Способ автоматического управления загрузкой барабана мельницы

(19 БО (1 и 1 778 1 1)5 В 02 С 25/00 ЕТЕН УПРАВЛИЦЫспосо авле наит ьной лях проысить эфзац оличество перео материала в о ас н сом из проц мель производитерузки барабан которои обесп рно-обогат химической т ости, про материало го хозяйс чивае аксимал змельч л чени коли о до круп серийако из- твенных и д са ные пров ют Оия - повышение эфления загрузкой.ба заключается в ель изобрет ивности упрушность споующем лаому с лини ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ПИСАНИЕ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГ НИЯ ЗАГРУЗКОЙ БАРАБАНА МЕЛ (57) Изобретение относится бам автоматизации процессо ния загрузкой мельниц, мож применение в горнообогатит строительной и других отра мьппленности и позволяет по Изобретение относится к автоматиии процессов рудоподготовки пригащении полезных ископаемых, втности к втоматическому управле мельчения в барабан- и может использоваться ительной промышленнос- промышленн мышленности строительны гих отраслях народно де применяются анало фективность управления уровнем за-.грузки, Измеряют производительностьи уровень загрузки барабана, определяют приращения измеряемых сигналов,задают уровень значимости приращенияизмеряемых сигналов, задают допустимую скорость роста уровня загрузкипо отношению приращений сигналовуровня загрузки и производительности,задают коэффициент шага измененияпроизводительности и временные интервалы усреднения измеряемых сигналов,сравнивают текущие приращения измеряемых сигналов с заданными уровнямизначимости. По результатам .сравненияосуществляют изменение производительности по исходному питанию с учетомдопустимой скорости роста уровня загрузки и заданного коэффициента шагазагрузки. 1 ил. Для оценки работоспособности меницы наиболее объективнь 1 ми характе ристиками являютсяработанногоисходноединицу времени, т,ность, и уровень заоптимальный уровень чества материала,е заданного ("готового") кла ности. Эти величины измеря но выпускаемыми датчиками менение качественных и кол характеристик исходного материзнос оборудования приводят кчто абсолютные значения этихЧ = аЮ/йо При управлении загрузкой барабанамельницы, определив предварительно допустимую скорость роста уровня за. - грузки Ч 4 д по выражению (1) в нормальном технологическом режиме (до перегрузки) для данной мельницы и приняв ее в качестве заданной Ч=Ч 4, 55 текущие значения скорости роста Ч;сравниваются с заданной и при ее пре- вышении(2) 7 з дмне всегда адекватно оценивают рабочееостояние мельницы. В этом случае одним из уточняющих способов. являетсяИспользование приращений этих величинВ единицу времени, т,е. их измененияНа заданном временном интервале.Сигналы датчика производительностипо исходному материалу и уровня загрузки, как и многих других датчиковтехнологических параметров, ключаюти случайную составляющую, т.е, онилюктуируют вокруг некоторого среднего значения. Эти флюктуации являютсясущественной помехой при определении значений приращений сигналов. Для.по,вышения помехоустойчивости и точности оценки приращений необходимо предварительно определить среднеквадратическое отклонение флюктуаций для каж дого отдельного сигнала в нормальном режиме работы мельницы и использовать его для оценки существенного изменения (уровня значимости) сигнала датчика. 2В условиях действия помех и флюктуаций оценку текущих значений сигналов датчиков уровня загрузки и производительности производят по усредненным значениям измеренных мгновенных, значений на некотором временном интервале. Последний выбирается исходя из известных требований статистической обработки сигналов для оценки среднего выборочного значения. Практически для указанных сигналов этот временной интервал должен составлять(2 - 5 мин) при интервале между отдельными мгновенными измерениями 1 5 с.40Для исключения влияния переходных процессов при изменении уровня загрузки барабана перед каждой оценкой . усредненного значения сигнала необходимо производить задержку съема сигнала датчика на время, равное максимально возможной длительности переходного процесса, которое определяется экспериментально для каждой конкретной мельницы. Так, для мельницы типа ММС 70 х 23, работаюшей в режиме полусамоизмельчения, время переходного процесса по каналу: изменение производительности по исходному материалу - изменение уровня загрузки составляет (3 - 5) мин.1При этом анализ знаков приращений сигналов выполняется в том случае, есЛи собственно приращения больше заданного значения уровня значимости, определяемого по указанномуспособу, а если они равны или меньшеэтого уровня значимости, то приращения приравниваются нулю, Таким образом, анализ знаков приращения сигналов дополняется включением и анализом нулевых значений. Это позволяетболее точно охарактеризовать всевозможные технологические ситуациипри изменении уровня загрузки.Барабанная мельница, как объектуправления, обладает рядрм особеннос-.тей, С ростом уровня загрузки барабана увеличивается производство материала "готового" класса крупности.Достигнув оптимального уровня загруз-.ки и пройдя его, мельница (в перегрузе) уменьшает производство "готового" класса крупности и уменьшаетсявывод измельчаемого материала из барабана мельницы, увеличивается егонакопление в барабане при той же интенсивности подачи исходного материала в барабан. С ростом перегрузкии имельница входит в состояние, Завалпрактически прекращается процесс измельчения и подлежит аварийной остановке, Установлено, что рост уровнязагрузки после прохождения оптимального уровня загрузки значительно увеличивается,Таким образом, скоростью ростауровня загрузки можно охарактеризовать работу мельницы как при движении до оптимального уровня загрузки,так и после его прохождения в перегрузке, причем для получения сравнимых и относительных оценок скоростьроста принимается равной отношениюприращения уровня заполнения барабана Д С к приращению производительности по исходному материалу Д ,т.е.определяется состояние перегрузки барабана и выдается сигнал на уменьше(3) где 1 ос 3 новое устанавливаемое значение по производительности;текущее значение производительности;коэффициент шага изменения,рекомендуется принимать0,5 - Р,75,разность между заданнымзначением производительности и ее текущим, значениям ЬЦ 3где ( - заданное допустимое максимальное значение производительности для данной мель-.ницы.Введение коэффициента Кш и указанный порядок определения шага воздействия позволяют сделать сам шаг переменным, ускорить набор нагрузки мельницей и достижение оптимального ние производительности по исходному материалу. Перегрузка барабана може 1 произойти и при резком изменении качественных и количественных характеристик иэмельчаемого материала, например при ухудшении измельчаемости, но при этом производительность по исходному материалу на момент анализа остается прежней или даже уменьшается.Если при любых изменениям в скорости подачи исходного материала или ее стабилизации уровень барабана не изменяется или даже уменьшается, то возникает возможность в увеличении подачи исходного материала для увеличения уровня загрузки и вырабатывается сигнал на увеличение производительности.Воздействие на изменение производительности по исходному материалу выбирается следующим образом.При увеличении определяется разность между заданным значением производительности и ее текущим значениям, которая с учетом некоторого заранее оговоренного коэффициента (меньшего единицы) принимается в качестве очередного шага по увеличению производительности по исходному материалу(4) ц оЗ 1 где Ч - новое устанавливаемое знаочение по производительнос 20 ти;- текущее значение производительности;д. - текущее значение прнращения уровня загрузки,25 7 - заданное значение допусти 3мой скорости роста уровнязагрузки.Это позволяет учитывать динамикумельниды по изменению уровня загруз 3 О ки и ускорить процесс выхода мельницы из возможного состояния перегруза,сделать сам шаг воздействия переменным: чем глубже мельница находитсяв перегрузе, тем требуется больший35шаг по уменьшению уровня загрузки ипроизводительности, и наоборот.На чертеже приведен один из вариантов блок-схемы системы автоматического управления, реализующей способ,Система управления включает барабанную мельницу 1, измеритель 2 уровня заполнения, измеритель 3 производительности по исходному материалу(руде), вычислительное устройство 4,исполнительный механизм 5 управленияподачей исходного материала (руды),блок 6 ввода констант управления.Способ управления реализуется данной системой следующим образом.В нормальном технологическом режиме работы мельницы предварительноопределяют среднеквадратическое отклонение флюктуаций сигналов от измерителей производительности по исходному материалу о и уровня заполнения барабана мельницы 6для оценкиуровня значимости приращений, определяют временные интервалы для усреднения значений сигналов соответствеч -уровня загрузки, но с другой стороны - исключить перерегулирование по производительности и обеспечить работу мельницы на оптимальных уровнях загрузки и до этих уровней и исключить возможность попадания в перегруз собственно при увеличении производительности.10 При уменьшении шаг воздействияпринимается равным отношению текущего приращения уровня загрузки к заданной допустимой скорости роста уровня загрузки15нО Ср и 1 и промежутки времени между этими йнтервалами АТО и ДСу для исключения влияния переходных про/цЬссов, определяют допустимую скорость роста уровня загрузки барабана 1 о по выражению (1),С помощью блока б вводят в вычисл 1 тельное устройство 4 в виде консТант управления заданные значенияоизводительности Ц коэффициент3ага К изменения производительности и предварительно определенные значевия величин6у оу з Аоп15Исходная руда с помощью специальНых транспортирующих устройств подаЦтся в барабан мельницы 1. ИзмеритеЛем 2 непрерывно контролируется уровень загрузки барабана, а измерителем 3 - производительность по исходной руде, Сигналы от этих измерителей поступают на вход вычислительнойо устройства 4, где фиксируются на адайных временных интервалах с за данными промежутками времени и усредняются. После получения усредненных .,значений сигналов уровня загрузки барабана и производительности на каждом последнем интервале по отношению 30 к моменту анализа определяются текущие приращения этих сигналов по отношению к их усредненным значениям на предпоследнем временном интервале по выражениям;3540Далее оценивается значимость абсолютных значений полученных приращений путем сравнения их с заданным уровнем значимости по среднеквадратическим отклонениям флюктуаций сигналов, в случае превышения значения приращения этого уровня значимости определяются их значения:Ю 14;7 6 у50если й, то определяется: "+" или "- , а в случае равенства и мень- Ших значений приращений приравниваются нулю:ац;( Ьесли Л((Ь о, то приравниваетсяфОфоПо полученным комбинациям знаков и нулевых значений в этом вычислительном устройстве 4 классифицируется уровень загрузки барабана, вырабатывается сигнал управления и соответствующее управляющее воздействие,В таблице приведена классификация уровней загрузки барабана, на основании которых оценивается текущая технологическая ситуация. ОЦ; ,о О 0 П Н Н П Н Н П Н Н Ч; ) Ч - перегрУз барабана,ч,Ч- недогруз барабана,По полученному сигналу управления вырабатывается соответствующее воздействие на изменение производительности по исходной руде: при увеличении - по выражнию (3), а при уменьшении - по выражению (4).Управляющее воздействие с выхода вычислительного устройства 4 поступает на исполнительный механизм 5, который в соответствии с управляющим воздействием изменяет подачу исходной руды.Способ применим для управления различными барабанными мельницами,В таблице обозначено: бЦ- текущие приращения сигнала производительности по исходному, Д Ч. - текущие приращения уровня загрузки барабана, Н - недогруз барабана, П - перегруз барабана, П - переход к дополнительному признаку оценки уровня загрузкиПри недогрузе вырабатывается сигнал на увеличение загрузки барабана, при перегрузке - на уменьшение загрузки барабана. При переходе к дополнительному признаку для оценки уровня загрузки определяется текущая скорость роста уровня загрузки Ч. барабана согласно выражения (1) и сравнивается с заданной (допустимой) скоростью роста 7 . Если последняя меньше Ч (выражение (2, то мельница в перегрузе и вырабатывается сигнал на уменьшение загрузки, а если равна или больше - недогруз и вырабатывается сигнал на увеличение уровня за- грузки:157 работающиья в открытом и замкнутом цикле измельчения, при многостадиальной рудоподготовке, За счет повышения точности классификации уровня загрузки барабана, исключения перегрузок и сокращения времени переходных процессов повышается производительность мельницы по переработке исходного материала, снижается дисперсия "готового" класса на сливе мельницы и снижается удельное энергопотребление мельницы на производство единицы измельчаемого материала по "готовому" классу. Формула изобретенияСпособ автоматического управле- ния загрузкой барабана мельницы, включающий задание производительности мельницы по исходному материалу., непрерывное измерение производительности и уровня загрузки барабана, определение приращений измеряемых сигналов за равные промежутки времени, определяемых с учетом времени переходного процесса по изменению уровня загрузки в барабане мельницы, и изменение уровня загрузки, о т л.и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности управления загрузкой, определяют среднее квадратическое отклонение флюктуаций измеряемых сигналов и по их значению задают уровень. значимости приращения измеряемых сигналов, задают допусти-. мую скорость роста уровня загрузки 7831 10по отношению приращений сигналов уровня загрузки и производительности, задают коэффициент шага изменения производительности по исходному материалу и временные интервалы усредненияизмеряемых сигналов и сравнивают абсолютные значения текущих приращенийизмеряемых сигналов с их заданнымиуровнями значимости и при отрицательных и равных нулю приращениях сигналауровня загрузки относительно соответствующего уровня значимости в сочетании с любыми значениями приращениясигнала по производительности вырабатывают сигнал на увеличение загрузкибарабана мельницы, при положительныхприращениях сигнала уровня загрузкиотносительно соответствукицего уровня 20 значимости нулевых или отрицательныхприращениях сигнала производительности вырабатывают сигнал на уменьшениеуровня загрузки барабана, при совпа денни положительных знаков приращений 25 сигналов уровня загрузки и производительности относительно соответствующих уровней значимости дополнительноопределяют текущую скорость ростауровня загрузки барабана и при превышении его допустимой скорости роста.уровня вырабатывают сигнал на уменьшение загрузки, в противном случаевырабатывают сигнал на увеличениеуровня.загрузки, причем изменениеуровня загрузки осуществляют изменением производительности по исходномупитанию.1577831 Составитель В.Алекперовактор Н.Горват Техред Л.С Корректор М,в ердю 1 она Производственно-издательский комбинат "Патент" род, ул. 1 агарина, 10 Заказ 1873ВНИИПИ Госуд твенного 113035,Тираж 512 Подписноеомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧ осква, Ж, Рауиская наб., д. 4/5