Система управления дробильной установки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (1 02 С 25 0 30 И Т ЛЬСТ Бюл. 0 ф 1 научно)й инстит олезных следовател механичес копаемых О.И. Лебедева,Н. Савинов 8.8)свидетельство СССР22 С 25/00, 1973.идетельство СССР02 С 25/00, 1982. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДРОБИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ(57) Изобретение относится к автоматизации процесса дробления полезных ископаемых, может быть использованов металлургической, химической, ог- неупорной промышленности и промышленности строительных материалов, позволяет повысить надежность управления. Устройство содержит двигатель 1 дробилки, пусковую аппаратуру 2 двигателя дробилки, двигатель 3 питателя, пусковую аппаратуру 4 дцигателя питателя, двигатель 5 грохота; пусковую аппаратуру 6 двигателя грохота, вычислительный блок 7, регулируемый привод 8 двигателя грохота, исполнительный механизм 9 регулирования величины разгрузочной щели дробилки, датчик 10 нагрузки двигателя дробилки, датчик 11 уровня, датчик 12 гранулометрических характеристик дробленого материала, датчик 13 амплитуды колебаний грохота, датчик 14 производительности питателя, датчики 15, 16 и 17 контроля состояния соответственно дробилки, питатели и грохота, датчик 18 контроля положения исполнительного механизма регулирования величины разФгрузочной щели дробилки, датчики 19 и 20 контроля технологического процесса, аварийные задатчики 21 и 22 скорости двигателей, аварийный задатчик 23 величины разгрузочной щели. 1 илИзобретение относится к автоматизации процесса дробления полезных ископаемых и может быть использовано в металлургической, химической, огнеупорной промышленности и промышленности строительных материалов.Цель изобретения - повышение надежности управления.На чертеже представлена блок-схема системы управления дробильной установки.Система содержит двигатель 1 дробилки, кинематически связанный с дробящим конусом дробилки, блок 2 включения двигателя дробилки, представляющий собой пускатель, например магнитный, двигатель 3 питателя, кинематически связанный с питателем, блок 4 включения двигателя питателя, включающий в себя пускатель, например магнитный, и регулируемый привод, например тиристорный, двигатель 5 грохота, кинематически связанный с грохотом, блок 6 включения двигателя грохота, представляющий собой пускатель, например магнитный, вычислительный блок 7, представляющий собой микроЭВМ с блоками ввода- вывода дискретных и аналоговых сигналов, регулируемый привод 8 двигателя грохота, представляющий собой привод с реостатом в цепи возбуждения двигателя, исполнительный механизм 9 регулирования величины разгрузочной щели дробилки, представляющий собой гидротолкатель с электрогидравлическим золотником, укрепленный на корпусе дробилки и управляемый электрическими импульсами постоянного напряжения. Датчик 10 нагрузки двигателя дробилки представляет собой датчик активной мощности двигателя дробилки, датчик 11 уровня исходной руды в дробилке - акустический датчик, устанавливаемый в приемной емкости дробилки, датчик 12 гранулометрических характеристик дробленого материала - гранулометр, например телевизионный, устанавливаемый на конвейере, подающем Руду из-под дробилки, датчик 13 амплитуды колебаний грохота - датчик с дифференциально-трансформаторным выходом, преобразуемым в стандартный токовый сигнал, устанавливаемый на грохоте, Датчик 14 производительности питателя представляет собой конвейерные весы, например тензометри 45 50 55 ма управления устанавливается в исходное положение. При этом в случае неисправности вычислительного блока 7 на его выходе, связанном с входами регулируемого привода 8 двигателя грохота, блока 4 включения двигателя питателя и исполнительного механизма 9 регулирования величины разгрузочной щели дробилки, устанавливается сигнал, разрешающий прохождение управляющих сигналов вычислительного блока 7 на исполнительный механизм 9 и через привод 8 и блок 4 включения на двигатель 5 грохота и двигатель 3 питателя и блокирующий сигналы аварийного задатчика 23 величины разгрузочной щели дробилки,ческие, устанавливаемые на питателе,датчики 15, 16 и 17 контроля состояния двигателей соответственно дробилки, питателя и грохота, представ 5 ляют собой, например, тахогенераторы с релейньм выходом, кинематически связанные с двигателями, датчик18 контроля положения исполнитель 10ного механизма регулирования величины разгрузочной щели дробилки - реле давления с потенциальным электрическим выходным сигналом, гидравлически связанное с гидротолкателем15дробилки.Система содержит также датчики 19и 20 контроля технологического процесса соответствующих параметров(например, контактные электродныедатчики подпрессовкн и завала дробилки, наличия руды на питателе, протока масла, температуры подшипникови т.п.), Аварийные задатчики 21 и 22скорости двигателей соответственнопитателя и грохота представляет собой токовые задатчики, аварийныйзадатчик 23 величины разгрузочнойщели дробилки представляет собойкнопочный блок с генератором одиночных электрических импульсов постоянного напряжения и обеспечивает через электрогидравлический золотникперемещение гидротолкателя на одиншаг, соответствующий повороту регулировочного кольца дробящего конуса35 дробилки на угол, пропорциональныйединице линейного перемещения дробящего конуса.Система управления дробильнойустановки работает следующим образом,В момент включения питания систе 12813аварийного задатчика 21 скорости двигателя питателя и аварийного задатчика 22 скорости двигателя грохота. При отсутствии нарушений, отмечаемых датчиками 19 и 20, по командам вычислительного блока 7 последовательно через соответствующие блоки 2, 6 и 4 включения включаются двигатель 1 дробилки, двигатель 5 грохота и двигатель 3 питателя. ЮПри этом включение каждого двигателя в вычислительном блоке 7 контролируется по сигналам инициативных датчиков 15-17 с релейным выходом контроля состояния соответственно двигателей дробилки, питателя и грохота. Если хотя бы один .из датчиков 15-17 не срабатывает при последовательном включении двигателей, то по команде вычислительного блока 7 выключаются (снимаются управляющие сигналы вычислительного блока 7) двигатели в порядке, обратном порядку включения, и система приходит в исходное состояние. При нормальном25 включении всех двигателей исходная руда подается на питатель и далее на грохот и в дробилку, Сигналы от датчиков 10- 14 с токовым выходным сигналом, пропорциональные измеряемымфизическим величинамс заданной периодичностью поступают на входы вычислительного блока 7, гдепреобразуются в цифровой код, усредняются, например, по алгоритму скользящего 35 среднего и запоминаются в вычислительном блоке 7.В памяти вычислительного блока 7 хранятся заданные значения производительности питателя, нагрузки дви гателя дробилки, уровня исходной руды в дробилке, амплитуды колебаний грохота и гранулометрической характеристики дробленого продукта. Каждому из перечисленных заданных 45 значений физических величин соответ- ствует контур регулирования, работающий по стандартному закону регулирования, например ПИД-закону, хранящемуся в памяти вычислительного 50 блока 7.Система управления включает три контура управления. Контур управления производительностью питателя представляет собой связную систему 55 регулирования, состоящую из контуров регулирования уровня исходной ,руды в дробилке, нагрузки двигателя 03 4и производительности питателя, При поступлении в приемную емкость дробилки труднодробимого материала, что отмечается датчиком 10 нагрузки по возрастающей мощности двигателя дробилки, наступает переполнение приемной емкости дробилки, отмечаемое датчиком 11 уровня руды. При этом управляющее воздействие контура регулирования уровня исходной руды уменьшает заданное значение нагрузки двигателя дробилки в контуре регулирования нагрузки, а управляющее возо действие последнего уменьшает заданное значение производительности питателя. Скорость питателя через аппаратуру 4 уменьшается, и уровень руды в приемной емкости дробилки становится заданным. При достижении минимально допустимого уровня руды в приемной емкости дробилки, что возможно при поступлении легкоизмельчаемой руды, в названных контурах регулирования вырабатываются управляющие воздействия обратного знака.На производительность дробильной установки влияет также эффективность предварительного грохочения, которая зависит от амплитуды колебаний грохота, измеряемой датчиком 13. В свою очередь амплитуда колебаний грохота определяется скоростью двигателя 5 грохота. При увеличении массы подаваемого питателем исходного продукта амплитуда колебаний грохота уменьшается, снижается эффективность работы грохота, чго снижает производительность по дробленому продукту с заданной гранулометрической характеристикой всей дробильной установки. Контур управления скоростью двигателя грохота состоит из контура регулирования амплитуды,колебаний грохота. При отклонении амплитуды колебаний грохота, измеряемой датчиком 13, от заданной, например, в сторону уменьшения управляющее воздействие контура регулирования увеличивает скорость двигателя 5 грохота с помощью привода 8 и амплитуда колебаний грохота становится заданной.Стабилизация заданной гранулометрической характеристики дробленого продукта возможна лишь при постоянстве величины разгрузочной щели дробилки, которая в силу износа внутренних поверхностей дробилки, 1281303 6как показывает практика, увеличивается примерно на 1 мм в сутки.Контур управления величиной разгрузочной щели дробилки работает следующим образом.Сигнал датчика 12 в блоке 7 сравнивается с заданной величиной гранулометрической характеристики, Как только величина рассогласования достигает значения, равного шагу стартстопного исполнительного механизма 9, вычислительный блок 7 вырабатывает командный импульс на управляющем входе механизма 9, который через гидротолкатель поворачивает регулировочное кольцо дробящего конуса дробилки, при этом гранулометрическая характеристика становится заданной. При нормальной отработке механизмом 9 команды блока 7 датчик 18 контроля положения исполнительного механизма 9 вырабатывает единичный потенциальный сигнал на входе блока 7, по которому снимается управляющий импульс на входе блока 9 и последний приходит в исходное состояние (гидротолкатель возвращается в исходное положение), а на выходе датчика 18 устанавливается нулевой потенциал. При неисправности механизма 9 или датчика 18 все двигатели дробилки отключаются в порядке, указанном вьппе.1При срабатывании какой-либо нз технологических защит в блок 7 посту пает единичный потенциальный сигнал от датчиков 19 или 20 и по командам блокадвигателя дробилки, питателя и грохота выключаются в порядке, обратном включению.При отказе вычислительного блока 7 на его выходе устанавливается сигнал, блокирующий прохождение управляющих сигналов блока 7. При этом задатчиками 21 и 22 автоматически устанавливается такая скорость двигателя 3 питания и двигателя 5 грохота, при которой с некоторой потерей производительности дробильной установки исключаются аварийные ситуации. Управление исполнительным механизмом 9 в этом случае осуществляется вручную задатчиком 23.Система может быть использованакак при наличии предварительногогрохочения, так и при его отсутствии, В последнем случае отсутствуют датчик 13, регулируемый привод 8 с задатчиком 22, а также двигатель 5 с блоком 6 включения и датчиком 17,Положительный эффект системы управления заключается в повышении производительности дробильной установки на 107 за счет сокращения простоев дробильной установки иэ-за неполадок и аварийных ситуаций, возникающих в управляемом и управляющем оборудовании. 10 Формула Система управления дробильной установки, включающая датчики нагрузки двигателя дробилки, производительности питателя, уровня исходной руды в дробилке, гранулометрических характеристик дробленого материала, амплитуды колебаний грохота, блоки включения двигателей дробилки, питателя и грохота, вычислительный блок и исполнительный механизм регулирования величины разгрузочной щели дробилки, причем двигатель дробилки подключен к входу датчика нагрузки двигателя дробилки, выходы датчиков нагрузки двигателя дробилки, производительности питателя, уровня исходной руды в дробилке, гранулометрических характеристик дробленого материала и амплитуды колебаний грохота соединены с одними соответствующими входами вычислительного блока, первый и второй выходы которого подключены к входам блоков включения двигателей дробилки и грохота, тре" тий и четвертый выходы соответственно подключены к первым входам блока включения двигателя питателя и исполнительного механизма регулирования величины разгрузочной щели дробилки, о т л и ч а ю щ а я с я 45 тем, что, с целью повьппения надежности управления, она снабжена датчиками контроля состояния двигателей дробилки, питателя и грохота, датчиком контроля положения исполни тельного механизма регулированиявеличины разгрузочной щели дробилки, датчиками контроля соответствующихпараметров технологического процес-са, аварийными задатчиками скорости 55 двигателей питателя, грохота и величины разгрузочной щели дробилки, и регулируемым приводом двигателя грохота, причем выходы датчиков 20 25 30 35 40 изобретения1281303 Составитель В,АлекперовТехред М.Ходанич Корректор М.Демчик Редактор Н,Тупица Заказ 7182/6 Тираж 572 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 контроля состояния двигателей дробилки, питателя и грохота, датчикаконтроля положения исполнительногомеханизма регулирования величиныразгрузочной щели дробилки, датчиков контроля соответствующих параметров технологического процессаподключены к другим соответствующимвходам вычислительного блока, входдатчика контроля положения исполнительного механизма регулированиявеличины разгрузочной щели дробилки соединен с выходом исполнительного механизма регулирования величины разгрузочной щели дробилки, второй вход которого подключен к выходу аварийного задатчика величиныразгрузочной щели дробилки, третийвход исполнительного механизма регулирования величины разгрузочнойщели дробилки подключен к пятомувыходу вычислительного блока, подключенному также к первому входу регулируемого привода двигателя грохота и к второму входу блока включения двигателя питателя, к третьему входу которого подключен выходаварийного задатчика скорости дви- О гателя питателя, шестой выход вычислительного блока подключен к вто-рому входу регулируемого приводадвигателя грохота, к третьему вхорукоторого подключен выход аварийного 15 задатчика скорости двигателя грохота, а выход регулируемого приводадвигателя грохота подключен к соответствующему входу двигателягрохота.