Способ автоматического управления процессом двухстадийного цикла измельчения

СВИ ПЬСТВУ ТОРСИ ельскии следов инстит промыш ут по ав- ленности Рого на,6; 25/00 кл. ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ(54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДВУХСТАДИИНОГО ЦИКЛА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ в технологической схеме с мельницей самоизмельчения, промежуточной емкостью и шаровой мельницей домола, включающий изменение расхода материала в мельницу самоизмельчения по частоте шума мельницы домола, ОтЛис 1 аЮ(ЦийСЯ тЕМ, ЧтО, С ЦЕЛЬО ИОВЫШЕНИЯ качества управления, измеряют актиьную мощность, потребляемую приводным двигателем мельницы самоизмельчения и опредсляют расход материала в мельницу домола, устанавливают максимально допустимое значение активной мощности и минимально до,ЯО 1242235 пустимое значение частоты шумя мсльни 3(цдомола, сравнивают активную мощность сее максимально допусгимцм значением, чясТОТУ НММЯ 11 СГ 11 энИ 11 Ь 3 .РОО(с) С РС )И 311;1 с).1 Ьно до 1( тимцм значением и в слу )яе, еслиактивная мощность боль 331 Р максимальнодопустимого значения, а частота шума мельницы домола бол)ипе минимально д(13 ст)333 Ого значения, устанавливают изменение расхода материала в мельницу самоизмельче(НЯ НРО37;(н"3,И 3 3 ивнои О 1 Рн(7(1 иИЗМ(.Н(1 И )ЯСХОДЯ Мс 31(сРИс)Лс) В 11.,1 Ь 7 И 31 Мд 01 О; с( Ч 771) 1 ( 7 О Н и,". Ь " О ) с) С ХО;171 и 1 С 3)1 Я," сВ М(Г 3713;3:7 С;1 МОИЗ)1(,Ь Сс.1 Я, Я РС,1:1 ЯКГ 11 В 3 с;и Я)Ц 17(ТЬ бО,)Ь:1 Сс 1 КС 7 МЯ,1 ЬНО 731 С 7 Имого значения, и чссготя шума че 3).ис миН 31 М с 1, 1 Ь 130 ДО Н. 1. О7 3 Н и 1. Н Р 3 51, М С1) Н с(ьФ ъ активной мощности и изменение расхода материала в мельницу домола пропорционально частоте шума мельницы домола. ЮСЛ1 О 5- 35 40 50 55 Изобретение относится к способам автоматического управления процессом двухстадийного измельчения материалов с мель ницей самоизмельчения в первой стадии промежуточной емкостью, шаровой мельницей домола во второй стадии и может быть использовано в горно-обогатительной, цементной, химической и других отраслях промыш ленцости, гле применяется тонкое измельчение материалов в Лве стадии.Цель изобретения - повышение качества управления.Сущность способа управления состоит в изменении структуры управления двухстадийной схемой при изменении условий измельчения в мельнице самоизмельчения и мельнице домола, благодаря чему достигается согласованная производительность обеих стадий, уменьшается возможность аварий, повышается производительность линии.Переключение контуров управления осуществляется после сравнения текуцей информации о загрузке мельниц с предельными значениями. Указанные заданные значения выбираются таким образом, чтобы уровень материала в промежуточной емкости был минимальным. Вследствие этого запаздывание в системе управления будет минимальным, т.е. повышается эффективность управления в целом.В случае уменьшения пропускной способности мельницы самоизмельчения управление расходом материала в мельницу Ломола производится пропорционально расходу материала в мельницу самоизмельчения, гго позволяет избежать работы мельницы до мола на холостом ходу.На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего способ, общий вид; на фиг. 2 блок питания системы переключателей; на фиг. 3 -- блок-схема устройства в случае, если узким местом технологической схемы является первая стадия; на фиг. 4 - блоксхема устройства для случая, если узким местом является вторая стадия (т.е. мельница домола); на фиг. 5 - блок-схема устройства для случая плохой проходимости материала как в первой, так и во второй стадии.Допустим, что в момент включения указанного способа управления каждая из мель циц управляется автономно, линия работает в оптимальном режиме, так как активная мощность, потребляемая главным приводом мельницы самоизмельчения, не превышает максимального значения, а частота шума мельницы домола больше минимально допустимого значения.Далее вследствие изменения физико- химических характеристик материала мельница самоизмельчения начинает перегружаться, активная мощность начинает возрастать и превышает максимально допусти. мое значение. Расход материала в мельни. цу сам оизмсльчения уменьшают, следова тельно, падает уровень заполнения и в мель нице домола. Если сохранить первоначальную структуру управления, то мельница домола будет работать недогруженной, на выходе схемы получаем переизмельченный, т.е. бракованный продукт, в конечном итоге мельница домола может перейти на холостои ход.В случае, если активная мощность превышает допустимое максимальное значение, а частота шума больше минимально допустимого значения, то устанавливают изменение расхода в мельницу самоизмельчения пропорционально активной мощности, а изменение расхода материала В мельницъ ломола пропорционально расходу материала в мельницу самоизмельчения. Тем самым первая и вторая стадия загружены равномерно, брака ца выходе це наблюдается.Пусть через некоторый промежуток времени свойства материала изменились таким образом, что активная мощность стала меньше максимально лопустимой. Управление :родолжает проводится цо ранее описанному принципу и считается удовлетворительным. С течением времени вследствие различных возм ущсний мельница домола начинает перегружаться, частота шума становится меныпе минимально допустимой. Если продолжать управление загрузкой мельницы самоизмельчения активной мощности, а вторая стадия це может обработать получаемый расход материала, то сначала получаем на выходе мельницы грубый, бракованный продукт, а затем мельница самоизмельчения переполняется и заваливается, это недопустимо. При обнаружении данной ситуации структура управления двухсталийной схемой изменяется, расход в мельницу домола устанавливают пропорционально частоте шума, а расход в мельницу самоизмельчения пропорционально расходу материала в мельницу громоваТакая структура управления сохра яется до тех пор, пока мельница самоизмельчения це станет узким местом. При этом возможны лве ситуации: переполнена мельница самоизмельчения, а мельница домола работает в нормальном режиме этому соответствует описацная структура управления обе мельницы переполнены, т.е. активная мощность выше максималыо допустимого значения, частота шума ниже минимально допустимого. Б этом случае расход материала в мельницу самоизмельчения устанавливают пропорпиональцым активной мощности, а в мельницу домола -- частоте шума. Мельницы работают автономно, дисбаланс между стадиями компенсируется промежуточной емкостью. При этом запаздывание в системс повышается, но процесс измельчения протекает лостаточцо стабиль 1242235но, качество выходного продукта поддерживается в рамках технологической нормы.Таким образом, в зависимости от положения определяющего участка технологической схемы имеют место три следующих режима функционирования двухстадийного цикла измельчения:мельница самоизмельчения работает с большей нагрузкой, чем мельница домола;мельница домола работает с большей нагрузкой, чем мельница самоизмельчения;условия измельчения таковы, что мельница самоизмельчения и мельница домола работают с предельной нагрузкой.В соответствии с указанными режимами работы технологической схемы возможным три структуры системы регулирования:а) основное управление загрузкой мельницы самоизмельчения по сигналу активной мощностипотребляемой приводным двигателем мельницы самоизмельчения с последующим управлением загрузкой мельницы домола, пропорционально расходу материала в мельницу самоизмельчения;б) основное управление загрузкой мельницы домола по сигналу датчика степени заполнения мельницы домола с последуюгцим управлением загрузкой мельницы самоизмельчения пропорционально расходу материала в мельницу домола;в) основное управление загрузкой осуществляется одновременно по двум мельницам, в мельницу самоизмельчения - пропорционально сигналу активной мощности, в мельницу домола - пропорционально величине степени заполнения мельницы домола.Устройство содержит мельницу 1 само- измельчения, промежуточную емкость 2, шаровую мельницу 3 домола, датчик 4 активной мощности, потребляемой приводным двигателем мелы)ицы самоизмельчения, регулятор 5 расхода материала в мельницу само- измельчения по величине активной мощности, задатчик 6 регулятора расхода, исполнительные механизмы 7 и 8, регулирующие органы 9 и 1 О расхода материала, датчики 11 и 12 расхода материала, регулятор 13 расхода материала в мельницу домола по степени загрузки мельницы домола; задатчик 14 регулятора расхода, фильтры 15 и 16 низких частот, блоки 17 и 18 сравнения, задатчик 19 максимально допустимого значения активной мощности, задатчик 20 максимально допустимого значения степени заполнения мельницы домола, релейные элементы 21 и 22, реле 23 и 24, регулятор 25 расхода материала в мельницу самоизмельчения по сигналу датчика расхода материала в мельницу домола, регулятор 26 расхода материала в мельницу домола по сигналу датчика расхода материала в мельницу самоизмельчения, замыкающие контакты 27 и 28 реле 29, замыкающие контакты 30 - 32 5 )о 15 20 25 зо 35 4 О 45 50 55 реле 33, замыкающие контакты 34 - 36 реле 37, замыкающие контакты 38 и 39 реле 23, замыкающие контакты 40 и 41 реле 24, размыкающие контакты 42 и 43 реле 37, размыкающие контакты 44 и 45 реле 33, размыкающий контакт 46 реле 24, размыкающий контакт 47 реле 23, блок 48 питания, датчик 49 степени заполнения мельницы домола материалом.Исходный материал подается В мельницу 1 самоизмельчения, затем в промежуточную емкость 2 и в мельницу 3 домола. Б зависимости от состояния процессов грубого и тонкого измельчения предлагаемый способ реализует три различные структуры контуров регулирования, которым соответствуют блок-схемы, представленные на фиг. 3 - 5.При изменении условий размола материала В Отдельных ста,1 ях изменяется соотношение между взможнос)ямстадий, что может привестик перемене узкого места технологи ческЙ схс. ы. В этом случае уст)Ойство предусматривает формирование такой структ 1 ры к 1),"Р,рОВпраВления которая наиболес 1,лнгвсчала бы новым услов- ЯМ ЗМС.ЬЧЕ)1 Я.С це.)ью Выбра структуры управлеянеобходимо определить какая из мельниц работает с болыпей нагрузкой. Для этого Величина; кт 1 В и:.)с) иОс т . измеряемая датчиком 4, усредняется фильтром 15 низких частот, а Велич 11) , ГсО 11 з 1)Ол не 11 я мсльнцы мол) 1;):с)я.тся датчиком 49 и ус, ед 5.етЯ н )и;, 1 с 15 1,;3.х ча, тт Текущее среднее значение сигИ,1 а активной х1 ц 11 с-и с "Внивак)т илкс сравн- ния 17 с х)акс" до)ртх;,4 Пчеи - ем (задат 1 кТекуцс с:,Сс зачени.пени заплнс.1 я ме.1.1,;ы д 1 а; О 1);ВиВают В блоке ," р;.5 с Я: .:Яксима.1 ьО допустмым з. ег)ис.;:а.; .ч.к 20). 1 ИтаНИЕ СХЕМЫ ПС;".ОЧЕ 1: 1, 1 ВВОДИТСЯ 1)Т блока питания 45.Допустим, что в указанный момент в;)емени устройство находится В состояи, которому соответствует блок-схема. приведенная на фг. 3. Данная структура системы реализуется, когда узким местом технологической схемы является первая стадия. При этом текущее среднее активной мощности будет больше максимально допустимого значсня мощности, а текущее среднее степени запо; - нения мельницы помола меныпе аксимально допустимого значеня. Сигнал с блока 17 сравнения поступает на релйный элемент 21, который осу,ествляст включение реле 23 Реле 23 замыкает конт:к 39, чт Ведет к включению реле 33. Реле 33 Вклкчено самоблокируется контактом 31. Контакты 30 и 32 реле 33 замкнуты, ". контакты 45 . -4 реле 33 разомкну)ь.Управление процессом дв) хстадийногизмельчения осуществляется следующим об 12422355 10г 20 25 Зо 35 40 5разом. Датчиком 4 измеряют активную мощность, потребляемую приводным двигателем мельницы 1 самоизмельчения. Управляющее воздействие по расходу исходного материала в мельницу 1 самоизмельчения формируется регулятором 5 пропорционально отклонению измеренного сигнала активной мощности от задания, установленного задатчиком 6, и реализуется исполнительным механизмом 7 совместно с регулирующим органом 9. Управляющее воздействие по расходу материала в мельницу 3 домола формируется регулятором 26 пропорционально величине расхода материала в мельницу 1 самоизмельчения (датчик 11) и реализуется исполнительным механизмом 8 совместно с регулирующим органом 10. Таким образом, загрузка мельницы самоизмельчения производится пропорционально активной мощности, а изменение расхода материала в мельницу домола пропорционально расходу материала в мельницу самоизмельчения.Данная структура управления будет осуществляться до тех пор, пока не будет изме- н ненни в режиме двухстадииного измельчения,например мельница домола станет работатьс большей нагрузкой, чем мельница самоизмельчения,Описанная структура управления в данном случае становится неприемлемой, так как продолжение перегрузки мельницы домола приводит к ее переполнению и остановке линии в целом. Следовательно, если текущее среднее активной мощности меньше максимально допустимого значения, а текущее среднее степени заполнения мельницы домола больше максимально допустимого значения, т,е. узким местом является вторая стадия, то сигнал с блока 18 сравнения поступает на релейный элемент 22, который осуществляет включение реле 24, далее контакт 46 размыкается, контакты 47 и 43 замыкаются, выключается реле 33 и включается реле 37. Реле при включении замыкает контакты 34 - 36 и размыкает контакты 43 и 42. При отключении реле 33 переводятся в замкнутое состояние контакты 44 и 45. Получаем структуру управления (фиг. 4), при которой изменение расхода в мельницу домола пропорционально степени заполнения ее материалом, т.е. сигнал с датчика 49 степени заполнения поступает на регулятор 13, в котором в соответствии с заданием (задатчик 14) формируется управляющее воздействие по расходу материала в мельницу домола, которое реализуется регулирующим органом 10 исполнительного механизма 8. Величина расхода материала в мель ницу домола контролируется датчиком 12, далее поступает на регулятор 25, который формирует величину расхода материала в мельницу 1 самоизмельчения пропорциональ но расходу в мельницу домола.Вследствие подачи трудноразмалываемого материала Обе мельницы могут работать с предельной нагрузкой. В этом случае реле 23 я 24 включены. Контакты 46 и 47 разомкнуты, реле 33 и 37 отключены. При этом контакть 43 - 45 и 42 замкнуты, а контакты 33 - -35, 32, 31 и 36 разомкнуты. Контакт 41 реле 24 и контакт 38 реле 23 замкнуты, реле 29 включено, и его контакты 27 и 28 замыкаются. В результате (фиг. 5) расход материала в мельницу 1 самоизмельчения изменяется пропорционально активной моцности, а в мельницу 3 домолг пропорционально степени ее за,юлнения. Даннь 1 й режим функционирования технологической схемы является нежелательным.Предлагаемый способ обеспечивает увеличение взаимосвязи между первой и второй стадиями помола, исключает возможность перегголнения мельницы домолг, ликвидирует тяжелые ручные работы по разгрузке мельницы домола и может быть реализован па базе микропроцессорной техники.Преимуществом предлагаемого способа явл 51 ется повыцение 1 роизводительности двухстгдийпой схемы измельчения и качества управления за счет изменения структуры системы управления при изменении условий измельчения. Это позвсляет ликвидировать брак нг выходе технологической линии, устранить возможность аварийного перви оли.ния мел ьни ц. повысить производительность технологической линяя.Редактор А. СабоЗаказ 3644/12 Состав пель В. Алекперов Техред И. Верес Корректор В. Бутяга Тираж 582 11 одпнсное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушскан наб., д. 45 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4