Система автоматической стабилизации плотности пульпы в сливе классификатора при мокром процессе измельчения

(51) Е ИЗОБРЕТЕНИ ОП ЕТЕЛЬСТВУ АВТ КЛАССИФИКАТОРА П МЕЛЬЧЕНИЯ М ПРОЦЕССЕ(57) Изобретение относится к областиавтоматического управления процессами измельчения и классификации,Может быть использовано на обогатительных фабриках цветной и чернойметаллургии, химической и угольнойпромьппленности. Позволяет повыситькачество стабилизации плотностипульпы в сливе классификатора примокром процессе измельчения. Система содержит мельницу 1 с классификатором 2, датчик 3 и задатчик 4плотности пульпы в сливе классификаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Криворожский ордена ТрудовогКрасного Знамени горнорудный институт(543 СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЛОТНОСТИ ПУЛЬПЫ В СЛИВЕ Ч, 3 6 ИЬл: ИП.М А1260022 где с =К,Т,( , К=К,-Кр, 4 ар +Зар +2 а,Р+1 3 45 иК тора, исполнительный механизм 5 регулирующего органа задвижки 6 расходаводы, блок 7 сравнения, эадатчики8-14 опорного сигнала, масштабныеблоки 5-18, блоки деления 19-25 и Изобретение относится к автоматическому управлению процессами измельчения и классификации и можетбыть использованона обогатительныхфабриках цветной и черной металлургии, химической и угольной промышленности при автоматИзации процес(сов, имеющих провал в переходнойхарактеристике и неустойчивый числитель в передаточной функции объекта.Целью изобретения является повышение качества стабилизации,На чертеже изображена системаавтоматического управления.Система автоматического управления содержит мельницу 1, работающуюв замкнутом цикле с классификатором2, датчик 3 и задатчик 4 плотностипульпы в сливе классификатора, исполнительный механизм 5 регулирующего органа задвижки 6 расхода водыв слив классификатора 2, блок 7 сравнения, задатчики 8-14 опорного сигнала, масштабные блоки 15-18, блоки19-26 деления, блоки 27-43 умноженияблоки 44-47 вычитания, блоки 48-53сложения, блок 54 извлечения квадратного корня, инверторы 55, 56,квадраторы 57 и 58, интеграторы 5962,Сущность изобретения состоит в следующем.Передаточная функция классификато-. ра по каналу "расход воды в слив плотность пульпы в сливе" описывается уравнениемлК, К -"2 Р игр Р Тр+ Т р+1с,р -с,р+К (1)ара,р+а,р+1 26, блоки умножения 27-43, блоки вычитания 44-47, блоки сложения 48-53, блок 54 извлечения квадратного корня, инверторы 55, 56, квадраторы 57, 58 и интеграторы 59-62. 1 ил. а=Т, Т;Анализ данного выражения показы вает, что система может быть структурно неустойчива по Гурвину.Синтезируем ПИ-управление У(р)аа=К-ТР. Выберем в качестве компенсатора неустойчивого числителя выражение, корректирующее звено с передаточной функцией1(р)=(с,р-с р )(а р+а р +а, р +1),(2)Тогда замкнутая система автоматического управления циклом измельчения, представленная на чертежес исправленным числителем, описывается следующим уравнением: 20"с% Р=КР а, Г +а, Р+а, и+(КК +1 ) р+ ККи 3(3) где Кп, К - коэффициенты ПИ-управления,Дпя определения максимальной степени устойчивости и настроек ПИ-регулятора найдем характеристический полином системы (3) и продифференцируем его дважды, определим минимальный корень р =-За+ .(4)"Г 9 аа, а12 аэ35Таким образом, максимальная степень устойчивости замкнутой системыопределяется выражением (4).Найдем оптимальную структуру сис 40темы автоматического управления дляреализации ПИ- управления при выборенастроек регулятора Кп и К по максимальной степени устойчивости(5)Система работает следующим образом.5Сигнал текущей плотности пульпы в сливе классификатора 2 от дат ика 3 плотности пульпы пс "тупает на блок 7 сравнения, на другие входы которого поступают сигналы от блока 47 вычитания и задатчика 4 плотности пульпы; а результирующий сигнал поступает на интегратор 59 и блок 28 умножения. Задатчиками 8-14 опорного сигнала задаются коэффициенты а, 1, а а 2, с с рассчитанные по экспериментально снятой переходной характеристике объекта, С задатчика 8 сигнал поступает на масштабный блок 5, где реализуется выражение 4 а, затем масштабный блок 16, где формируется сигнал, равный 23 а, и на блок 33 умножения. С задатчика 10 сигнал величиной а, поступает на масштабный блок 17, где формируется сигнал, пропорциональный величине2 а который поступает на блок 32 умножения, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный величине 24 а, аэ, и на вход девято- З 0 го блока 35 умножения, на выходе ко-. торого формируется вычисление выражения, равного -2 а,р . С эадатчика 11 сигнал а 2 поступает на масштабный блок 18, на выходе которого фор мируется сигнал, пропорциональный За, который поступает на второй вход блока 51 сложения, на квадратор 57 и на блок 34 умножения, На выходе квадратора 57 формируется сигнал, 402пропорциональный 9 а, который поступает на первый вход блока 44 вычитания, на второй вход которого поступает сигнал от блока 32 умножения. .С выхода блока вычитания сигнал, 45 пропорциональный 90 -24 а,аз, поступает на блок 54 извлечения. квадратного корня, где формируется сигнал, пропорциональный 9 а -240,а, которыйгпоступает на первый вход блока 51 50 сложения.С блока 51 сложения сигнал поступает на первый вход блока 21 деления, на второй вход которого поступает сигнал от масштабного блока 16, 55 Величина аэ, задаваемая эадатчиком 8, поступает на масштабные блоки 15 и 16 с коэффициентом масштабирования и 3 соответственно. На выходе блока 16 получают сигнал, пропорциональный величине 12 а, С второго квадратора 58 сигнал, равный р , поступаетна блок 36 умножения, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональныи (-р ). В блоке 35 умноженияформируется сигнал -2 а,р, В блоке33 умножения сигнал - 4 арэ. Сигналблока 34 умножения через инвертор55 поступает на первый вход блока 52сложения, на второй и третий входыкоторого поступают сигналы с блоков35 и, 33, а на выходе его формируетсясигнал КК+ 1" (4 а р +За 2 р +2 а,р).По сигналам от блоков 12 и 52 вблоке 45 вычитания формируется сигналКК, который поступает на вход блока деления, на другой вход которогопоступает сигнал К от задатчика 9,Аналогично изложенному, при помощиблоков 41, 53, 39, 49, 38 и инвертора 56 последовательно формируетсясигнал, пропорциональный величинеКК =-(а р а р +а Г+(КК+1)р), который подается на первый вход блока20 деления. По сигналам блока 49сложения и задатчика 9 на выходеблока деления формируется сигнал,пропорциональный К.Корректирующее звено реализованоблоками 22-26 деления, в которыхформируются сигналы, пропорциональа 2, с, . о,-сные соответа 1 с,фа аф аственно, а также с помощью интеграторов, блоков 27, 29, 31, 42, 45 умножения, блока 50 сложения и блока47 вычитания, которые формируют значение корректирующего сигнала. Припомощи блоков 28 умножения, интегратора 59, блока 30 умножения на выходе блока 48 сложения формируется управляющий сигнал выражения, которыйподается на блок 46 вычитания и исполнительный механизм 6, которым регулируется расход воды в слив классификатора 2.Таким образом, система осуществляет коррекцию передаточной функцииобъекта и замкнутой системы регулирования, формирует оптимальный апериодический переходный процесс отработки задающего или возмущающегодействия.Данная структура системы обеспечивает максимальное быстродействие икачество регулирования среди анало12600 гичных переходных процессов эа счет синтеза управляющей части системы.Использование цанной системы при управлении процессом измельчени позволяет повысить на 0,3 Е производительность по готовому продукту при одновременном снижении потерь на 0,4% за счет уменьшения переиэмельчения.Формула изобретения10Система автоматической стабилизации плотности пульпы в сливе классификатора при мокром процессе измельчения, содержащая датчик плотности пульпы в сливе классификатора, соединенный с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с задатчиком плотности пульпы, выход блока сравнения соединен с первыми входами первого интегратора и первого блока умножения выход первого блока вычитания соединен с первым входом первого блока деления,25 выход которого подключен к второму входу первого блока умножения, выход которого соединен с первым входом первого блока сложения, выход перво" го блока сложения подключен .к исполнительному механизму регулирующего органа задвижки расхода воды в слив классификатора, выход первого интегратора соединен с первым входом второго блока умножения, выход которого соедичен с вторым входом первого бло-З 5 ка сложения, выход второго ийтегратора соединен с первыми входами третьего и четвертого блоков умножения и с входом третьего интегратора, вы.ход четвертого блока умножения соединен с первым входом второго блока сложения, второй вход которого соединен с выходом пятого блока умножения, первый вход которого соединен с выходом третьего интегратора, выход"5 первого масштабного блока подключен к входу второго масштабного блока, первый задатчик опорного сигнала подключен к входу третьего масштабного блока, о т л и ч а ю щ а я с я50 тем, что, с целью повышения качества стабилизации, она снабжена квадраторами, блоком извлечения квадратного корня, инверторами и дополнительными блоками умножения, деления сложения,55 вычитания, интеграторами и задатчиками опорных сигналов, причем выход второго блока вычитания через блок извлечения квадратного корня соединен с первыМ входом третьего блока сложения, второй вход которого и первый вход шестого блока умножения соединены с входом первого квадратора и с выходом четвертого масштабного блока, а выхОд первого квадратора соединен с первым входом второго блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом седьмого блока умножения, первый вход которого соединен с выходом третьего масштабного блока и с первым входом восьмого блока умножения, второй вход которого и вход второго квадратора, первые входы девятого, десятогс и одиннадцатого блоков умножения соединены с выходом второго блока деления, первый вход которого соединен с выходом третьего блока сложения, а вторые входы второго блокаделения и седьмого блока умножения соединены с выходом второго масштабного блока, вход которого соединен с первым входом двенадцатого блока умножения, второй вход двенадцатого блока умножения, второй вход десятого блока умножения и первый вход тринадцатого блока умножения соединены с выходом девятого блока умножения, второй вход девятого блока умножения, второй вход шестого блока умножения и первый вход четырнадцатого блока умножения соединены с выходом второго квадратора, выход шестого блока умножения через первый инвертор соединен с первым входом четвертого блока сложения, второй и третий входы которого соединены с выходами восьмого и Двенадцатого блоков умножения, а выхдд четвертого блока сложения соединен с первым входом первого блока вычитания и вторым входом одиннадцатого блока умножения, выход кото-. рого соединен с первым входом пятого блока сложения, второй и третий входы которого соединены с выходами второго инвертора и тринадцатого блока умножения, второй вход которого и первый вход третьего блока деления соединены с выходом второго эадатчика опорного сигнала и с входом четвертого масштабного блока, выход десятого блока умножения соединен с первым входом пятнадцатого блока умножения, второй вход которого и первые входы четвертого, пятого, шестого и седьмого и второй Вход третьего блоков деления соединены с выходом1260022 Составитель В. АлекперовТехред Л.Олейник Корректор И. Муска Редактор Н, Слободяник Заказ 556/3 Тираж 582. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 третьего задатчика опорного сигнала и с входом первого масштабного блока, выход пятнадцатого блока умножения соединен с первым входом шестого блока сложения, второй вход которого соединен с выходом четырнадцатого блока умножения, второй вход которо-го и второй вход пятого блока деления подключены к выходу первого задатчика опорного сигнала, выход шес- О того блока сложения соединен с входом второго инвертора, выход пятого блока сложения соединен с первым входом . восьмого блока деления, второй вход которого и второй вход первого блока 5 деления соединены с выходом четвертого задатчика опорного сигнала выход пятого задатчика опорного. сигналаподключен к вторым входам первого блокавычитания и шестого блока деления, 20выход первого блока сложения соединен с первым входом третьего блока вычитания, второй вход которогосоединен с выходом второго блокасложения, третий вход которого подключен к выходу шестнадцатого блокаумножения, первый и второй входы которого соединены соответственно квыходами шестого блока деления ичетвертого интегратора, вход которого и первый вход семнадцатого блока умножения сОединены с первым вхо"дом пятого блока умножения, второйвход которого подключен к выходупятого блока деления, выход шестого задатчика опорного сигнала соединен с вторым входом четвертогоблока деления, выход которого подключен к второму входу семнадцатого блока умножения, выход которогосоединен с первым входом четвертогоблока вычитания, второй вход которого подключен к выходу третьего блока умножения, второй вход которогосоединен с выходом седьмого блокаделения, второй вход которого соединен с выходом седьмого задатчикаопорного сигнала, выход третьегоблока деления соединен с вторым входом четвертого блока умножения, выход третьего блока вычитания соединен с входом второго интегратора,.выход четвертого блока вычитания соединен с третьим выходом блока сравнения,