Система автоматического управления одностадийным циклом мокрого измельчения

(19) (111 2 С 25/00 51 ВСЕСОЮЗНАЯАТЕЧТнЭ 1 ов 1 ЧсСКАБ ББНОе.А ЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпО иЗОБРетениям и ОТНРытияПРИ ПЛАНТ СССР ПИСАНИЕ ИЭОБРВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Криворожский горнорудный институт и Криворожский Южный горно-обогатительный комбинат им, ХХЧ съездаКПСС(56) Авторское свидетельство СССРУ 1285669, кл, В 02 С 25/00, 1985.Авторское свидетельство СССРУ 1414461, кл. В 02 С 25/00, 1987.(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОДНОСТАДИЙНЦМ ЦИКЛОМ МОКРОГОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ(57) Изобретение относится к областиавтоматического управления технологическими процессами мокрого измельчения в шаровой мельнице, может найти применение на обогатительных Аабриках цветной и черной металлургии и позволяет повысить качество управления. Система содержит датчик 1 и задатчик 2 расхода руды, регулятор 3 расхода руды, блок 4 управления тиристорным преобразователем двигателя 6 питателя 7, датчики 10, 11 и 12 расхода воды, исполнительные механизмы 13, 14, 15, регулятор 19 соотношения руда - вода, регуляторы 20 и 21 расхода воды, регулятор 22 коррекции, вычислительный блок 25датчик 26 выхода скрапа, датчик 27 плотности пульпы, инвертор 28, логические блоки И 29, 30, 31, пороговые элементы 32-36, блоки 40, 41 сложения, ключи 42, 43, 44, блоки 45-48 сравнения. Регулятор коррекции содержит ключи, блок вычитания, блок сложения, блок памяти, логический блок ИЛИ, таймер, блок сравнения, пороговый элемент и логический блок И, 1 э,п,ф-лы, 3 ил.1491579 10 15 20 Изобретение относится к областиавтоматического управления технологическими процессами обогащения,к системам автоматического управления процессом мокрого измельченияв шаровой мельнице с цвнтральной разгрузкой, работающей в замкнутом цикле со спиральным классификатором,и может быть использовано на обога-тительных фабриках цветной и чернойметаллургии, имеющих аналогичные циклы переработки исходного сырья.Цель изобретения - повышение качества управления,На .фиг. 1 изображена блок-схемасистемы автоматического управленияодностадийным циклом мокрого измельчения; на фиг, 2 - блок-схема регулятора коррекции расхода руды; нафиг. 3 - блок-схема вычислительногоблока.Блок-схема системы автоматического управления одностадийньм цикломмокрого измельчения (фиг. 1) включает датчик 1 и эадатчик 2 расходаруды, регулятор 3 расхода руды, блок4 управления тиристорным преобразователем 5 двигателя 6 конвейера-питателя 7, по которому исходная рудаподается в мельницу 8, работающуюв замкнутом цикле с классификатором 9. На фиг. 1 также изображеныдатчики 10-12 расхода воды, исполнительные механизмы 13-15 регулируеющих органов 16-18, регулятор 19соотношения руда-вода, регуляторы20 и 21 расхода воды, регулятор 22коррекции, задатчик 23 соотношения,эадатчик 24 плотности пульпы, вычислительный блок 25, датчик 26 выхода скрала, датчик 27 плотностипульпы, инвертор 28, логические блоки И 29-31, пороговые элементы 32-36,задатчики 37-39 опорных сигналов,блоки 40 и 41 сложения, ключи 42-44,блоки 45-48 сравнения.Блок-схема регулятора 22 коррекции (фиг. 2) содержит ключи 49-52,блок 53 вычитания, блок 54 сложения, .блок 55 памяти, эадатчики 56 и 57опорных сигналов, логический блокИЛИ 58, таймер 59, блок 60 сравнения,пороговый элемент 61, логическийблок И 62,Блок-схема вычислительного блока25 (фиг. 3) содержит апериодические,звенья 63-66, блоки 67-70 сложения,задатчик 71 опорного сигнала, блоки 72-75 вычитания блоки 76-79 умножения, блоки 80-83 деленияВ качестве датчика 1 расхода руды используются электромеханические весы. В качестве датчика расхода воды используются дифференциальные манометры. В качестве датчика плотности пульпы используется радиоиэотопный плотномер, В качестве датчика выхода скрапа используется электромеханический счетчик выхода скрапа. Управление одностадийньм циклом мокрого измельчения осуществляют, воздействуя на расходы руды, основной и дополнительной воды в мельницу и расход воды в классификатор следующим образом. Оптимальное заполнение и плотность пульпы в зоне помола поддерживают путем стабилизации заданного для среднего по измельченности и скрупности типа руды значения контуром стабилизации. При нормальном режиме работы с выхода регулятора 22 коррекции сигнала на регулятор 3 нет, регулятор 3 отрабатывает случайно 30 возникшие раесогласования между заданньм от эадатчика 2 и текущим от датчика 1 расходом руды. Одновременно с этим осуществляется стабилиза.ция соотношения. руда-вода путем сравнения в регуляторе 19 соотношения текущего отношения расхода руды от датчика 1 к расходу основной воды в мельницу от датчика 10 расхода воды и заданного соотношения от эа датчика 23. Регулятор 19 через исполнительный механизм 13 управляет задвижкой 16, приводя текущий расход И, основной воды в мельницу к заданному соотношению. Выходной про 45 дукт цикла стабилизируют путем регулирования плотности пульпы в сливе классификатора 9, поддерживая заданную задатчиком 24 плотность рф" пульпы, изменяя исполнительньм механизмом 15 и задвижкой 18 расход воды Ю в слив классификатора 9, причем уйравление исполнительным механизмом осуществляет регулятор 21, оптнмальньм образом отрабатывая рассогласование междузаданными расходом воды И в слив классификатора, получаеяим на выходе вычислительного блока 25, и текущим расходом У, от датчика 12 расхода воды.5 1491579расход воды %2 опре повьи ислительном блоке нищ: следующему выраже Заданныйделяется в зм. ЕРИ) -Р "(е)3 сИ -С,) ъаДъаа () ЪО( де 3 отношении с, ъ 3 сят от конструкт и типа установле 1 бопределяются в п ной настройки и могут уточняться адаптируясь к иэ объекта регулироПри этом упраот регулятора 21 ционально величи о, ) с и завиивных особенностей ного оборудования, оцессе первоначаль аладки системы и в процессе работы, енению динамики ания.ляющее воздействие формируется пропортекущая и заданная плотностипульпы в .сливеклассификаторав момент времени, в которыйопределяетсяуправляющее воздействие на иэ.г 1( л2 з (" " расход дополнительной воды через раэт"игрузочную горловину внутрьмельницы в момент времениИ - з),где- запаздывание по кададу 1-ф Р,е меренных и вынаходятся в соВелич сляемыха сдвига изпараметров менение расходаводы И в сливклассификатора; - измеренное значение расходаруды в мельницу в моментвремени (Е - ,),где С, запаздывание по каналу О - ф- расход основной воды в мельницу в момент времени (е -), 1 де 2 запаздывание по каналу и, -Р - расход водыв слив классификатора в момент времени(Е с ), где запаэдыванипо каналу СИ = М, (е) - М(с) (2)ав которой за счет того, что Уопределяется по выражению (1), автоматически учитываются изменяющиесястатические коэффициенты передачи 30 по каналам возмущениями М, - ф Р0, и изменяющийсятип руды за счет оценки и расчетаудельного веса твердой фазы в сливеклассификатора по параметрам процесса и подстановке его в выражение (1)Весовое количество крупной фракции неизмельченной руды, т.е. выхода скрала Б из мельницы зависит отсвойств руды, режима измельчения, 4 О состояния оборудования и измеряетсядатчиком 26 выхода скрала, в качестве которого может быть использован,например, электромеханический счетчик выхода скрапа.Существуют нормальные пределыизменения параметра выхода скрапаот Бдо Б , Внутри этого диапазона этот параметр подвержен случайным возмущениям и какой-либокоррекции на управляющие воздействиявводить не нужно.При изменении величины выходаъаскрапа от Б до максимально допустимого значения Б необходимо иэменять плотность внутримельничнойзагрузки в зоне разгрузки в сторонуее уменьшения для более интенсив ного осаждения крупных классов инедопущений их чрезмерного выходаПри уменьшении величины выхода скрапа меньше минимального значения Я с Б необходимо уменьшитькрасход дополнительной воды У в разгрузку мельницы. Минимально допустимое разжижение пульпы в зоне разгрузки соответствует максимальному соотношению Я/У,+ И при условии, что Ы, = О, т.е. отношение руда-вода в мельницу. 20 макс (ТИ,(4) Величина Т определяется в вымин,числительном блоке 25, а величинаТ " задается задатчиком 23.Ест.и никаким изменением расходадополнительной воды 11 не удаетсякомпенсировать изменение типа руды,т,е. ввести величину Я в допустимый диапазон, где 30 35 ии Н оА (5) необходимо осуществить коррекцию 40 заданного расхода руды в мельницу, причем при Я к с Б " и М = 0 необходимо увеличить задание на расходмакс Оруды, а при ЯБ к и 11 + 1= Т необходимо уменьшить задание на расход руды.Если после введения указанных коррекций объект приводится в область нормальной работы, определяемой вы ражением (5), то осуществляется стабилизация Я, У, М и р на новых скорректированных значениях до прихода следующих возмущений, Если указанные коррекции не приведут, через 55 время переходного режима к области нормальных ситуаций (5), то коррекчерез разгрузочную горловину, Предел изменения этой плотности ограни" чен величиной максимально допустимого разжижения пульпы, равного плот ности пульпы в сливе классификатора о , Максимально допустимое разжижение пульпы соответствует максимальному значению отношения Т расхода руды Я к сумме расхода основной Ы, 10 и дополнительной 4 воды в мельницу, т е Т ( ),(3)Я,(е -с) +ы(е) ция повторяется по величине и знакув том же направлении,Описанная логика управления осуществляется регулятором 22 коррекции расхода руды и регулятором 20расхода дополнительной воды. Указанный контур коррекции работает следующим образом, На вторые входы блоков 45-47 сравнения подаются сигналы от задатчиков 37-39, а на первыевходы - сигнал от датчика 26 весового расхода крупной фракции Я,причем задатчики 37-39 задают соответственно величины Я к, БкьоАк фНа выходе пороговых элементов32-36. формируется сигнал логической"1", если на его вход поступает сигнал больше или равный нулю. В блоках 45-48 сравнения определяютсяразности сигналов (Б" - Бк),- Т) соответственно.При Б к - Як Ъ 0 на выходе бломинка 33 появляется сигнал логической"1", который поступает на блок И 29и ключ 42, открывая его и разрешаяминпрохождение величины Я с выходаэадатчика 37 на блок 40 сложения идалее на регулятор 20 расхода воды,который через блоки 14 и 17 уменьшаютрасход воды У в разгрузку мельницы 8,При уменьшении расхода воды И,до минимального уровня срабатываетпороговый элемент 32, т.е. при М,= О, и на его выходе формируетсясигнал логической "1", поступающийна второй вход блока И 29. Если наобоих входах блока И 29 находятсясигналы логической "1", на его вьгходе также формируется сигнал логической "1", поступающий на вход регулятора коррекции задания 22, который ступенчато, на величину 60,увеличивает величину задания, отэадатчика расхода руды 2. Все остальные контуры стабилизации работаюткак и прежде. Блок И 29 введен дляпредотвращения ложных срабатыванийконтура коррекции при кратковременном изменении типа перерабатываемойРудые При Я) Б величина Бмокс макс к К- Я( О, на выходе порогового элемента 34 формируется сигнал логичес1491579 551. Система автоматического управ"ления одностадийным циклом мокрогоизмельчения, включающая датчик иэадатчик расхода руды, соединенныес входами регулятора расхода руди,11кого 0 , по с тупающий на блок И 3 1, ключ 4 4 и ин ве ртор 4 9 , на выходе которого формируется сигнал логической5 При максимальном разжижении, когминда ТТ, текущая величина на выходе блока 48 Тц - Т0 и на выходе порогового элемента 36 формируется сигнал логической "1", поступающий на второй вход блока И 30.Если на обоих входах блока 30 присутствуют сигналы логическоито с его выхода сигнал логической111 поступает на второй вход р е гулятора 22 коррекции э адания н а ступе нчатое уменьшение э адания о т э адатчика 2 расхода воды на величин у,равную Ь Я.При выполнении условия (5) на выходах блоков сравнения будут сигналы больше нуля, следовательно, навыходе пороговых элементов 34 и 35будут сигналы логической "1", поступающие на блок И 3 1, логическаяединица на выходе которого открывает ключ 43, пропуская на второйвход блока 40 сложения сигнал отблока 41 сложения, равный (Б+ъаА30+ Б- Я ), поступающий на увеличение расхода дополнительной водыИ, через регулятор 20.Регулятор 22 коррекции расходаруды работает следующим образом,На первый и второй входы регулято 35ра 22, совмещенные соответственнос первыми входами ключей 50 и 49,поступают управляющие сигналы отблоков логического умножения И 3040и 29 соответственно. На вторые входы ключей 49 и 50 от задатчика 56опорного сигнала поступает величинаД Ц изменения задания, равная, например, 5 или 10 Х от Я. Выходныесигналы ключей 9 и 50 поступаютна блок 53 вычитания. Таким образом,в зависимости от того какой ключбудет открыт, на выходе блока 53вычитания будет сформирован сигнал50равный по модулю Ь Я, и со знаком,определяемым направлением корреляции. Данный сигнал поступает наблок 54 сложения, на второй входкоторого через ключ 52 поступаетсигнал от блока 55 памяти,Через блок ИЛИ 58 запускаетсятаймер 59 и открывается ключ 51.Выходной сигнал таймера 59, пропорцнональный времени с "1 от начала коррекции, поступает на положительный вход блока 60 сравнения, на отрицательный вход которого от задатчика поступает опорный сигнал.Через время переходного процесса на выходе порогового элемента 61 появляется сигнал логической "1". Если ситуация не изменилась, т.е. необходимо повторение коррекции, на выходе блока ИЛИ 58 будет также ,сигнал логической 1, который через блок И 62 осуществляет сброс таймера 59 и его новый запуск и кратковременное открытие ключа 52, который пропускает на блок 54 сложения сигнал, записанный в ячейке памяти блока 55.Вычислительный блок 25 предназначен для вычисления значений(С), Т(с) по выражениям (1) и (3) соответственно, Апериодические звенья 63-66 предназначены для ввода в вычисления соответствующих запаздывал л л лнии сс,и ь 1с которыми должны поступать величины Я , ,1 фи 0Задатчик 71 опорного сигнала задает величину "1", равную плотности воды.Таким образом, во всех режимах осуществляется максимизация производительности цикла по вновь образо" ванному готовому продукту при минимизации дисперсии колебаний плотности и недопущения возникновения аварийных ситуаций.Все сигналы коррекции поступают с коэффициентами, которые определяются опытным путем и учитывают процент долевого участия контролируемых параметров в формировании управляющих воздействий.Использование данной системы позволит добиться прироста производительности по вновь образованному готовому продукту на 2,5-33 при одновременном снижении дисперсии колебаний крупности на 307. формула изобретениявыход которого соединен с блоком управления тиристорного преобразователя двигателя конвейера-питателя, датчики расхода основной и дополнительной воды в мельницу и датчик расхода воды в классификатор, три исполнительных механизма регулиру ющих органов, регулятор соотношения руда - вода в мельницу, регуля О торы расхода дополнительной воды в мельницу и в классификатор, регулятор коррекции расхода руди, задатчик соотношения руда - вода, эадатЧик плотности пульпы, вычислитель ный блок, датчик выхода скрапа цатчик плотности пульпы, инвертор, три логических блока И, пять порого вых элементов, три задатчика опорных сигналов, первый блок сложения, 2 р два ключа и четыре блока сравнения, причем датчик выхода скрапа соединен с первыми входами первого, второго и третьего блоков сравнения, датчик расхода основной воды в мель ницу соединен с первым входом регулятора соотношения руда - вода и первым входом вычислительного блока, первый выход которого соединен с первым входом регулятора расхода воды в классификатор, второй вход которого и второй вход вычислительного блока соединены с датчиком расхода воды в классификатор, датчик расхода дополнителвной воды в мель 35 ницу соединен с третьим входом вычислительного блока, первым входом регулятора расхода дополнительной воды в мельницу и входом первого порогового элемента, выход которого 4 О соединен с первым входом первого блока И, второй вход которого и первый вход первого ключа соединены с выходом второго порогового элемента, вход которого соединен с выхо дом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с первым задатчиком опорного сигнала, выход инвертора соединен с,первым входом второго блока И, выход которого соединен с первым входом регулятора коррекции расхода руды, второйвход которого соединен с выходом первого блока И, второй задатчик опорного сигнала соединен с вторым входом второго блока сравнения, вьгход которого соединен с входомтретьего порогового элемента, выход которого соединен с первым входом третьего блока И и входом инвертора,третий задатчик опорного сигнала соединен с вторым входом третьего блока сравнения, выход которого соединен с входом четвертого пороговогоэлемента, выход которого соединенс вторым входом третьего блока И,выход первого ключа соединен с первым входом первого блока сложения,второй вход которого соединен с выходом второго ключа, второй выходвычислительного блока соединен спервым входом четвертого блока сравнения, выход которого соединен свходом пятого порогового элемента,выход которого соединен с вторымвходом второго блока И, выход первого блока сложения соединен с вторым входом регулятора расхода дополнительной воды в мельницу, выход которого соединен с первым исполнительным механизмом регулирующего органа,датчик расхода руды соединен с четвертым входом вычислительного блокаи с вторым входом регулятора соотношения руда - вода, третий входкоторого соединен с задатчиком соотношения, а выход регулятора соотношения руда - вода соединен с вторымисполнительным механизмом регулирующего органа, датчик плотности пульпы соединен с пятым входом вычислительного блока, шестой вход которого соединен с задатчнком плотностипульпы, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения качества управления, она снабжена третьим ключом и вторым блоком сложения,причем выход второго блока сложениясоединен с первым входом второгоключа, второй вход которого соединен с выходом третьего блока И, первый задатчик опорного сигнала соединен с вторым входом первого ключаи первым входом второго блока сложения, второй вход которого соединен с выходом третьего блока сравнения, второй задатчик опорногосигнала соединен с первым входомтретьего ключа, второй вход которого соединен с выходом третьего порогового элемента, а выход третьегоключа соединен с третьим входом первого блока сложения, третий выходвычислительного блока соединен свторым входом четвертого блока сравнения, выход регулятора расходаводы в классификатор соединен стретьим исполнительным механизмомрегулирующего органа,2, Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что регуляторкоррекции расхода руды содержитчетыре ключа, блок вычитания, блоксложения, блок памяти, два задатчика опорных сигналов, логическийблок ИЛИ, таймер, блок сравнения,пороговый элемент и логический блокИ, причем входы первого и второгоключей являются входами регуляторакоррекции расхода руды, выходы первого и второго ключей соединены ссоответствующими входами блока вьгчитания, выход которого соединенс первым входом блока сложения, выход которого соединен с первым вхо-дом третьего ключа, второй вход которого, первый вход таймера ипервый вход блока И соединены с выходом блока ИПИ, входы которогосоединены с первыми входами первогои второго ключей, вторые входы кото5рых соединены с первым задатчикомопорного сигнала, выход третьегоключа соединен с входом блока памяти, выход которого является выходомрегулятора коррекции расхода руды1 Ои соединен с первым входом четвертого ключа, выход которого соединенс вторым входом блока сложения, второй задатчик опорного сигнала соединен с первым входом блока сравнения,15 выход которого соединен с входом порогового элемента, выход которогосоединен с вторым входом блока К,выход которого соединен с вторымвходом таймера и вторым входом чет 20вертого ключа а выход таймера подФключен к второму входу блока сравнения,