Способ управления процессом измельчения в вентилируемой шаровой мельнице

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАН ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 948453(61) Дополнительное к авт. свил 51)М, Кд. В 02 С 25/О 22) Заявлено 04,08.80 (21) 2968466/29-3 ннем заявки прнсо Государственный коинтет СССР ао делаи изобретений н открытнй(53) УДК 621, .926(088,8) 8.82. Бюллетень ата опубликования описания 09,08,2) Авторь изобретеВ. Дариенк Н. Ф. Архипов Лштецкое специализированное конструкторск Всесоюзного научно-производственного объе(7 1 ) Зая внтел ь 54) СПОСО Б УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ИЗМЕЛЬЧЕ НТИЛИРУЕМОЙ ШАГОВОЙ МЕЛЬНИ 11 Енице, вклторованиеаварийнь Изобретение относится к автоматизайш процессов измельчения и может быть йспользовано в отраслях, применяющих измельчение материалов,Известны способы упраьпения процессом измепьчения в шаровой мельнице, закпючаюшзтеся в экстремальном регулировании производительности мельницы, фиксации аварийных перегрузок, их. предотвращении путем временного исключения экстремального регулирования и осуществлении определенного воздействия дпя снижения расхода материалаТакой способ не обеспечивает в мельнИцы иэ аварийных перегруэо один шаг, что приводит к доп потерям производительности.К предлагаемому способу наиболее близок способ управпения процессом измельчения в вентилируемой шаровой мельнице( включающий экстремальное регулирование производительности, фиксацию аварийных перегрузок, при цх появлении времеттном исключение экстремального регулирования и изменение величины расхода исходного материала довеличины, равной прогнозируемой величине расхода готового продукта 121Недостаток этого способа заключается 5 в том, что при экстремальном регулирова(ппт найподаются потери на определениеэкстремума, что приводит к потере производительности мельницы. Потери наопределение являются общим свойствомэкстремальных систем, при этом их нельзя свести к нулю из-эа противоречивоститребований к параметрам экстремальногорегулирования, которые должны обеспечивать минимум потерь на поиск и на оп.редел ение.Цель изобретения - повышение качества управления.Поставленная пель достигается тем,что в способе утпзавления процессом измельчения в вентилируемой шаровой мвпьчающем экстремальное регулппроиэводительнооти, фиксациюпс перегрузок, при их появлениивременное исключение экстремальногорегулирования и изменение величины расхода исходного материала до величины,равной прогнозируемой величине расходаготового продукта при экстремальном 5регулировании фиксируют достижениемаксимума производительности, послечего исключают экстремальное регулирование, стабилизируют найденную величину производительности и вычисляют при оращение величины, характеризующей изменение состояния мелыпщы, а включение экстремального ретулирования осуществляют при превышении абссаютнойвеличины приращения заданной величины,при этом направление начального шагаопределяют по знаку прирашещя,Кроме того, дополнительно измеряютаэродинамическое сопротивление и раэмалываемость материала, а величину приращения, характеризующую изменение состояния мельницы, вычисляют как величинуприращения разности аэродинамическогосопротивления мельницы и размалываемости материала. 25Способ состоит в следующем.Состояние объекта управления на каждый момент вреди характеризуется наблюдаемыми переменными. Измеряя при.ращения величин переменных или их различных комбинаций за интервал времени,определяемый спектром частот возмущений,и сравнивая эти приращения с заданнымизначениями, можно определять, в какомсостоянии находится объект. Если приращения по абсолютной величине меньшезаданных, то значит объект находится вустановившемся оптимальном режиме,пробных (рабочих) шагов совершать ненадо и для обеспечения работы объекта40в этом режиме достаточно контуров стабилизации. В случае превышения абсолютных величин приращений заданных значений включается экстремальное регутгирование и делается пробный рабочий) шагв направлении, определяемом знаком при 45ращений.После нахождения оптимальной степенизагрузки мельницы работа экстре,альногорегулятора нецелесообразна, посколькуона приводит к потерям производительнос Оти на определение. Чтобы этого избежать,необходимо исключить экстремальное регулирование и оставить в работе только кон.тур стабилизации найденной экстремальным регулятором оптимальной степенизагрузки мельницы.Гри пэмецецпи физических свойств материала цлп состояния оборудования измеВЗ 4няются условия помола в мелыпще, что приводит к измецешпо степени загрузки мельниць, которая контролируется по показаниям различных датчиков или вычисляется по их комбинациям в зависимости от типа мельницы. Например, в мельницах самоизмельчения степень загрузки контролируется по электроакустическому датчику и датчику мощности привода мельницы, в сепараторных мельницах с пентральной разгрузкой - по электро- акустическому датчику и датчику мощности привода элеватора, Величина загрузки вентилируемой мельницы характеризуется показаниями датчика аэродинамического сопротивления мельницы и электроакустического датчика.При условии работы контура стабнлиза пии оптимальной скорости пьшевоздушного потока показания датчика аэродцнамического сопротивления мельницы отражают, уровень загрузки мельницы и не зависят от физических свойств измельчаемого материала. Показания электроакутисческого дат:чика отражают не только уровень загрузки мельницы, но и изменения физическиххарактеристик материала: способности кразмалыванию, влажности, крупности.Если на некотором интервале временивычисляют разность показаний датчикааэродинамического сопротивления мельницы и электроакустического датчика сосвоими весовыми коэффициентами, топриращение загрузки мельницы, отражающееся в показаниях этих датчиков, будет компенсироваться. Таким образом,величина разности будет отражать изменения физических характеристик материала, т.е. возмущений, приводящих к дрейфу экстремальной характеристики, Вы.числив приращение этой разности на текущем интервале по сравнению с предыдущим и сравнив величину приращения сзаданной величиной, можно на основанииэтого сделать вывод о необходимостивключения экстремального регулирования.Заданная величина должна выбиратьсяэкспериментально, исходя из особенностей процесса помола на конкретном заводе. При превышении величины приращения заданной величины включают экстремальное регутшрование, а если приращение меньше, то продолжает работатьтолько один контур стабилизации загрузки мельнипы,Таким образом, если не нарушаютсяусловия помола в мельнице под действи-20 45 50 55 е м возмущений, мельница работает воптимальном режиме без потерь на определение. Для отслеживания дрейфа экстремальной характеристики интервал времени, за который вычисляется прирвшс,- 5ние разности показаний датчиков, можновыбирать сравнимым с временем переходного процесса в мельнице.Направление начального шага привключении экстремального регулированияопределяется знаком приращения,На чертеже изображена блок-схемаустройства дпя осуществления предлагаемого способа.15Блок-схема устройства работает следую%им образом.Иэмельчаемый материал иэ бункера 1подается в мельницу 2, где измепьчаетсяи выносится пылевоздушным потсеом всепаратор 3, в котором разделяется на,готовый. продукт и крупку. Готовый продукт осаждается в циклонах 4 и поступат в силос 5, а крупка возвращается навход мельщшы для домола. При работеэкстремального регулятора могут возникать аварийные перегрузки. Эти перегрузки чжксируются и при их появлении контур экстремального регулятора отключают. После этого измеряют скорость изменения расхода готового продукта, угрогноэируют расход готового продукта на время прохождения материала через мельницу, исходя из этой скорости, и устанавливают значение расхода исходного матервла в мельницу, равным прогнозируемо- з 5му значению расхода (эти операции начертеже, поясняющем работу устройства,не отражены).По окончании переходного процессаснова включается экстремальное регулирование. Допустим, что в процессе работы экстремального регулятора была найдена максимальная производительностьмельницы и экстремальное регулированиеотключили, оставив в работе контур стаЙщизации загрузки мельницы. Показаниядатчиков 6 вэродкнамического сопротивления мельницы и электроакустическогодатчика 7, характеризующих уровень загрузки мельницы, сглаживаются фильтрами 8 и 9 и подаются на сумматор 10,где вычисляется разность показаний этихдатчиков, Величина разности, характерзующая изменение условий помола вмельнице в результате изменения физических характеристик материала, подаечся иа вход блока 11 задержки и сумматор12. Блок 11 осуществляет задержку величины разности на интервал времени,определяемый иэ анализа спектра частотвозмущений. В сумматоре 12 вычисляечся величина приращения разности показаний датчиков за интервал времени.В блоке 13 абсолютная величина приращения сравнивается с заданной величиной задатчика 14. Если величина приращения меньше заданной, то экстремальное регулирование остается отключенным,При превышении величины приращения за-данной величины блок 13 замыкает контакт15 переключателя режима управпения. Вэтом случае величина приращения поступает в блок 16, в котором анализируетсязнак приращения. Например, произошлоухудшение размвлываемости материала.В результате этого величина показанийдатчика 7 уменьшится, величина разности показаний датчиков 6 и 7 увеличится,следовательно знак приращения будетположительным, Значит произошло ухудшение условий помола в мельнице и экстремальный регулятор 17 делает начальный шаг изменения задания регулятору18 стабилизации загрузки мельницы всторону уменьшения, т.е. отрицательным,Затем экстремальный регулятор отслеживает дрейф экстремальной характеристики, находит новую максимальнуюпроизводительность при изменившихсяфизических характеристиках материала,далее экстремальное регулирование от-,кпючается и цикл операций повторяется,Применение предлагаемого способапозволит повысить качество управления.Выпсцщить устройство, реализующееэтот способ управления, можно с помощью элементов локальной автоматикиили УВМ,Формула изобретения1. Способ управления прсцессом измельчения в вентилируемой шаровой мельнице, включающей экстремальное регулирование производительности, фик-, сацию аварийных перегрузок, при их появлении временное исключение экстремального регулирования и изменение вели шны расхода исходного материала до величины, равной прогнозируемой величине расхода готового 1 тродукта, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повьшения качества управления, при экстремальном регулировании фиксируют достижение максимума производительности, после чего исключают экстремальное регулирование, стабилизируют пвйден ную величину производительности и Вычисляют приращение величины, характерт- зующей изменение состояния мепьщщы, а вюпочение экстремального регууиров ания осуществляют при превышении абсолюжой величины приращешя заданной величины, при этом направлепе нвчального шага определяют по знаку приращения2. Способпоп, 1, отличаю - щ и й с я тем, что дополнительно измеряют аэродинамическое сопротивление и размалываемость материала, а величшу приращения, характеризующую изменение состояния мелыпщы, вычисляют как величину щжращения разности аэродинамик ческого сопротивления мельнипы и размалываемости материала.Источники информатикипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР О М 444566, кл. В 02 С 25/00, 1974.2. Авторское свидетельство СССРИ 622497, кл. В 02 С 25/00, 1978.