Способ управления процессом измельчения в мельнице замкнутого цикла

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсинкСфциапистичвсникреспублик 1 ц 980832(53)М. Кд. В 02 С 25/00 3 Ъвудерстеенный кеинтет 6 Р не делен нзееретеннй н етерытнй(5 З) ЮК 621. 926(088.8) Опубликовано 15.12,82, Бюллетень М 46Дата опубликования описания 18.12.82 Щаиюу2) Авторы изобретения ф ." %6 Г;тнеу " "-федприятий В.И. Кубанцев, Э.Я. Гутерман и Г.В. Иатве сесоюзный научно-исследовательский и онструкторский институт по автоматизпромышленности строительных мате роек ии и алов(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОИ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ В ИЕПЬНИЦЕ ЗАИКНУТОГО ЦИКЛАНедостатком высокая критич равления к выб ного шага.разгр жет быть однозн ренее ввиду неп объекте. втоматйи может й, керадругих занных этого способа являет ность эффективности у ору величины увеличен узки, которая не моачно установлена заолной информации об ения ма 1Изобретение относится кзации процессов измельчениябыть использовано в цементнмической, металлургическойотраслях промышленности, свс процессами тонкого измельтериалов. Известен способ управления загрузкой шаровой мельницы, включающий изменение подачи материала в мельницу в зависимости от уровня загрузки по сигналу экстремального регулятора производительности, анализ аварийных перегрузок мельницы путем измерения прирацения уровня загрузки мельницы при уменьшении ее производительности, фиксацию аварийных перегрузок при превышении допустимой величины прирацения уровня загрузки и устранение 20 аварийных перегрузок путем совершения увеличенного шага в сторону уменьшения расхода исходного материа.ла13. Известен способ управления процессом измельчения в мельнице замкнутого цикла, включающий измерение рас" кода материала в мельницу, расхода суммарной загрузки и расхода готового продукта, изменение расхода материала в мельницу в зависимости от установленного задания и изменений суммарной загрузки мельницы, экстремаль ное регулирование производительности мельницы путем изменения установленного задания при регулировании расхода материала в мельницу, фиксацию аварийных перегрузок и их предотвращение путем временного исключения :экстремального регулирования, измере3 98083 ние скорости изменения расхода готового продукта при временном исключении экстремального регулирования и возобновление экстремального .регулирования по истечении времени пере-. ходного процесса 2 ).Недостатками данного способа являются наличие значительных потерь на поиск максимальной производительности после совершения шага разгруз ки при устранении аварийных перегрузок и отсутствие мер по сокращению числа аварийных перегрузок, что приводит к снижению производительности мельницы. 15Цель изобретения - повышение точности управления.Эта цель достигается тем, что согласно способу управления процессом20 измельчения в мельнице, замкнутого цикла, включающему измерение расхода материала в мельницу, расхода суммарной загрузки и расхода готового продукта, изменение расхода материала в мельницу в зависимости от установленного задания и изменений суммарной загрузки мельницы, экстремальное регулирование производительности мельни. цы путем изменения установленного задания при регулировании расхода материала в мельницу, фиксацию аварийных перегрузок и их предотвращение путем временного исключения экстремального регулирования, измерение скорости изменения расхода готового продукта, при временном исключении экстремального регулирования и возобновление экстремального регулирования по истечении времени переходного процесса, при экстремальном регулировании фиксируют установленное задание, в момент реверса направления его изменения, при временном исключении экстремального регулирования определяют знак скорости изменения расхода готового продукта и после возобновления экстремального регулирования осуществляют повторное исключение экстремального регулирования, причем при возобновлении экстремального регулирования устанавливают граничное задание расхода материала в зависимости от суммарной загрузки и расхода готового продукта, измеренных в момент изменения знака скорости изменения расхода готового продукта, а повторное исключение экстремального регулирования осуществляют при превышении гранич 2 фного задания зафиксированным заданием в момент реверса направления изменения задания.На основании анализа переходногопроцесса при исключенном экстремальном регулировании определяют граничное значение задания, установлениекоторого при возобновлении экстремального регулирования позволяет сократить потери на поиск, Сравнениезадания, установленного в момент реверса направления задания с граничным значением, и повторное исключение экстремального регулирования припревышении граничного значения задания снижает вероятность появленияаварийных ситуаций. Настройка граничного значения задания обеспечивает компенсацию возмущений, действующих на процесс измельчения,Управление процессом измельченияв мельнице замкнутого цикла с использойанием предлагаемого способа осуществляется следующим образом.Определяют величину задания порасходу материала в мельницу припервоначальном включении (возобновлении) экстремального регулированияв зависимости от усредненных значений максимальной производительностимельницы и величины суммарной загрузки, соответствующей максимуму производительности при известном отношениивеличины изменения расхода исходногоматериала к величине изменения суммарной загрузки при регулированиирасхода материала в мельницу (далееэто значение задания называется граничным),При этом усредненные значения максимальной производительности и величины суммарной загрузки, соответствующей максимуму производительности, определяются заранее на основанииФ экспериментального изучения статической характеристики мельницы или из аналитического расчета. Например, если регулирование расхода материала в мельницу в зависимости от установленного задания производится пропорционально изменению суммарной загрузки, то первоначальное значение граничной величины задания определяется путем суммирования величины максимальной производительности с величиной соответствующей суммарной загрузки, взятой с известным коэффициентом пропорциональности, изменяют расходматериала в зависимости от величины задания и изменений суммарной загрузки осуществляют экстремальное регулирование производительности мельницы путем изменения задания по расходу материала в мельницу, Например, при экстремальном регулировании происходит увеличение суммарной загрузки при увеличении задания по расходу материала в мельницу, Тогда при не О ,котором значении задания по расходу материала в мельницу и суммарной загрузки выполняются условия реверса направления изменения задания по расходу исходного материала в мельницу. 15Значение задания по расходу материала в момент выполнения условий реверса сравнивают с граничным зна- . чением, при превышении граничного значения экстремальное регулирование 20 временно исключает и измеряет скорость изменения расхода готового продукта в течение промежутка времени, обусловленного длительностью переходного процесса. 25Соотношение значений расхода материала в мельницу и суммарной загрузки в момент выполнения условий реверса зависит от выбранного способа экстремального регулирования 30 производительности (например шаговый поиск экстремума с анализом знака приращения произ.водительности или непрерывный поиск экстремума с учетом знака первой и второй производных 3 производительности), величины помех и дрейфы статической характеристики. В общем случае состояние мельницы в момент реверса не соответствует устойчивому равновесию в экстремуме статической характеристики, т.е. такому состоянию объекта, при котором расход материала в мельницу равен максимальной производительности при величине суммарной загрузки, соответствующей максимуму производительности,Предположим, что величина суммарной загрузки в момент исключения экстремального регулирования меньше величины, соответствующей максимуму производительности, а величина расхода материала в момент достижения суммарной загрузки при значении задания по расходу материала, зафиксированном в момент исключения экст" ремального регулирования, превышает величину максимальной производитель" ности,. В этом случае скорость изменения расхода готового продукта, измеряемая в течение переходного процесса в начале положительна и изменяет знак в момент, когда суммарнаязагрузка проходит через значение суммарной загрузки, соответствующее максимуму действительной статическойхарактеристики объекта, Значение суммарной нагрузки и производительностив этот момент измеряется, определяется и устанавливается новое текущееи равное ему граничное значение задания по расходу материала в мельницу,и по истечении промежутка времени,обусловленного длительностью переходного процесса, возобновляют экстре-.мальное регулирование производительности. Аналогично осуществляют управление в том случае, когда вепичина суммарной загрузки в момент исключения экстремального регулирования превышает величину, соответствующую максимуму производительности, а величина расхода материала в момент достижения этой величины суммарной загрузки при значении задания по расходу материала, зафиксированном в момент исключения экстремального регулирования, меньше величины максимальной производительности.В том случае, когда скорость изменения расхода готового продукта в течение переходного процесса после исключения экстремального регулирования знакопостоянна и положительна, возобновляют экстремальное регулирование, а если скорость изменения расхода готового продукта в течение промежутка времени, обусловленного длительностью переходного процесса после исключения экстремального регулирования знакопостоянна и отрицательна, анализируют наличие аварийной пере-. грузки путем сравнения приращения суммарной загрузки с допустимой величиной, и, если приращение суммарной загрузки меньше допустимого, возобновляют экстремальное регулирование, а при превышении допустимой величины приращения фиксируют наличие аварийной перегрузки, прогнозируют величину расхода готового продукта на время прохождения материала через мельницу, устанавливают значение заданип по рас-. ходу материала, обеспечивающее величину расхода материала в мельницу,980832 8ки 13 фиксирует Факт наличия аварийной перегрузки мельницы на основаниианализа сигналов датчиков расходова исходной шихты, суммарной загрузки3 и готового продукта. В исходном состоянии,ко входу эадатчика регулятора загрузки 12 через контакты управляемого переключателя 14 подключенывыход экстремального регулятора 15,1 Е осуществляющего поиск максимальнойпроизводительности мельницы. Дифференциатор 16 измеряет скорость изменения задания, устанавливаемогозадатчиком 12, а нуль-орган 17 фик 1 ф сирует момент изменения знака скорости изменения задания, т.е. моментреверса экстремального регулятора.Положение задатчика 12 сравнивается с граничным .значением задания,ф определяемым задатчиком граничногозначения задания 18 с помощью блокасравнения 19. Выход "Больше" блокасравнения 19 и выход нуль-органа 17а- поступают на входы блока совпадения20, выход которого соединен с первымвходом блока ИЛИ 21. На второй входблока ИЛИ подключен выход блока диагностирования аварийной перегрузки 13,М Таким образом, при фиксации аварийной перегрузки или при совпадениидвух событий: реверса экстремальногорегулятора и превышения задания регуя лятору загрузки, по сравнению с граи ру ничным значением задания от блокаИЛИ 21 поступает сигнал на первыйвход триггера 22.При изменении состояния триггера22 изменяется положение управляемого4 ф переключателя 14, вследствие чегоэкстремальный регулятор 1 отключается от входа задатчика 12, и обеспечивается воэможность соединения задатчика 12 с блоком расчета заданияь 43 23 через переключатель 24. В случаефиксации аварийной перегрузки замыкается ключ 25 и ко входу задатчика 12 присоединяется выход блока расчета задания 26, на вход которогоур поступают выходы датчика расхода суммарной загрузки 9 и дифференциатора27, измеряющего скорость изменениярасхода готового продукта 10,равную прогнозируемой величине расхода готового продукта и повторяютвсе операции, связанные с анализомскорости изменения готового продукткорректировкой граничного значенияпо расходу исходного материала и возобновлением экстремального регулирования в изложенной последовательности,На чертеже представлено устройство, реализующее способ.Устройство содержит исходную шахту, поступающую в мельницу 1, мельницу 2, суммарную загрузку, поступающую из мельницы в. сепаратор 3, спаратор 4, продукт, возвращаемый надомол (крупка) 5, готовый продукт 6регулирующий орган, изменяющий расход исходной шихты 7, датчик расходисходной шихтц 8, датчик расходасуммарной загрузки 9, датчик расходготового продукта 10, регулятор загрузки 11, задатчик регулятора загрузки 12, блок диагностирования аврийной перегрузки 13, управляемыйпереключатель 14, экстремальный регулятор 15, дифференциатор 16, нульорган 17, эадатчик граничного значения задания регулятору загрузки 18,блок сравнения 19 блок совпадения20, блок ИЛИ 21, триггер 22, блокрасчета задания 23, управляемый многоканальный переключатель 24, управляемый ключ 25, блок расчета задани26, дифференциатор 27, блок задержк(реле времени) 28, нуль-орган 29.Устройство работает следующим образом.Исходная шихта 1 измельчается вмельнице 2, из мельницы суммарнаязагрузка 3 поступает в сепаратор 4,где производится разделение на грубый продукт 5, возвращаемый на домов мельницу, и готовый продукт 6. Изменение расхода исходной шихты в мелницу осуществляется регулирующим органом. Расходы исходной шихты, суммарной загрузки и готового продуктаизменяются соответственно датчиками8-10, Выходы датчиков 8 и 9 подключены ко входам регулятора загрузки11, который изменяет расход исходноишихты с помощью регулирующего органа 7 в зависимости от изменений расхода суммарной загрузки и задания,величина которого определяется задатчиком регулятора загрузки 12, Блокдиагностирования аварийной перегрузТаким образом, при Фиксации аварийной перегрузки обеспечивается установление такого положения задатчика регулятора загрузки, при котором достигается расход искходной шихты в10формула изобретения Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР й 538736, кл. В 02 С 25/00, 1976,2. Авторское свидетельство СССР И 6224971 кл. В 02 С 25/00, 1978 (прототип). 9 9808 мельницу, равный прогнозируемому значению расхода готового продукта.Второй выход триггера 22 через нормально-замкнутый контакт переключателя 24 включает блок задержки 28, например реле времени, который начинает отсчитывать выдержку времени, соответствующую длительности переходного процесса, Нуль-орган 29 фиксирует момент изменения знака скорости 10 изменения расхода готового продукта, измеряемой дифференциатором 27. Выход нуль-органа 29 соединен с управляемым многоканальным переключателем 24. Если за промежуток времени, 15 равный установленной длительности переходного процесса, положение переключателя 24 не меняется, т.е, скорость изменения готового продукта является знакопостоянной, то по исте ф чении выдержки времени блок задержки 28 переводит триггер 22 в другое положение и отключается, при этом управляемый переключатель 14 возвращается в исходное состояние, возоб новляя тем самым экстремальное регулирование.В том случае, когда скорость изменения готового продукта меняет знак в течение переходного процесса, Зв в момент изменения знака скорости нуль-орган 29 изменяет положение многоканального переключателя 24, в результате чего задатчик регулятора загрузки 12 и блок задания граничного значения 18 соединяются с вы". ходом блока расчета задания 23, на входы которого подключены выходы датчиков расхода суммарной загрузки 9 и расхода готового продукта 10. При этом величина задания регулятору загрузки устанавливается таким образом, чтобы величина расхода шихты в мельницу при измеренном значении суммарной загрузки равна измеренной величине готового продукта,и граничное значение задания устанавливается равным установленной величине задания регулятору загрузки. Одновременно контактом переключателя 24 сбрасывается блок задержки 28, после чего отсчет времени переходного процесса начинается сначала.Данный способ позволяет повысить точность управления. Способ управления процессом измельчения в мельнице замкнутого цикла, включающий измерение расхода материала в мельницу, расхода суммарной загрузки и расхода готового продукта, изменение расхода материала в мельницу в зависимости от установленного задания и изменений суммарнойзагрузки мельницы, экстремальное регулирование производительнос 1 и мельницы путем изменения установленного задания при регулировании расхода ма;териала в мельницу, фиксацию аварийных лерегрузок и их предотвращениепутем временного исключения экстремального регулирования, измерение ско рости изменения расхода готового продукта при временном исключении экст"ремальнаго регулирования и возобновление экстремального регулированияпо истечении времени переходного процесса, о т л и ч а ю щ.и й с я тем,что, с целью повышения точности управления, при экстремальном регулировании фиксируют установленное задание в момент реверса направления егоизменения,при временном исключенииэкстремального регулирования определяют знак скорости изменения расходаготового продукта и после возобновления экстремального регулированияосуществляют повторное исключениеэкстремального регулирования, причемпри возобновлении экстремального ре"гулирования устанавливают граничноезадание расхода материала в зависимости от суммарной загрузки и расходаготового продукта, измеренных в момент изменения знака скорости изменения расхода готового продукта, аповторное исключение экстремальногорегулирования осуществляют при превышении граничного задания зафиксированным заданием в момент реверсанаправления изменения задания.980832 Составитель В. АлекперовТехред И. Надь Коррек актор И. Митровк Бил аказ 9544 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Тираж 646 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Х(-35, Раув