Система автоматического управления измельчительным агрегатом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 259 А С 25/00 РЕТЕН САНИЕ И СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ВТОРСНОМУ СВРДЕ,(71) Криворожский ордена Трудового;Красного Знамени горнорудный институт(56) 1. Реферативный журнал "Гориоедело", 1975, 9.11, с. 342. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2979549/33,кл. В 02.С 25/00, 1980 (прототип).(54)(57).СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГОУПРАВЛЕНИЯ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНЫМ АГРЕГАТОМ, включающая гранулометр и первый задатчик, соединенный с первымвходом первого элемента сравнения,выход которого соединен с первым.входом первого блока умножения ивходом первого блока определениямодуля, выход которого через первыйфильтр соединен с входами ограничителя и дифференциатора, выход которо.го соединен с входом второго блокаопределения модуля и первым входом.логического элемента, выход которого через блок Формирования.выдержки времени соединен с первымвходом устройства хранения и выборки информации, с вторым входомлогического элемента и первым входомамплитудного детектора, второй входкоторого подключен к выходу второгоблока определения модуля, а выходамплитудного детектора соединен с,.первым входом вычислительного устройства, второй вход которого через масмтабирующий блок подключен к выходу ограничителя, а выход вычисли тельного устройства подключен ко второму входу устройства хранения и выборки информации, выход которого соединен с третьим входом вычислительного устройства и вторым входом первого блока умножения, выход которого подключен через регулятор и преобразователь мощности к привод" ному двигателю конвейера-питателя, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества управления, система снабжена датчиком расхода руды, вторым блоком умножения, вторым элементом сравнения, вторым задатчиком, триггером, электронным клю чом и корректором задания, причем гранулометр подключен к первому входу второго блока умножения датчик расхода руды подключен - к второму входу второго блока умножения, выход которого соединен с вторым .входом первого элемента сравнения, выход устройства хранения и выборки информации подключен к первому входу электронного ключа, второй вход ко)срого через триггер, соединен с выходом первого фильтра, а выход электронного ключа соединен с первым входом второго элемента сравнения, второй вход которого соединен с вторым задатчиком, а выход второго ,элемента сравнения через блок кор 1 рекции подключен к третьему входупервого элемента сравнения, 1052259Изобретение относится к автоматическому регулированию процессов обогащения полезных ископаемых и ,может быть использовано для управления измвльчительными агрегатами технологической линии обогащения в условиях дрейфа их статических .и динамических характеристик, вызванного изменением качества исходног сырья и износом оборудования.Известна система автоматического управления измельчительным агрегатом, содержащая гранулометр, задатчик, элемент сравнения и регулятор расхода руды в измельчительный агрегат, причем величину расхода руды в измельчительный агрегат изменяют в зависимости от вычисленного отклонения измеренного значения содержания контролируемого класса крупности измельченного материала от заданной величины 13Недостатком известной системы являются неуправляемые вариации параметров переходного процесса, возникающего в замкнутой системе автоматического регулятора под воздействием дрейфа статических и динамических характеристик измельчительного агрегата, В течение переходного процесса измельчительный агрегат функционирует вне оптимальной области работы, что приводит к ухудшению качества выходного продукта и уменыаению производительности по контролируемому "готовому" классу крупности измельченного материала.Наиболее близкой к предлагаемой является система автоматического управления измельчительным агрегатом включающая гранулометр и первый задатчик, соединенный с первым входом первого элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом первого блока умножения и входом пеРвого блока определения мо" дуля, выход которого.через первый фильтр соединен с входами ограничителя идифференциатора, выход которого соединен с входом второго блока определения модуля и первым входам логического элемента, выход которого через блок формирования выдержки времени соединен с первым входом устройства хранения и выборки информации, с вторым входом логического элемента и первым входом амплитудного детектора, второй вход которого подключен к выходу второго блока определения модуля, а выход амплитудного детектора соединен с первым входом вычислительного устройства, второй вход которого черезасиатабирующий блок подключен к выоду ограничителя, а выход вычислительного устройства подключен к второму входу устройства хранения и выборки информации, выхоц которого соединен с третьим входом вычислительного устройства и вторым входомпервого блока умножения, выход .которого подключен через регулятор ипреобразователь мощности к приводному двигателю конвейера-питателя 2 .Зависимость основной характерис"тики иэмельчительного агрегата произо водительности по контролируемому"готовому" классу крупности перера батываемого материала носит экстре ,мальнйй характер Заданное значениеуказанной производительности иэмельчительного агрегата определяется качеством, .типом перерабатываемой ру ды и состоянием мелющих тел и футеровки. При отсутствии информации оположении рабочей области на характеристике измельчительного агрегатадля текущей производственной ситуации он работает либо с недоиспользованием своей мощности, либо в режиме. перегрузки, что в любом случаевлечет за собой потери производительности по контролируемому классукрупности 2 3.Целью изобретения является повышение качества управления.Поставленная цель достигаетсятем, что система автоматическогоуправления измельчительным агрегатом, включающая .гранулометр и первый задатчик, соединенный с первымвходом первого элемента сравнения,выход которого соединен с первымвходом первого блока умножения ивходом первого блока определениямодуля, выход которого через первыйфильтр соединен с входами ограничи"теля и дифференциатора, выход которого соединен с входом второго 4 О блока определения модуля и первымвходом логического элемента, выходкоторого через блок формированиявыдержки времени соединен с первымвходом устройства хранения и выборки 45 информации, с вторым входом логического элемента и первым входом амплитудного детектора, второй входкоторого подключен к выходу второгоблока определения модуля, а выходамплитудного детектора соединен спервым входом вычислительного устройства, второй вход которого черезмасштабирующий блок подключен к выходу ограничителя, а выход вычислительного устройства подключен ковторому входу устройства хранения ивыборки информации, выход которогосоединен с третьим входом вычислительного устройства и вторым входомпервого блока умножения, выход кото рого подключен через регулятор ипреобразователд мощности к приводному двигателю конвейера-питателя,снабжена датчиком расходы руды., вторым блЬком умножения, вторым элемен том сравнения, вторым задатчиком,триггером, электронным ключом и кор- двигателем 22 конвейера-питателя 23 ректором задания, причем гранулометр устройство также содержит электрон-подключен М первому входу второгоный ключ Х 4, первый вход которого блока умножения, датчик расхода соединен с выходом блока 16, хране- руды подключен, к второму входу второ- ния и выборки информации, второй го блока умножения.,выход которого 5 вход через. триггер 25 связан с вхосоединен с вторым входом. первого дом первого фильтра 10, а выход под" элемента сравнения, выход устройат- . ключен к первому входу второго элева хранения и выборки информациймента сравнения 26, второй . вход подключен к первому входу электрон- , 1 которого соединен с вторым "заного ключа, второй вход которого10 .датчиком 27, а выход через блок через триггер соединен с выходомкоррекции 28 связан с третьим вхопервого Фильтра,а выход электронного дом первого элемента сравнения 6, ключа соединен с первым входом" Система автоматического управ- второго элемента сравнения, второй ления измельчительным агрегатом вход которого соединен с вторым 15 Работает слеДующим обРазом. задатчиком, а выход второго элемента . Задачей измельчительного агре- сравнения через блок коррекции под- гата 1 .является полное раскрытие ключен к третьему входу, первого зерен полезного компонента беэ их элемента сравнения, переизмельчения. При этом степеньНа чертеже показана блок-схема щ измельчения или величина содержания системы автоматического управления выбранного контролируемого класса измельчительным агрегатом. крупности измельченного материалаСистема автоматического управле- . определяется характером вкрапленносния измельчительным агрегатом 1 ти полезного компонента и устанавсодержит гранулометр 2, первый блок 25 ливается первым задатчиком 7. умножения 3, датчик .расхода руды 4 Текущее значение содержания автоматических конвейерных весов 5, выбранного класса крупности измельпервый элемент сравнения 6, первый ченного материала, измеренное гра задатчик 7, второй блок умножения 8, нулометром 2, например., ультразвупервый блок определения модуля 9. кового типа, во втором блоке умноГранулометр 2 соединен с первым З жения 8 Умножаетсяна величину рас входом второго блока умножения 8 хода Руды и иэмельчительный агре- второму входу которого подключен . гат 1, измеряемую датчиком расхода датчик расхода руды 4, а выход сое-руды 4 автоматических конвейерных динен с первым входом первого эле- . весов 5. Произведение этих величин, мента сравнения 6, к второму входу .35 представляющее собой проиэводителькоторого подключей первый задатчик. 7, ность измельчительного агрегата 1 а к выходу первый вход первого блока по контролируемому "готовому" классу умножения 3 и вход первого. блока крупности Я., сравнивается на пер" определения модуля,. выход которого вом элементе сравнения 6 с сигналом через первый фильтр 10 связан с 4 первого задатчика 7. В первом блохе входами ограничителя 11 и диффереи- определения модуля 9 и первом Фильтциатора 12, соединенного своим вы- ре 10 выделяется отфильтрованный ходом с входом второго блока опреде- сигнал модуля рассогласования М 1, леиня модуля 13 и первым входом . пРедставляющий собой разность теку- логического элемента 14, выход ко щего и заданного значений произвотоРого чеРез блок ФоРмиРованиЯ выДеР- Дительности Ях измельчительного жки времени 15 связан с первым вхо- агрегата 1 по контролируемому классу дом устройства 16 хранения й выборкикрупности измельченного материала. информации, вторым входом логического Лифференциатор 12 оценивает проэлемента 14 и первым входом амплитуд- о изводную Р модуля си 1 нала Рассогласоав ,ного детектора 17, второй вход ко- вания И 1, а второй блок определения торого подключен к выходу второгО , модуля 13 совместно с амплитудным блока определения модуля 13, а вы- детектором 17 выделяют максимальное ход соединен с первым. входом вычисти значение. модуля сигнала рассогласолительного устройства 18, второй вания ю . Значение 1 Е 1 с первого вход котоРого чеРез масштабный блоК . . Фильтра 10 румноженное на постоЯнный .19 связан с выходом ограничителя 11, коэффициент к в масщтабирующем а выход подключен к второму входу . блоке 19, а также значение ъ посту- устройства 16 хранения и. выборки . пают в вычислительное устройство 18, информации, выход которого связан которое Реализует вычисление попрас третьим входом вычислительного 6 б вочного коэффициента и устройства 18 и вторым входом блока ., , й К умножения 3, подключенного своим атав выходом к входу регулятора 20, ва- где с"- и- текущее и предыдущееход которого через преобразовательзначения поправочного мощности 21 связан с приводным ,коэффициентаициентаДля повышения надежности системы автоматического управления измельчительным агрегатом 1 в ограничителе 11, 1 устанавливается диапазон изменения модуля ошибки й 1, т. е, максимальное значение;Я 1, которое может быть использовано для вычисления .д".Логический элемент 14, представ- ляющий собой два последовательно соединенных триггера, по достижению производной, модуля сигнала ошибки 10 нулевого значения (при условии выхо" да Й перед этим,за пределы зоны нечувствительности логического элемента 14) запускает блок формирования выдержки времени 15, который .15 через выбранный контрольный промежутбк времени формирует импульс, по которому в устройстве 16 хранения и выборки информации осуществляется сравнение записанного предыдущего 20 с и текущего с/".значений поправочиного коэффициента. Этот же сигнал осуществляет сброс старого значенияв амплитудном детекторе 17 и возвращает логический элемент 14 в исходное состояние.Если предыдущее значение Кд не отличается от текущего с, а это возможно в том случае, если не изменились параметры объекта управления (т. е. отношение), то раЮ 50 нее записанное и хранимое значениеУ сохраняется, присутствует навыходе устройства 16 хранения и выборкиинформации и возвращается ввычислительное устройство 18. Наэто же значение в первом блоке умножения 8 умножается сигнал ошибки,Условие выхода Е за пределы 40зоны нечувствительности логическогоэлемента 14 означает возникновениесущественного переходного процесса,как реакции замкнутой системы управления на возмущение, что практически означает превышение 1 уровнясрабатывания логического элемента 14.Измерение значения модуля сигнала ошибки 1 Ечерез определенный промежуток времени после достиженияпроизводной 5 нулевого значения( при условии выхода перед этимзначенияза пределы эоны нечувствительности) соответствует измерениюзначения 16( через некоторое времяпосле достижения сигналом ошибки сво 5его максимального для текущего переходного процесса значения. В случаезатухающего переходного процессаэто позволяет оценить скорость затухания, а следовательно, быстродействие объекта управления,При уменьшении коэффициента передачи объекта по выбранному каналууправления уменьшается его быстро.действие, увеличивается отношение , 65 Ф(а следовательно, увеличивается 1 поправочный коэффициент д, Формируемый в вычислительном устройстве 18. И наоборот, при увеличении коэффициента передачи объекта растет его быстродействие, уменьшается отношение и, как следствие,уменьшается поправочный коэффициент сl".В случае расходящегося переходного прбцесса на выходе блока 16хранения и выборки информации устанавливается минимальнэе значение поцравочного коэффициента д, чтопозволяет повысить степень устойчивости замкнутой системы управления.В первом блохе умножения 3текущее значение сигнала рассогласования умножается на поправочный коэффициент д",.и произведение этих величин подается на вход регулятора 20, который Формирует сигнал управления по закону, параметры которого определяются с учетом скорректированного значения сигналаошибки Е . Усиленный преобразователем мощности 21 сигнал управления подается на приводной двигатель 22 конвейера-питателя 23. При этом расход руды в измельчительный агрегат 1 изменяется в соответствии с параметрами сигнала управления. Изменение расхода руды приводит к изменению степени заполнения измельчительного агрегата 1 и, как следствие, к изменению транулометрического состава выходного продукта.Зависимость производительности измельчительного агрегата 1 по контролируемому "готовому" классу от количества поступающей в него руды носит экстремальный характер. Областью оптимальной работы измельчительного агрегата является эона вблизи точки экстремума.Вычисляемая величина д"по существу представляет собой корректирующий коэффициент усилениярегулятора, определяемый с учетом текущегозначения статического коэффициента передачи измельчительного агрегата 1. Вблизи точки экстремума статический коэффициент передачи измельчительйого агрегата 1 имеет минимальное значение. Поскольку в процессе управлЕния величина б" выбирается таким образом, чтобы скомпенсировать влияние изменяющегося статического коэфФициента передачи измельчительного агрегата 1 на параметры переходного процесса, коэффициент усиления регулятора.20 (величина с") в точке экстремума должен быть максимальным.Пу отсутствии сигнала на выходе первого Фильтра 10 триггер 25 нахоФ1052259 Составитель В. Алекпереселова Техред М,Надь орректорА. Ференц акто аказ 8726/5ВНИИПИ Го Подписное Тираж 622ударственнбго комиам изобретений и оМосква, Ж, Ра та СССРрытийская наб., д. 4/5 1130 Проектная,иал дится в состоянии, в котором выходной сигнал с него отпирает электронный ключ 24. Текущее значение д; записанное и хранимое в устройстве 16 хранения и выборки информации, поступает на второй элемент сравнения 26, где сравнивается с задаваемым минимальным значением, устанавливаемым вторым задатчиком 27. Если заданное значение д оказывается больше текущего, блок коррекции 28 формирует 1 О сигнал, величина которого пропорциональна разности сР- д", Сформирован ая величина поступает на первый лемент сравнения 6, где складывается с сигналом с первого задатчика 7. 15Таким образом, в том случае, если в системе управления отсутствует переходной процесс (открыт электронный ключ 24) , величина задания производительности измельчительного ;щ агрегата 1 по контролируемому классу крупности измельченного материала выводится в область вблизи точки"Патент", г, Ужгород экстремумаф характеристики объекта управления, что соответствует значению параметра д не меньше выбранного. Логический элемент 14 может быть выполнен на базе субблока Ф 5174 (БМАСЗ), блок формирования выдержки времени 15 - на базе субблока Ф 5189 (БМАН 1), устройство 16 хранения и выборки информации на базе субблока Ф 5206 (БМУР 1), вычислительное устройство 18 - на базе субблока Ф 5178 (БМАУ), Все эти субблоЪи входят в состав комплекса технических средств КМ 2202.Как показывают лабораторные испытания в результате внедрения системы автоматического управления иэмельчительным агрегатом выход готового продукта увеличивается на 0,25, уменьшаются колебания гранулометрического состава на 0,6%, увеличива- ется годовое производство концентрата, на 0,3 снижаются потери полезного компонента в хвостах.