текущего значенияуправляющего воздействия и элемент23 памяти направления движения служат соответственно для фиксированияформируемого оптимизирующего воздействия на объект управления и направления движения объекта к оптимуму.Выходные сигналы элементов 22 и 23совместно с сигналом от арифметического блока 21 и программного устройства 16 поступают в логическийблок 24. Последний выдает сигнална формирователь 25 знака направления движения, который по сигналупрограммного устройства 16 выдаетсигнал в элемент 23 памяти и наформирователь 26 величины управляющего воздействия. Последний связанс элементом 22 памяти текущего значения управляющего воздействия,с цифроаналоговым преобразователем27, и с задатчиком 28 величины управляющего воздействия. Задатчик 29величины интервала времени движения совместно с формирователем 30величины интервала времени движения,управляемым по команде от программного устройства 16, воздействует 4на формирователь унифицированноготокового сигнала 31 посредством выходного сигнала цифроаналоговогопреобразователя 27. Сформированныйунифицированный токовый сигнал поступает с формирователя 31 в блок 32 управления, выходы которого подключенына входы блока 11, регулятора 5 расхода водй в мельницу и регулятора13 уровня заполнения мельницы пульпой.1Система работает следующим обра-.зом. Мгновенное значение нагрузки мель. ницы, подаваемой рудой, непрерывно контролируется с помощью датчика расхода руды 1, выходные сигналы с которого поступают на регуляторы 2 и 5, стабилизирующие посредством исполнительных механизмов 3 и 6 соответственно производительность мельницы по свежей руде и соотношение между расходами руды и воды, подаваемой вмельницу и измеряемой с помощью датчика 4 расхода воды, Контур. 1-2-3 позволяет отстроиться в процессе регулирования от нежелательных колебаний сигнала мгновенной нагрузки приизменении крупности кусков руды, Кон. тур 4-5-6 в отличие от прототипа обеспечивает подачу воды в мельницу соответственно подаче руды, создавая необходимое разжижение пульпывнутри мельницы и предотвращая преждевременный завал мельницы рудой до наступления глобального оптимума., Соответствующая подача руды и воды в мельницу формирует условия протекания процесса измельчения и в зависимости от свойств измельчаемой руды (крупности, твердости, измельчае" мости)определяет скорость образования готового продукта в мельнице ивывода материала из мельницы, Еслиподаваемая в мельницу руда обладаетвысокой степенью измельчаемости,то скорость образования готовогокласса и вывода материала из мельницы соответствуют друг другу и мельни ца способна эффективно перерабатывать весь подаваемый материал. Если измельчаемость подаваемой руды снижается, то скорость образования готового продукта уменьшается и из мельницы выносится недоизмельченный продукт, возвращающийся в мельницу в виде циркуляции с песками классифицирующего аппарата. Если не снижать подачу руды, то мельница может переполниться, что приведет к аварии. Известно, что для каждого . типа руды с определенными физическими свойствами имеется только однозначение степени заполнения мельницы материалом, которое обеспечивает достижение максимально возможной производительности по готовому продукту. Таким образом, для каждого типа руды необходимо отыскивать свой оптимальный уровень заполнения мель 1147432 10ницы и лишь после этого поддерживать его, Это обстоятельство прототип не учитывает, Функцию поддержания уровня заполнения выполняет контур стабилизации, включающий датчик 12 уров ня заполнения, например электродинамический генераторный датчик шума, сигнал с которого подается на регулятор 13, вырабатывающий сигнал задания регулятору стабилизации подачи О руды, и изменяющий таким образом, подачу руды в зависимости от изменения степени измельчаемости руды, Изменение измельчаемости руды не должно сказываться на качестве готового 5 продукта. Для стабилизации заданного качества готового продукта служит автономный контур регулирования подачи воды в классифицирующий аппарат, включающий датчик 7 расхода подавае мой воды, регулятор 8 и исполнительный механизм 9, сочлененный с регулирующим клапаном подачи воды.Как отмечалось, для достижения глобального оптимума необходимо осуществлять постоянно поиск значения уровня заполнения мельницы материалом, обеспечивающего для данной руды с конкретными Физическими свойствами максимум производительности по30 готовому продукту. В установившемся состоянии производительность по гото. вому продукту равна производительности по свежей руде. Поиск оптимального значения уровня заполнения, дос-И тавляющего максимум производительности по свежей руде, осуществляется периодически. Для этого сигнал, пропорциональный текущей производительности, снимается с датчика веса 4 и подается на формирователь 14, осуществляющий преобразование аналогового сигнала веса руды на ленте конвейера в дискретный импульсный сигнал. Этот сигнал в течение каждого цикла поиска очередного значения. уровня заполнения суммнруется и запоминается в виде производительности за этот цикл элементами 17 памяти текущего значения производительности и пред- О шествующего 18. При этом распределителем информации 15 осуществляется обмен информацией элементов намятн 17 и 18. Таким образом, информация о текущем значении производнтельнос-ти эа текущий цикл поиска запоминается ячейкой памяти текущего значения, но по окончании этого цикла для последующего оиа становится предшествующейРаспределитель 5 управляется во времени программно-Временным циклическим устройством 16, Вконце каждого,очередйого цикла поиска по команде программного устройства 16 наряду с обменом информациеймежду элементами 17 и 18 и арифметическим блоком 21 осуществляетсявычислительная операция вычитанияпредыдущего значения из текущего.Первоначальное исходное значениетекущей производительности задаетсяэадатчиком 19 и запоминается элементом питания 20. Результаты операциивычитания в арифметическом блоке 21передаются в логический блок 24; который по команде от программногоустройства 16 производит оценку того, на сколько удалет был поиск впредыдущем цикле. Для этого логический блок 24 анализирует информациюэлемента памяти 23 о том, в какуюсторону был осуществлен предыдущийпоиск, учитывает текущее значение управляющего воздействия на данный момент времени, фиксируемого элементапамяти 22, и если результаты вычисления в блоке 21 таковы, что в результате текущего поиска уровня заполнения производительность возросла, то логический блок 24 дает команду блоку формирования 25 знаканаправления движения на повторениепредыдущего поиска. Если предыдущийпоиск был неудачен и привел к снижению производительности, то блоку 25дается команда на изменение в следую.щем цикле направления поиска на противоположное по сравнению с предыдущим. Блок 25, выполняя команду .логического блока 24 и программногоустройства 16, формирует знак направ"ления очередного поиска, которыйзапоминается элементом памяти 23для носЛедующего использования,"идает команду формирователю 26 дляформирования нового значения управ- .ляющего воздействия, т.е, значенияуровня заполнения для очередногоцикла поиска, Формирователь 26 величины управляющего воздействия форми-рует новое значение управляющеговоздействия таким образом, что алгебранчески суммирует (с нолученннмзнаком) текуЩее значение управляющего воздействия с сигналом от эадатчика 28. Последний служит для выбораО величины относительно изменения управляющего воздействия при очередном его изменении и является одной из настроек системы управления, используемой однократно при наладке сис темы, и новое значение управляющего воздействия передается в элемент 22 и запоминается там в цифровой форме. Для последующего использования управляющее воздействие преобразуется в аналоговый сигнал в цифроаналоговом преобразователе 27 и окон.1чательно формируется в унифицированный токовый сигналв формирователе 31 унифицированного токового сигнала:15 Выдача сформированного управляющего воздействия осуществляется циклически через интервал времени, формируе-. мые с помощью задатчика 29, являющегося также подстройкой системы, и формирователя 30 величины интервала движения 30, управляемого программным устройством 16, осуществляющим синхронизацию во времени всех командных сигналов. Выдача унифицированного25 токового сигнала управляющего воздействия осуществляется в блок 32 управления, формирующий сигнал задания нового значения уровня заполне" ния мельницы для регулятора 13, отра- батывающего изменение.задания и стабилизирующего уровень заполнения на этом новом значении в течение цикла поиска при изменении свойств руды. Поскольку поиск оптимума производит ся непосредственно по производительности цикла, то система управления автоматически отстраивается от любых нежелательных изменений параметров датчиков, например, степени запол- фф . кения и т.п., чем предотвращаются аварийные релймы. Одновременно с изменением задания на установление .нового значения уровня заполнения блок 32 управления выдает сигнал бпоку 11 иа изменение подачи воды в классифицирующий аппарат, предотвращая отклонение качества готовогопродукта от задания вследствие изменения условий измельчения мате ф риала при изменении уровня заполнеиия мельницы. Блок 11 определения качества готового продукта по сигналам от датчика 10 плотности слива классифицирунщего аппарата, датчика 55 1 веса руды и от блока 32 управления осуществляет величины изменения подачи воды в классифицирукиций апдарат и вводит эту величину в виде из -менения задания регулятору 8 подачиводы на классификацию.Так как сигнал от блока 32 управления выдается в.блок 11 несколькораньше, чем успеют измениться условия измельчения материала в мельниlце на очередном шаге поиска оптимума, то этим самым обеспечивается эффект предварения отклонения качества гового продукта от заданного, апоскольку это не позволяет отклонять.ся от задания по качеству выходногопродукта, то в системе не возникаетглубоких колебаний переходного процесса, чем значительно улучшаетсякачество процесса регулирования.Таким образом, система постоянноотыскивает режим работы цикла измельчения, наиболее благоприятный дляданной руды, обеспечивая максимальновозможную производительность по готовому продукту заданного качества,предотвращая аварийные режимы работы.Для практической реализациипредлагаемой системы предлагаетсяиспользовать приборы токовой ветвиГСП и микросхемы серии К 155, К 133,К 76.Программное устройство управлениясостоит иэ генератора тактовых импульсов, вырабатывающего прямоугольные импульсы длительностью 1 с.Импульсы отгенератора импульсов1поступают на счетный вход микросхемы,являющейся двоично-десятичным счетчиком, Последовательно с ней работаюттакже аналогичные счетчики, образуяпересчетную схему на 10000 импульсови формируя таким образом интервалыв 1,2,4, также в 1000, 2000, 4000и 8000 с. Носредством формирователя30 осуществляется выбор нужного интервала времени движения й иэ приведенной последовательности 1000,2000, 4000 или 8000 с, Таким образом, по истечении выбранного интервала времени на выходе микросхемы появляется необходимый сигнал,Программное устройство являетсяпрограммно-временным циклическимустройством, служащим для управленияотдельными блоками системы согласноалгоритму его функционирования.Арифметический блок состоит изтрех двоично-десятичных реверсивныхсчетчиков, включенных последовательно.Работа арифметического устройст- ва происходит следующим образом.Импульсом от программного устройства 16, инвертирующимся микросхемой, производится сброс всех счетчиков на "0", Затем по соответст. вующей команде от программного устройства 16 информация, записанная в ячейке памяти 18, фиксируется в счетчиках. На вычитающий вход счетчиков поступают импульсы сигнала текущей производительности. Каждый раз за время С отсекается количество импульсов, пропорциональное текущей производительности.Логический блок состоит из тригге. ра, собранного на микросхемах, устройства сброса триггера и двух логических элементов. П р и м е р 1. Допустим, в некоторый момент времени С система управления и объект находятся в исходном положении, которому соответствует определенная производительность по готовому продукту о, запас материала М в мельнице, заданная крупность помола. Пусть в этот момент времени системой управления ставится задача поиска оптимума, т.е, максимума производительности по готовому продукту заданного качества, Для этого задатчиком 19 задается значение. запаса М=М , которое Фиксируется элементом памяти 20 как исходное значение для поиска и запус кается программное устройство 16, Поскольку в первый момент времени информация в элементах памяти 17, 18 и 23 отсутствует, то на выходе формирователя 26 устанавливается сигнал, соответствукиций значению М, который окончательно формируется и выдается блоками 27, 31 и 32 как исходное условие. Программное устройство 16 разрешает распределителю информации 15 подключить вход элемента памяти текущего значения производительности 17 к формирователю сигнала 14. При этом ячейка памяти начинает накапливать информациюоб объекте, принимая и суммируя импульсы сигнала производительности, По истечении времени 4 й, формируемого программным устройством, задатчиком 29 и формирователем 30 в моментпрограммйое устройство 16 выдает команду в блок 25, который .на первом шаге оптимизации независимо отсигналов, формируемых блоками 21 и24, выдает, команду формирователю 26на увеличение запаса М. Знак "увеличения" запоминается ячейкой памя ти 23. В тот же момент программноеустройство выдает команду распределителю информации 15, который переписывает информацию из ячейки 17 и18. Формирователь 26 с полученнымзнаком увеличивает значение управляющего сигнала на величину 6 М, задаваемую задатчиком 28. Значениевыходного сигнала запоминается элементом памяти 22 и преобразуется 15 блоком 27 в унифицированный токовый сигнал, который посредствомблоков 29, 30 и 31 выдается в блокуправления 32. Блок управления вццает сигналы задания в регуляторы 5 20 и 13 и корректирукиций сигнал вблок 11. Отрабатывая возникшие рассогласования регуляторы расхода руды и воды увеличивают загрузку мельницы пульпой, а блок 11 посредством 25 контура регулирования подачи водыстабилизирует заданное качество помола. В итоге к моменту й 2 =й фзамкнутый цикл измельчения приходит 30в точку 2 с координатами М и Я=Я 1, + 6 Я. В момент времени Е по ко.2манде от программного устройстваарифметическое устройство сравнива.ет производительности за интервалывремени йи С 1.-1, выдает резуль Э 5 тат в логическое устройство, которое по команде от программного устройства, используя данные элементов22 и 23, на основании полученного сиг 40нала от арифметического устройствазрасценивает последствия предыдущегошага как положительные, приведшие к.увеличению производительности на величину А(=Я-1 и выдает блоку 2545 сигнал на повторение знака управляющего воздействия, Аналогично рассмотренному процессу повторяютсядействия блоков 22, 23, 25, 26, 27,30, 31 и 32, что также приводит к 0 увеличению загрузки мельницы и производительности по готовому продукту. Таким образом, система управления способна привести объект управления в точку 3 и т.д., вплоть до 55 точки экстремума Мщщ, и Ящахдвигаясь по кривой а , характеризующей тип, свойства перерабатываемогоматериала.1 О ЗО П р и м е р 2. Допустим, в некоторый момент времени С резко изменились свойства измельчаемой руды, например увеличилась крепость, твердость руды (кривая 8). При этом мельница в первый мбмент начинает выдавать в классификатор недоизмельчаемый материал, плотность слива классификатора начинает возрастать и для того, чтобы недопустить закрупнения помола, контур регулирования 7-8-9 начинает увеличивать расход воды в классификатор, Крупностьслива восстанавливается, но при этом возрастает циркуляционная нагрузка мельницы и мельница начинает переполняться. Увеличение уровня заполнения мельницы воспринимается датчиком 12 н регулятор 13 изменяет задание регулятору 2 расхода руды. От О рабатывая создавшееся рассогласование, контур стабилизации расхода руды 1-2-3 уменьшает подачу руды в мельницу, предотвращая аварийный завал мельницы. Соответственно измене нию расхода руды контур регулирова-ния 4-5-6 уменьшает подачу воды в мельницу, стабилизируя плотность пульпы внутри мельницы и создавая благоприятные условия для дальнейшего процесса измельчения руды с из-менившимися свойствами. Система и объект управления переходят в точку 4, которая характеризуется коорди. натами И И ЦсО. Если переход из точки 3 в точку 4 совпал с оконча- нием очередного шагай, то (выпуская иэ описания рассмотренные в примере 1 действия) в элементе памяти 17 окажется результат меньший, щчем в ячейке 18, при этом арифметический блок 21 выдает в логичее,кий блок 24 результат сравнения, на основании которого устройство 24 . расценивает предыдущий шаг как неудачный и выдает команду блоку 25 на формирование противоположного(по сравнению с предыдущим шагом)знака и т.д. На выходе блока управления 32 появляется корректирующийсигнал на уменьшение подачи воды вклассификатор и сигналы задания регулятором 8 н 13 на уменьшение подачи воды и подачи руды в мельницу. Э результате этого система управ ления делает как бы неверный шаг, несколько разгружая мельницу и приводя объект управления в точку 5 с координатами М сМ 1, ( -. 1. Однако это необходимо для распознания ухудшения свойств руды, зато по окончании очередного промежутка Л С система аналогично предыдущему шагу изменяет знак управляющего воздействия и переходит далее в точку 6, затем в точку 7 и т,д, и способна привести к точке экстремума для данной руды с координатами Ми Я,о.П р и м е р 3. Допустим, что вточке 7 изменились свойства руды всторону улучшения измельчаемости.Контуры регулирования 7-8-9, 1-2-3и 4-5-6 (по аналогии с предыдущимпримером) приводят систему н объектуправления в точку 8 с координатамиМ=М 1, Яи блок Управления 32выдает сигнал на движение в точку 9,затем в точку 10 и т.д., вплоть доточки экстремума Мю Я , двигаясь по кривой С.П р и м е р 4. Допустим, системауправления подвела объект к точкеэкстремума И, ц , Ощ . Тогда източки 11 делается шаг в точку 12.При этом (в отличие от рассмотренных примеров) ф 1 =и . Такая ситуация вполне возможна. В этом случаеарифметический блок 21 выдает в логический блок 24 результат равно илогический блок расценивает это точ ,но также, как если бы (,г 1 0поскольку в него заложен алгоритм переключений: ("(; - повторитьзнак предыдущего воздействия,0;6 Я .1 - изменйть знак воздействия на обратный по сравнению с предыдущим шагом (Я- текущее значениепроизводительности ;- предшествующее значение производительности).Таким образом, достигнув точки экстремума, система управления совершает устойчивые автоколебания в окрестности оптимума (точки 11, 12, 13, 14),причем величина размаха колебанийопределяется величиной интервала времени движения, задаваемого задатчиком 30. Таким образом, система позволяетвсе время держать замкнутый циклизмельчения на оптимуме его технологических возможностей, предотвращаяаварийные режимы перегруза и недогруза мельницы, а также исключая отклонение выдаваемого продукта от конциций по крупности помола.

Смотреть

Заявка

3658028, 02.11.1983

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОРНЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. Г. В. ПЛЕХАНОВА

АНДРЕЕВ ЕВГЕНИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ, КУЗНЕЦОВ ПЕТР ВЛАДИМИРОВИЧ, ОКУНЕВ ЕВГЕНИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ТИХОНОВ ОЛЕГ НИКОЛАЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: B02C 25/00

Метки: замкнутом, измельчения, мокрого, процессом, цикле

Опубликовано: 30.03.1985

Код ссылки

<a href="https://patents.su/11-1147432-sistema-avtomaticheskogo-upravleniya-processom-mokrogo-izmelcheniya-v-zamknutom-cikle.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Система автоматического управления процессом мокрого измельчения в замкнутом цикле</a>

Похожие патенты