Система для управления заполнением измельчительного агрегата

СОЮЗ ",ОВГТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2 С 25/00 БРЕТЕН И ние: гор троител ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ.И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ЗОК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Криворожский горнорудный институт иМежотраслевой научно-технический комплекс "Механобр"(56) Авторское свидетельство СССРМ 483132, кл. В 02 С 25/00, 1975.Авторское свидетельство СССРМ 1068725, кл. О 01 С 11/10, 1982,(54) СИСТЕМА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗАПОЛНЕНИЕМ ИЗМЕЛЪЧИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА(57) Использовэ нообогатительная,химическая и с ьная промышлен 17419 О 4 А 1 ность. Сущность изобретения: система для управления заполнением измельчительного агрегата содержит датчик 3 веса, мультивибратор 4. формирователи 5 и 26 импульсов, усилители 6 и 30, задатчики 7 и 25, генераторы 8 и 27 ультразвуковых колебаний, первый ультразвуковой преобразователь 9. второй ультразвуковой преобразователь, состоящий из источника 28 освещения и . приемника 29, таймер 10, одновибраторы 11, 13, 16, 20 и 21, блок 12 задержки, ключи 14, 15 24, счетчик 17, блок 18 памяти, логическую схему 19, вычислительное устройст,- во 22, аналого-цифровой преобразователь 23, элемент 31 сравнения, интегратор 32, регулятор 33, преобразователь 34 мощности, электродвигатель 35 конвейера и конвейерные весы 38. 1 ил.20 25 30 35 40 обраэователь и электродвигатель.50 55 Изобретение относится к управлению процессами измельчения полезных ископаемых и может быть использовано в горно- обогатительной, химической, строительной и смежных отраслях промышленности.Известна система автоматического управления процессом измельчения полезных ископаемых, содержащая воспринимающий элемент с вибродатчиком, усилитель, основной и дополнительный формирующий блоки, а также блоки обработки информации,Недостатками известной системы являются низкая точность, а также малая надежность, вызванная . износом воспринимающего элемента, выполненного в виде металлической балки.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система управления заполнением измельчительного агрегата, включающая датчик веса, мульти- вибратор, формирователь импульсов. генератор ультразвуковых колебаний, ультразвуковой преобразователь, три электронных ключа, усилитель, блок памяти, блок задержки, логическую схему ИЛИ, вычислительное устройство, счетчик, аналогоцифровой преобразователь, два задатчика, счетчик и пять одновибраторов, таймер и электродвигатель конвейера С изменением удельного веса исходного сырья изменяется его обьемный вес на конвейерной ленте, что приводит к погрешности при оценке крупности кусков. Это способствует уменьшению выхода измельченного продукта заданного класса крупности.Цель изобретения - повышение качества управления. Цель достигается тем, что система управления заполнением измельчительного агрегата, содержащая датчик веса, мульти- вибратор, первые формирователь импульсов, усилитель, задатчик, генератор ультразвуковых колебаний, ультразвуковой преобразователь, пять одновибраторов, три ключа, таймер, блок памяти, блок задержки, логическую схему ИЛИ, вычислительное устройство, счетчик, аналого-цифровой преконвейера, причем мультивибратор подключен к первому входу таймера, к входам первого одновибратора, блока задержки и первого формирователя импульсов, выход которого подключен, к входам второго одновибратора и первого генератора ультразвуковых колебаний, выход второго одновибратора подключен к первому входу первого ключа, второй вход которого соединен с выходом первого ультразвукового 5 10 15 преобразователя и с выходом генератора ультразвуковых колебаний, выход первого ключа через первый усилитель подключен к первому входу второго ключа, выход которого подключен к входу второго одновибратора, выход которого подключен к первым входам счетчика и блока памяти и к второму входу таймера, выход блока задержки через последовательно соединенные логическую . схему ИЛИ и. четвертый одновибрато, по кдключен к второму входу второго ключа, первый задатчик подключен к второму входу счетчика, выход которого подключен к входу пятого одновибратора, выход которого соединен с третьим входом счетчика и первым входом вычислительного устройства, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами блока памяти и аналого-цифрового преобразователя, выход первого одновибратора подключен к первому входу третьего ключа, снабжена вторым задатчиком, формирователем импульсов, генератором ультразвуковых колебаний,ультразвуковым преобразователем и усилителем, элементом сравнения, интегратором, регулятором и преобразователем мощности, причем мультивибратор подключен к входу второго формирователя импульсов, выход которого подключен через второй генератор ультразвуковых колебаний к источнику освещения второго ультразвукового преобразователя, приемник которого подключен через второй усилитель к второму входу третьего ключа, выход которого через интегратор подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, а датчик веса и выход второго эадатчика подключены к соответствующим входам элемента сравнения, выход которого подключен к входу регулятора, выход которого через преобразователь мощности подключен к электродвигателю конвейера.На чертеже представлена блок-схема системы управления заполнением измельчительного агрегата,Обьектом управления является измельчительный агрегат 1, работающий в замкнутом цикле с классификатором 2.Система управления заполнением измельчительного агрегата содержит датчик 3 веса, мультивибратор 4, первый формирователь 5 импульсов, первый усилитель 6, первый задатчик 7, первый генератор 8 ультразвуковых колебаний, первый ультразвуковой преобразователь 9, таймер 10, первый.одновибратор 11, блок 1," задержки, второй одновибратор 13, первый и второй ключи 14 и 15, третий одновибратор 16, счетчик 17, блок 18 памяти, логическую схему 19, четвертый и пять одновибраторы 20 и 21,вычислительное устройство 22, аналогоцифровой преобразователь 23, третий ключ 24, второй эадатчик 25, второй формирователь 26 импульсов, второй генератор 27 ультразвуковых колебаний, второй 5 ультразвуковой преобразователь, состоящий из источника 28 излучения и приемника 29, второй усилитель 30, элемент 31 сравнения, интегратор 32, регулятор 33, преобразователь 34 мощности, электродвигатель 35 10 конвейера, распределительный сосуд 36 с краном 37 (на котором установлен первый ультразвуковой преобразователь 9) и конвейерные весы 38.Система для управления заполнением 15 измельчительного агрегата работает следующим образом.Вода через кран 37 поступает в распределительный сосуд 36, Распределительный сосуд 36 состоит из бачка, в днище которого 20 установлены трубки, по которым вода, поступившая в бачок через кран 37, направляется к месту измерений и свободно выливается на материал, находящийся на конвейерной ленте, 25Мультивибратор 4 вырабатывает прямоугольные импульсы, которые запускают формирователь 5 импульсов. Сформированные импульсы фиксированной амплитуды и длительности поступают на генератор 8 уль тразвуковых колебаний, представляющий собой ключевой каскад, нагруженный на колебательный контур, в котором возникают затухающие синусоидал ьн ые колебания. В первом ультразвуковом преобразователе 9 35 электрические колебания превращаются в упругие ультразвуковые колебания среды высокой частоты.Сформированные колебания через днище распределительного сосуда и воду, теку щую по трубкам, передаются до точки соприкосновения водяной струи с поверхностью материала на конвейерной ленте, Таким образом водяная струя используется в качестве волновода, по которому переда ются высокочастотные ультразвуковые колебания, причем общая длина этого волновода зависит от высоты материала на конвейерной ленте, Свободные концы трубок располагаются на одной высоте над 50 лентой конвейера в плоскости, перпендикулярной плоскости конвейерной ленты и расположенной поперек ее движения.Плоскость, образованная водяными струями, является секущей для материала нэ кон вейерной ленте, а положение нижней ее кромки определяется элементарным объемом материала.Положение распределительного сосуда и длина трубок выбирается из расчета(1 12 + 13)п+1 (ъ - 12 + 11)идля всех возможных значений Ь, где и -номер трубки;11 - длина трубки:2 . высо 1 эматериала на конвейерной ленте.Формирователь 5 импульсов запускаеттакже одновибратор 13, в течение импульсакоторого запирается ключ 14, что препятствует проникновению запускающего и о 1 рэженного от днища распределительногососуда 35 импульсов в усилитель 6.Ультразвуковой импульс отражается отповерхности контролируемого материала ипо водяной струе достигает первого ультразвукового преобразователя 9, который осуществляет обратное преобразованиеупругих колебаний в электрические. Принятый сигнал проходит через открытый ключ14 и усиливается усилителем 6,Ключ 15 отпирается и пропускает принятый сигнал в течение импульса, сформированного одновибратором 20.Длительность импульса, а также время егозадержки выбираются таким образом, чтобы принять отраженный сигнал. прошедший по каждому водяному каналу в течениеодного открытого периода работы ключа 15.Формирование выдержки открыванияключа 15 осуществляется в блоке 12 задержки, который состоит из параллельно соединенных линий задержек, число которыхсоответствует количеству трубок волноводов.Импульс, сформированный мультивибратором 4, пройдя через блок задержки, появляется на выходе через выбранныепромежутки времени, что и приводит посредством логической схемы 19 ИЛИ к срабатыванию ключа 15 в нужный моментвремени. Пакет электромагнитных колебаний, пройдя через ключ 15, запускает одновибратор 16, импульс с которого поступаетна таймер 10 и счетчик 17,Таймер 10 запускается импульсом смультивибратора 4 и формирует промежуток времени между этим импульсом и импульсами с одновибратора 16. Послеизмерения очередного промежутка времени полученная величина записывается вблок 18 памяти.Задэтчиком 7 устанавливается количество отраженных импульсов, которые должны поступить на счетчик 17, причемзадаваемая величина равна количеству каналов, образованных водяными струями.После прихода последнего отраженного импульса срабатывает одновибратор 21, который запускает вычислительное устройство22 и одновременно осуществляет сброс показаний счетчика 17, приводя его в исходное состояние,20 25 30 35 ленты между крупными. Количество круп-. 40 Источник 28 освещения и приемник 29. 50 55 В вычислительном устройстве 22 вычисляется сумма промежутков времени, сформированных таймером 1 О и запоминаемым Блоком 18 памяти для каждого канала измерений, которая затем сравнивается с подобной суммой, определенной для случая отсутс гвия материала на конвейерной ленте. Вычисленная разность Я характеризует величину элементарного сечения материала на конвейерной ленте,Импульсы с мультивибратора 4 включают также формирователь 26 импульсов, который запускает генератор 27 ультразвуковых колебаний, Импульс акустических колебаний излучается вторым ультразвуковым преобразователем (28 и 29) в направлении материала, падающего с конвейерной ленты.Траектория движения кусков руды после отрыва их от конвейерной ленты зависит от положения центра тяжести каждого кускав момент отрыва относительно плоскостиконвейерной ленты.Чем больше кусок, чем выше центр тяжести, тем выше проходит траектория его движения. Таким образом, количество кусков, а также их суммарная площадь проекции на боковую плоскость, образуемую падающим с конвейерной ленты материалом в определенной области этой плоскости, характеризуют абсолютное количество материала контрольного класса крупности,Возмущающим воздействием на процесс измельчения является процентное содержание крупных классов, например +50 мм. В процессе движения материала на кон.вейерной ленте происходит его сегрегация, проявляемая в том, что мелкие куски распределяются на поверхности конвейерной ных кусков руды размером более 50 мм, поступающих на измельчение, таково, что они располагаются на конвейерной ленте ггитателя последовательно один за другим,Таким образом, в плоскости, секущей поток контролируемого материала поперек его движениянаходится в определенный момент времени один кусок,ультразвукового преобразователя располагаются таким образом, чтобы воображаемая линия, соединяющая их центры была параллельна образующей барабана конвейерапитателя и пересекала верхнюю область плоскости, образованную падающим материалом, Конкретное положение этой линии относительно верхней границы указываемой области определяет нижний пределконтролируемого класса крупности. 5 10 15 Источник 28 освещения излучает ультразвуковые колебания, а приемник 29 принимает сигнал, прошедший через плоскость падающего материала. Принятые колебания усиливаются усилителем 30 и подаются на ключ 24.Ключ 24 отпирается на время, необходи.- мое для стабильного гарантированного прохождения принятого сигнала, которое определяется длительностью импульса, сформированного одновибратором 11, Интегратор 32 суммирует амплитуды принятых импульсов за установленный промежуток времени. При этом, чем больше за этот промежуток времени проходит крупных кусков и чем крупнее они, тем меньше будет суммарная амплитуда, зафиксированная интегратором 32, Таким образом, суммарный сигнал, зафиксированный интегратором 32 за определенный промежуток времени, характеризует крупность кусков материала. поступающего на измельчение. Аналогоцифровой преобразователь 23 преобразует аналоговый сигнал с интегратора 32 в цифровой код, который считывается вычислительным устройством 22,В вычислительном устройстве 22 определяется частное от деления величин Я и Я, взятых с масштабирующими коэффициентами. Полученное значение характеризует содержание крупных классов в исходном сырье,Датчик 3 веса фиксирует текущее значение погонной нагрузки на конвейерной ленте. Выходной сигнал с датчика веса поступает на элемент 31 сравнения. в котором сравнивается с сигналом задатчика 25. Сигнал рассогласования поступает на регулятор 33, который в соответствии с заложенным в него законом управления формирует управляющий сигнал, который усиливается по мощности преобразователем 34 мощности и регулирует скорость вращения электродвигателя 35, тем самым изменяя производительность конвейера.Сигнал с вычислительного устройства 22, поступая на корректирующий ввод задатчика 25 корректирует его выходной сигнал таким образом, чтобы уменьшить производительность конвейера-питателя в случае увеличения содержания крупных классов или увеличить его производительность в случае более мелкого исходного материала,Предлагаемая система для управления заполнением иэмельчительного агрегата позволит за счет увеличения выхода измельченного продукта заданного класса крупности в условиях изменяющихся физико-механических характеристик исход1741904 10 ного сырья увеличить выход полезного ком.понента в концентрат на 0,1. Составитель Л.Шарова Техред ММоргентал Корректор Т.Палий Редактор О,Хрипта Заказ 2240 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям.при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб.4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретенияСистема для управления заполнением 5 иэмельчительного агрегата с конвейером, содержащая датчик веса, мультивибратор, первые формирователь импульсов, усилитель, задатчик, генератор ультразвуковых колебаний, ультразвуковой генератор, пять 10 одновибраторов,.три ключа, таймер, блок памяти., блок задержки, логическуЮ схему ИЛИ, вычислительное устройство, счетчик, аналого-цифровой преобразователь и электродвигатель конвейера, причем мульти вибратор подключен к первому входу таймера, к входам первого одновибратора, блока задержки и первого формирователя импульсов, выход которого подключен к входам второго одновибратора и первого 20 генератора ультразвуковых колебаний; выход второго одновибратора подключен к первому входу первого ключа, второй вход которого соединен с выходом первого ультразвукового преобразователя и выходом ге нератора ультразвуковых колебаний, выход первого ключа через первый усилитель подключен к первому входу второго ключа, выход которого подключен к входу третьего одновибратора, выход которого подключен 30 к первым входам счетчика и блока памяти и к второму входу таймера, выход блока задержки через последовательно соединен- ные логическую схему ИЛИ и четвертый одновибратор подключен к второму входу второго ключа, первый задатчик подключен к второму входу счетчика; выход которого подключен к входу пятого одновибратора, выход которого соединен с третьим входом счетчика и первым входом вычислительного устройства, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами блока памяти и аналого-цифрового преобразо.вателя. выход первого одновибратора ,подключен к первому входу третьего ключа, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения качества управления, она снабжена вторыми задатчиком, формирователем импульсов, генератором ультразвуковых колебаний, ультразвуковым преобразователем и усилителем, элементом сравнения, интегратором, регулятором и преобразователем мощности; причем мультивибратор подключен к входу второго формирователя импульсов, выход которого подключен через второй генератор ультразвуковых колебаний к источнику освещения второго ультразвукового преобразователя, приемник которого подключен через второй усилитель к второму. входу третьего ключа, выход которого через интегратор подклю-. чен к входу аналого-цифрового преобразователя, а датчик веса и выход второго задатчика подключены к соответствующим входам элемента сравнения, выход которого подключен к входу регулятора, выход которого через преобразователь мощности подключен к электродвигателю конвейера.