Система автоматического управления процессом измельчения

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 918 4 В 02 С 25/О ие иЗСа ВТО сЩанных мель вано в гор ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-производственное объединение по автоматизации горно-рудных металлургических предприятий и энергетических объектов черной металлургии "Днепрчерметавтоматика"(56) Авторское свидетельство СССР 9 575129, кл. В 02 С 25/00, 1969,Авторское свидетельство СССР У 910194, кл, В 02 С 25/00, 1975. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ(57) Изобретение относится к автома тизации процессов сухого измельчени материалов в шаровых барабницах, .может быть использоно-рудной промьппленности, теплоэнер гетике, промышленности строительных материалов и позволяет повысить качество управления. Предлагаемая система содержит питатель 1, исполнительный механизм 2, конвейер З,мель"ницу 4, задатчик 5 расхода сырья,датчик 6 расхода сырья, элементы 7 и8 сравнения, регулятор 9 расходасырья, датчик 10 заполнения мельницы,задатчик 11 заполнения, регулятор 12коррекции, компараторы 13 и 14, триггер 15, делитель 16 сигналов, дифференцирующий блок 17, усилитель 18,сумматор 19, блок 20 интегрированиясигнала коррекции, ключи 21 и 22,элемент И 23, реле 24 времени, элемент НЕ 25, программатор 27, задатчик 28 максимальной скорости, элемент 29 сравнения, компараторы 30 и31, элемент ИЛИ 32, регулятор 33 коррекции, блок 34 интегрирования сигнала коррекции, ключи 35 и 36, элемент И 37, реле 38 времени, компаратор 39, элемент НЕ 40 и дифференцирующий блок 26. 1 ил,1136079Изобретение относится к автоматизации процессов сухого измельченияматериалов в шаровых барабанных мельницах и предназначено для примененияв горно-рудной промышленности, теплоэнергетике, промышленности строительных материалов,Цель изобретения - повышение качества управления, 10На чертеже показана блок-схемапредлагаемой системы.Система включает питатель 1, и. -полнительный механизм 2, конвейер 3,мельницу 4, задатчик 5 расхода сырья, 1 г,датчик 6 расхода сырья, элементы 7 и8 сравнения, регулятор 9 расхода сырья, датчик 10 заполнения мельницы,задатчик 11 заполнения, регулятор 12коррекции, первый 13 и второй 14 ком. параторы, триггер 15, делитель 16сигнала, дифференцирующий блок 17,усилитель 18, сумматор 19, блок 20интегрирования сигнала коррекции,ключи 21 и 22, элемент И 23, реле 24времени, элемент НЕ 25, дифференци.рующий блок 26, программатор 27, задатчик 28 максимальной скорости, элемент 29 сравнения, компараторы 30 и31, элемент ИЛИ 32, регулятор 33 кор- З 0рекции, блок 34 интегрирования сигнала коррекции, ключи 35 и 36, элементИ 37, реле 38 времени, компаратор 39,элемент НЕ 40.Система работает следующим образом.Сигнал датчика 6 расхода сырьясравнивается на элементе 7 сравненияс сигналом задатчика 5 расхода сырьяи с сигналом коррекции, поступающим 40с выхода сумматора 19, с выхода элемента 7 сравнения сигнал разбалансапоступает на вход регулятора 9 расхода сырья, который управляет через исполнительный механизм 2 питателем 1, 45изменяя скорость его вращения, а следовательно, и расход сырья, поступающего по конвейеру 3 в мельницу 4.Если размолоспособность материалахорошая и мельница недогружена, выделенная на элементе 8 сравнения разность сигналов датчика 1 О заполнениямельницы и задатчика 11 заполненияпоступает на вход регулятора 12 коррекции, который вырабатывает сигналувеличения коррекции, поступающий наэлемент 7 сравнения через ключ 22,блок 20 интегрирования сигнала коррекции и сумматор 19. Периодичность прохождения корректирующего сигнала через ключ 22 в блок 20 интегрирования сигнала коррекции определяется уставкой (Тр ) реле 24 времени, которая выбирается с учетом длительности переходного процесса заполнения мельницы и равна Тре = 1,5-2 Т . Выдача сигнала реле 24 времени синхронизирована импульсами, поступающими с первого регулятора 12 коррекции.Это позволяет подавать корректирующие воздействия после окончания очередного переходного процесса, что обеспечивает плавный подвод заполнения мельницы к номинальному значению. На элементе 7 сравнения сигнал суммируется с сигналом задатчика 5 расхода сырья и регулятор 9 расхода сырья отрабатывает рассогласование, увеличивая расход сырья по апериодическому закону.В случае ухудшения размолоспособности исходного материала уровень заполнения мельницы начинает увеличиваться с определенной скоростью, дифференцирующий блок 26 выдает на выходе сигнал, равный первой производной сигнала датчика 10 заполнения мельницы (Йх/Йй), если значение первой производной Йх /дС превышает максимальное значение дх /ЙС, установленное задатчиком 28 максимальной скорости, элемент 29 сравнения формирует на своем выходе сигнал рассогласова- ния, который отрабатывается регулятором 33 коррекции. Выходной сигнал регулятора 33 коррекции через ключ 35 поступает в блок 34 интегрирования сигнала коррекции, уменьшая значение сигнала, хранящегося в блоке 34, Сигнал через ключ 35 проходит дойхтех пор, пока Йх /Й) - , Выходнойс 1 есигнал с блока 34 интегрирования сигнала коррекции поступает на вход сумматора 19, уменьшая значение выходного корректирующего воздействия на выходе сумматора 19, и, как следствие, уменьшается значение расхода сырья на входе мельницы. Действия этого контура коррекции предваряют действия основного контура коррекции, реализованного с помощью регулятора 12 коррекции, чем обеспечивается гашение возможных нежелательных последствий, вызванных возмущающими воздействиями, на ранних стадиях .их появления.Одновременно с работой второгоконтура коррекции включается в работупрограмматор 27, уменьшая значениесигнала коррекции на выходе программатора по соответствующей программе,чем обеспечивается уменьшение задания на заполнение мельницы.Уменьшение задания на заполнениемельницы осуществляется программатором ступенчато. Величина шага ступени выбирается АУ = 1 - 5 Е от максимального значения задания заполнения. 15Уменьшение задания на заполнениемельницы осуществляется программатором 27 до тех пор, пока с 1 х /с 1с 1 х,//с 1 С. Выделенный на элементе 8 сравнения сигнал рассогласования отрабатывается регулятором 12 коррекции всторону уменьшения сигнала коррекции,подаваемого на элемент 7 сравнения,чем обеспечивается уменьшение расходасырья, подаваемого в мельницу и стабилизация заполнения мельницы науровне, определяемым новым значениемсигнала задания заполнения, которыйравен сумме сигналов, поступающих отзадатчика 11 заполнения и программатора 27,Совокупность действий всех трехконтуров коррекции обеспечивает свозадания заполнения, установленным программатором 27, происходит в течение времени То, = 0,5-1,5 ч, после чего начинается ступенчатое увеличение задания до прежнего значения. Отсчет Т начинается с момента. времени, когда установится неравенство с 1 х /с 1 Т (Их(/с 1 С.Работой системы предусмотрен режим, обеспечивающий реакцию системы на аномальные ситуации, связанные как с перегрузом агрегата, так и с его недогрузом.При перегрузе мельницы срабатывает компаратор 14, настроенный на максимальное допустимое значение заполнения, пропуская сигнал с выхода датчика 10 заполнения мельницы на вход диФференцирующего блока 17, выходной сигнал которого с 1 х/с 11 усиливаетсяусилителем 18 и подается на вход автоподстройки динамических параметров регулятора 12 коррекции, меняя еговремя изодрома обратно пропорционально скорости изменения заполнения мельницы в перегрузочном режиме. Поскольку время иэодрома регулятора 12 коррекции уменьшается, скорость его обработки на уменьшение загрузки возрастает пропорционально скорости процесса перегрузки. После срабатывания компаратора 14 на выходе элемента ИЛИ 32 появляется сигнал, равный логической единице, а на выходе элемента НЕ 25 - сигнал, равный логическому нулю, включается ключ 21 и отключается ключ 22, так как сигнал с выхода элемента НЕ 25 блокирует прохождение сигнала с выхода реле 24 времени,на вход ключа 22.Выходной сигнал регулятора 12 коррекции через ключ 21, блок 20 интегевременную реакцию системы на нежелательные последствия, вызванные возму- З 5 щающими воздействиями. После установления неравенства дх /с 1 Йх,/ЙС включается компаратор 31 и отключается компаратор 30, что обеспечивает отключение ключа 35 и включение клю ча 36, Сигнал с выхода регулятора 33 коррекции подается через ключ 36 в блок 34 интегрирования сигнала коррекции, увеличивая значение сигнала коррекции до прежнего значения, кото рое с выхода блока 34 подается на вход сумматора 19.Увеличение сигнала коррекции происходит с меньшей скоростью, чем его уменьшение, что обеспечивает плавное 5 О восстановление параметров коррекции без вывода мельницы из состояния стабильной работы, Дискретность прохождения сигнала через ключ 36 определяется вторым реле 38 времени, причем период следования сигналов реле 38 времени синхронизируется с импульсами коррекции, поступающими от регулятора 33 коррекции. При достижении выходного сигнала коррекции на выходе блока 34 интегрирования сигнала коррекции уровня исходного значения срабатывает компаратор 39, на выходе элемента НЕ 40 Формируется сигнал, равный логическому нулю, который блокирует прохождение сигнала от реле 38 времени через схему И 37 на вход ключа 36. Последний отключается, чем обеспечивается ограничение сигнала коррекции на выходе блока 34 интегрирования на уровне исходного значения. Работа блока 34 интегрирования аналогична работе блока 20 интегрирования.Работа системы с новь 1 м значением1360795 Система автоматического управления 5процессом измельчения включающая,заФдатчик и датчик расхода сырья в мель-ницу, соединенные с первым и вторымвходами первого элемента сравнения,выход которого подключен к регуляторурасхода сырья с исполнительным механизмом питателя, задатчик и датчикзаполнения мельницы, соединенные спервым и вторым входами второго элемента сравнения, выход которого под ключен к первому регулятору коррекции, два компаратора, первый дифференцирующий блок, усилитель, триггери делитель сигнала, причем выход пер, вого компаратора соединен с вторым 20 входом первого регулятора коррекциичерез последовательно соединенныетриггер и делитель сигнала, а выходвторого компаратора соединен с вторымвходом первого регулятора коррекции 25 через последовательно соединенныепервый дифференцирующий блок и усилитель, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения качества уп-равления, она снабжена четырьмя клюЗ 0 чами, сумматором, двумя блоками интегрирования сигнала коррекции, двумяэлементами И, двумя реле времени,двумя элементами НЕ, вторым дифференцирующим блоком, третьим элементомсравнения, задатчиком максимальнойскорости, третьим, четвертым и пятымкомпараторами, вторым регуляторомкоррекции, элементом ИЛИ, программатором, причем выход датчика заполне О ния мельницы соединен с входами первого и второго компараторов, а выходыпервого и второго компараторов через. элемент ИЛИ соединены с первым входом первого ключа и через первый эле мент НЕ с первым входом первого эле-мента И, второй вход первого элемента И соединенс выходом первого релевремени., выход первого элемента Исоединен с первым входом второго клю ча, выход первого регулятора коррекции соединен с вторыми входами первого и второго ключей и входом первого реле времени, а выходы первогои второго ключей соединены с входом 55 первого блока интегрирования сигналакоррекции, выход которого соединен спервым входом сумматора, выход которого подключен к третьему входу первого элемента сравнения, выход датчирирования сигнала коррекции и сумматор 19 подается на элемент 7 сравнения, обеспечивая этим вывод мельницы из зоны перегрузки в зону рабочего состояния.При уменьшении заполнения мельницы до значения меньше максимального компаратор 14 отключается и динамические параметры регулятора 12 коррекции принимают начальные значения.Когда мельница начинает загружаться после перерыва срабатывает компаратор 13, на выходе элемента ИЛИ 32 появляется сигнал, равный логической единице, включающий ключ 21, на выходе элемента НЕ 25 появляется сигнал, равный логическому нулю, отключающий, через схему И 23 ключ 22. С выхода компаратора 13 сигнал подается на вход триггера 15, последний изменяет свое состояние с нулевого на единицу, сигнал с выхода триггера 15 через делитель 16 поступает на вход автоподстройки динамических параметров первого регулятора 12 коррекции. ,В результате время изодрома регулятора уменьшается в несколько раз, чем обеспечивается форсированная загрузка мельницы от 0 до 0,6 С; где С - номинальная загрузка мельницы измель-, чаемым материалом. Сигнал с выхода регулятора 12 коррекции через ключ 21, блок 20 интегрирования .сигнала коррекции, сумматор 19 подается на вход элемента 7 сравнения. Регулятор 9 начинает отрабатывать новое значение задания расхода материала, увеличивая расход материала, подаваемого в мельницу.Прн заполнении большем 0,6 С компаратор 13 не пропускает сигнал на вход триггера 15, последний изменяет свое состояние на нулевое, сигнал на вход автоподстройки динамических.параметров регулятора 12 коррекции не поступает и динамические параметры последнего принимают начальные значения.В предлагаемой системе управление процессом измельчения ведется с учетом анализа качества переходного процесса заполнения мельницы. Оценкаскорости изменения (Йхдйй) переходного процесса позволяет выявлять на ранних стадиях возникновения начало процесса перегрузки мельницы,что дает возможность повысить качество управления. Формула изобретенияСоставитель В. АлекперовТехред М.Дидык Корректор О. Кравцова Редактор И. 1 Пулла Заказ 6175/1 О Тираж 573 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,д.4/5Произволтвенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7 136079 ка заполнения мельницы соединен с входом второго дифференцирующего блока, выход которого соединен с первым входом третьего элемента сравнения, выход которого соединен с входом вто 5 рого регулятора коррекции, второй вход третьего элемента сравнения соединен с выходом задатчика максимальной скорости, выход третьего элемента сравнения через третий и четвертый компараторы соединен соответственно с первым и вторым входами программатора, первый вход третьего ключа соединен с первым входом программатора, второй вход программатора соединен с первым входом второго элемента И, третий вход программатора соединен с выходом первого компаратора, выход программатора соединен с третьим входом второго элемента сравнения, выход второго регулятора коррекции соединен с вторым входом третьего и первым входом четвертого ключей и входом второго релевремени, а выходы третьего и четвертого ключей соединены с входом второго блока интегрирования сигнала коррекции, выход которого соединен ,свторым входом сумматора, выход второго реле времени соединен с вторымвходом второго элемента И, выход которого подключен к второму входу четвертого ключа, а выход второго блокаинтегрирования сигнала коррекции соединен через пятый компаратор с входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И.