CN113262871A - 一种机制砂石中细碎车间均衡破碎智能控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种机制砂石中细碎车间均衡破碎智能控制方法，在智能控制中心的控制系统中预设智能控制判别表，并实时采集料位计数据与设置的控制范围进行比对，出现偏差时，调整进料胶带机输送量，使破碎机中矿石填充量位于料位计的控制范围内；同时实时监控进料料胶带机稳各配料点的给料关系和输送量、出料输送量、破碎机工作电流，各参数均设置控制偏差范围，超出偏差范围时，按智能控制判别表判断标准调整给料机的频率参数，使各参数维持在允许的偏差范围内。通过对过程参数智能监控及调控，能有效保证系统的均衡运行，从而达到绿色高效低耗整形破碎的工艺目标，实现各设备智能调控，降低人工成本，保证了中细碎破碎工序产品质量一致性，为高品质砂石加工奠定基础。

Description

一种机制砂石中细碎车间均衡破碎智能控制方法
技术领域
本发明属于机制砂石智能加工技术领域，具体涉及一种机制砂石中细碎车间均衡破碎智能控制方法。
背景技术
中碎车间是砂石制备的核心工序，在砂石系统中起到承上启下的作用。承担着对半成品料再破碎、分级、输送等工作，工序工艺较为复杂、流程长、设备多，是绿色节能制备及产品质量控制关键工序之一。现有技术中，生产工艺流程没有实现智能调控，料源均质性差，粒径粒级波动性较大，导致中细碎破碎产出粒径粒级波动大，生产的质量一致性差，同时设备运行不均衡，产生无效能耗，导致能耗较高。另外由于缺乏过程监控，出现质量波动时，往往不能及时发现，处理异常情况产生的停机、报废以及人工成本较高，严重影响生产效率和机制砂石品质。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种机制砂石中细碎车间均衡破碎智能控制方法，通过对过程参数智能监控及调控，能有效保证系统的均衡运行，从而达到绿色高效低耗整形破碎的工艺目标，实现各设备智能调控，降低人工成本，保证了中细碎破碎工序产品质量一致性，为高品质砂石加工奠定基础。
本发明通过以下技术方案得以实现：
一种机制砂石中细碎车间均衡破碎智能控制方法，在智能控制中心的控制系统中预设智能控制判别表，表中参数包括相匹配的料位计的控制范围、进料输送量控制值、进料输送量与出料输送量差值的控制值、破碎机工作电流控制值，并实时采集料位计数据与设置的控制范围进行比对，出现偏差时，通过调整给料机的频率参数来调整进料胶带机输送量，使破碎机中矿石填充量位于料位计的控制范围内；同时实时监控进料输送量、出料输送量、破碎机工作电流，各参数均设置控制偏差范围，超出偏差范围时，按智能控制判别表判断标准调整给料机的频率参数，使各参数维持在允许的偏差范围内，在料源均质的前提下，中细碎车间破碎设备处理能力波动较小，即破碎后砂石的粒径粒级波动较小。但由于料源调控波动或其他因素变化，破碎机运行参数也会发生变化。故实时采集破碎机运行参数，通过运行参数分析，向上位给料机发布修正参数调整指令或发出预警，能有效保证系统的均衡运行，从而达到绿色高效低耗整形破碎的工艺目标，实现各设备智能调控，降低人工成本，保证了中细碎破碎工序产品质量一致性，为高品质砂石加工奠定基础。
所述料位计的控制范围满足破碎机处于满腔高效破碎状态。
在正常运行状态下，进料输送量和出料输送量相等，因此所述进料输送量控制值与出料输送量控制值相等。
所述智能控制判别表中进料输送量控制值允许的偏差范围为±3％，进料输送量与出料输送量的差值允许的偏差范围为进料输送量的±1％，破碎机工作电流控制值允许的偏差范围为±5％。
在调节料仓落料中心至料堆边缘设置若干取料点，取样计算各取料点的平均粒径，将各取料点的平均粒径录入控制系统中，计算出各取料点的重量比例，智能控制中心控制各取料点的给料机按重量比例向进料胶带机输送矿料，采用多点取料，重新组合，消除上道工序中矿石堆存过程发生的粒级离析，实现均质化给料，保证料源粒径粒级稳定，进而保证破碎后出料矿石的粒径粒级稳定，通过调节料仓的料源调控，破碎受料基本均质，故其处理能力均衡性较好。
当料位计采集数据超过控制范围上限，且进料输送量与出料输送量的差值超过进料输送量的1％，破碎机工作电流超出+5％上限，此时进料平均粒径大于控制值，智能控制中心自动降低较大粒径取料点给料机的输送量使料位计数据降至控制范围下限，再增加较小粒径取料点给料机的输送量使料位计数据恢复至控制范围中值，调控后出料输送量和破碎机工作电流仍不能恢复允许的偏差范围时，则智能控制中心进行预警，通知操作人员进行处理，智能调控已难以满足最终破碎后的粒径粒级控制要求，则停机检查排料口，并实测各给料机进料粒径，并作相应调整，排除故障后，恢复生产。
当料位计采集数据超过控制范围上限，且出料输送量偏差超过3％，则智能控制中心自动控制各取料点的给料机停止工作，并进行预警，通知操作人员进行处理，进料口堵塞或排料口间隙过小，设备故障，需人工停机检查，破碎机开口及破碎机其他故障，排除故障后，恢复生产。
当料位计采集数据低于控制范围下限，且进料输送量与出料输送量的差值超过进料输送量的1％，破碎机工作电流低于-5％下限，此时进料平均粒径低于控制值，智能控制中心自动调控，同时等比例增加较大粒径取料点给料机的输送量，并降低较小粒径取料点给料机的输送量，维持输送总量使料位计数据维持在控制范围内，调控后出料输送量和破碎机工作电流仍不能恢复允许的偏差范围时，则智能控制中心进行预警，通知操作人员进行处理，智能调控已难以满足最终破碎后的粒径粒级控制要求，则停机检查排料口，并实测各给料机进料粒径，并作相应调整，排除故障后，恢复生产。
所述较大粒径取料点给料机的输送量与较小粒径取料点给料机的输送量的增减比例均不大于各自初始设定的±2％，确保进料平均粒径仍在控制范围内，进而保证破碎后的砂石质量的一致性。
本发明的有益效果在于：
与现有技术相比，对调节料仓采用多点取料，重新组合，消除上道工序中矿石堆存过程发生的粒级离析，实现均质化给料，保证料源粒径粒级稳定，进而保证破碎后出料矿石的粒径粒级稳定。在料源均质的前提下，中细碎车间破碎设备处理能力波动较小，即破碎后砂石的粒径粒级波动较小，实时采集破碎机运行参数，通过运行参数分析，向上位给料机发布修正参数调整指令或发出预警，能有效保证系统的均衡运行，从而达到绿色高效低耗整形破碎的工艺目标，实现各设备智能调控，降低人工成本，保证了中细碎破碎工序产品质量一致性，为高品质砂石加工奠定基础。
附图说明
图1是本发明的工艺流程及控制逻辑示意图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
一种机制砂石中细碎车间均衡破碎智能控制方法，其原理在于，要实现中细碎车间破碎后砂石粒径粒级的质量控制，则需对破碎料源进行调控，在料源均质的前提下，中细碎车间破碎设备处理能力波动较小，即破碎后砂石的粒径粒级波动较小。对于调节料仓采用多点取料，重新组合，消除上道工序中矿石堆存过程发生的粒级离析，实现均质化给料，保证料源粒径粒级稳定，进而保证破碎后出料矿石的粒径粒级稳定。通过料源调控，破碎受料基本均质，故各设备处理能力均衡性较好，均能处于高效运行状态，降低空置率，降低能耗。但由于料源调控波动或其他因素变化，破碎机运行参数也会发生变化。故实时采集破碎机运行参数，通过运行参数分析，向上位给料机发布修正参数调整指令或发出预警，能有效保证系统的均衡运行，从而达到绿色高效低耗整形破碎的工艺目标。
监控的参数包括料位参数、进料输送量、出料输送量和破碎机电流，参数采集的目的如下：
①料位参数：对于挤压破碎设备而言，保证破碎腔处于满腔状况，是破碎设备高效运行的必要条件。通过料位数据采集，能实时调控给料，确保挤压破碎设备处于满腔高效破碎状态。
②进料输送量和出料输送量：在均质均衡破碎的前提下，进出料胶带机输送量相等，当两种出现偏差时，可能出现进料料源变化或进料口堵塞等问题，采集该数据，是料位检测的补充。
③破碎机电流，破碎机电流发生波动，其原因比较复杂，通过智能调控能一定程度解决故障，降低人力成本；但超出系统调控能力时，通过预警报告，人为排除故障。
其智能控制方法，包括以下步骤：在智能控制中心的控制系统中预设智能控制判别表，表中参数包括相匹配的料位计的控制范围、进料输送量控制值、进料输送量与出料输送量差值的控制值、破碎机工作电流控制值，并实时采集料位计数据与设置的控制范围进行比对，出现偏差时，通过调整给料机的频率参数来调整进料胶带机输送量，使破碎机中矿石填充量位于料位计的控制范围内；同时实时监控进料输送量、出料输送量、破碎机工作电流，各参数均设置控制偏差范围，超出偏差范围时，按智能控制判别表判断标准调整给料机的频率参数，使各参数维持在允许的偏差范围内。
所述料位计的控制范围满足破碎机处于满腔高效破碎状态。
在正常运行状态下，进料输送量和出料输送量相等，因此所述进料输送量控制值与出料输送量控制值相等。
所述智能控制判别表中进料输送量控制值允许的偏差范围为±3％，进料输送量与出料输送量的差值允许的偏差范围为进料输送量的±1％，破碎机工作电流控制值允许的偏差范围为±5％。
在调节料仓落料中心至料堆边缘设置若干取料点，取样计算各取料点的平均粒径，将各取料点的平均粒径录入控制系统中，再通过三维图形模拟破碎机内腔填充，计算出各取料点的重量比例，智能控制中心控制各取料点的给料机按重量比例向进料胶带机输送矿料。
当料位计采集数据超过控制范围上限，且进料输送量与出料输送量的差值超过进料输送量的1％，破碎机工作电流超出+5％上限，此时进料平均粒径大于控制值，智能控制中心自动降低较大粒径取料点给料机的输送量使料位计数据降至控制范围下限，再增加较小粒径取料点给料机的输送量使料位计数据恢复至控制范围中值，调控后出料输送量和破碎机工作电流仍不能恢复允许的偏差范围时，则智能控制中心进行预警，通知操作人员进行处理，智能调控已难以满足最终破碎后的粒径粒级控制要求，则停机检查排料口，并实测各给料机进料粒径，并作相应调整，排除故障后，恢复生产。
当料位计采集数据超过控制范围上限，且出料输送量偏差超过3％，则智能控制中心自动控制各取料点的给料机停止工作，并进行预警，通知操作人员进行处理，进料口堵塞或排料口间隙过小，设备故障，需人工停机检查，破碎机开口及破碎机其他故障，排除故障后，恢复生产。
当料位计采集数据低于控制范围下限，且进料输送量与出料输送量的差值超过进料输送量的1％，破碎机工作电流低于-5％下限，此时进料平均粒径低于控制值，智能控制中心自动调控，同时等比例增加较大粒径取料点给料机的输送量，并降低较小粒径取料点给料机的输送量，维持输送总量使料位计数据维持在控制范围内，调控后出料输送量和破碎机工作电流仍不能恢复允许的偏差范围时，则智能控制中心进行预警，通知操作人员进行处理，智能调控已难以满足最终破碎后的粒径粒级控制要求，则停机检查排料口，并实测各给料机进料粒径，并作相应调整，排除故障后，恢复生产。
所述较大粒径取料点给料机的输送量与较小粒径取料点给料机的输送量的增减比例均不大于各自初始设定的±2％，确保进料平均粒径仍在控制范围内，进而保证破碎后的砂石质量的一致性。
实施例
如图1所示，调节料仓包括粗碎产出入库的半成品料仓和中细碎破碎后超出合格粒径上限的返工料仓，两个料仓沿落料中心至料堆边缘各设置有三个取料点，取样计算各取料点的平均粒径，将各取料点的平均粒径录入控制系统中，计算出各取料点的重量比例，智能控制中心控制各取料点的给料机按重量比例向进料胶带机输送矿料，通过生产性实验获取给料机电机频率与输送量的线性关系，通过变频器控制给料机电机频率实现输送量的控制，通过实时采集1#～6#皮带秤称重数据来监控各取料点配重比。
在智能控制中心的控制系统中预设智能控制判别表，表中参数包括相匹配的料位计的控制范围、进料输送量控制值、进料输送量与出料输送量差值的控制值、破碎机工作电流控制值，并实时采集料位计数据与设置的控制范围进行比对，出现偏差时，通过调整给料机的频率参数来调整进料胶带机输送量，使破碎机中矿石填充量位于料位计的控制范围内；同时实时监控进料输送量、出料输送量、破碎机工作电流，进料输送量和出料输送量分别通过采集进料胶带机和出料胶带机上的皮带秤称重数据，各参数均设置控制偏差范围，超出偏差范围时，按智能控制判别表判断标准调整给料机的频率参数，使各参数维持在允许的偏差范围内，智能控制判别表参数偏差、判定逻辑及调控方案见表1。
表1智能控制判别表
Figure BDA0003136494970000081
所述料位计的控制范围满足破碎机处于满腔高效破碎状态。
所述进料输送量控制值与出料输送量控制值相等。
本发明提供的一种机制砂石中细碎车间均衡破碎智能控制方法，对调节料仓采用多点取料，重新组合，消除上道工序中矿石堆存过程发生的粒级离析，实现均质化给料，保证料源粒径粒级稳定，进而保证破碎后出料矿石的粒径粒级稳定。在料源均质的前提下，中细碎车间破碎设备处理能力波动较小，即破碎后砂石的粒径粒级波动较小，实时采集破碎机运行参数，通过运行参数分析，向上位给料机发布修正参数调整指令或发出预警，能有效保证系统的均衡运行，从而达到绿色高效低耗整形破碎的工艺目标，实现各设备智能调控，降低人工成本，保证了中细碎破碎工序产品质量一致性，为高品质砂石加工奠定基础。

Claims (9)

1.一种机制砂石中细碎车间均衡破碎智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
在智能控制中心的控制系统中预设智能控制判别表，表中参数包括相匹配的料位计的控制范围、进料输送量控制值、进料输送量与出料输送量差值的控制值、破碎机工作电流控制值，各参数均设置控制偏差范围，并实时采集料位计数据与设置的控制范围进行比对，出现偏差时，通过调整给料机的频率参数来调整进料胶带机输送量，使破碎机中矿石填充量位于料位计的控制范围内；同时实时监控进料输送量、出料输送量、破碎机工作电流，并与控制值比较，出现偏差时，按智能控制判别表判断标准调整给料机的频率参数，使各参数维持在允许的偏差范围内。
2.如权利要求1所述的一种机制砂石中细碎车间均衡破碎智能控制方法，其特征在于：所述料位计的控制范围满足破碎机处于满腔破碎状态。
3.如权利要求1所述的一种机制砂石中细碎车间均衡破碎智能控制方法，其特征在于：所述进料输送量控制值与出料输送量控制值相等。
4.如权利要求1所述的一种机制砂石中细碎车间均衡破碎智能控制方法，其特征在于：所述智能控制判别表中进料输送量控制值允许的偏差范围为±3％，进料输送量与出料输送量的差值允许的偏差范围为进料输送量的±1％，破碎机工作电流控制值允许的偏差范围为±5％。
5.如权利要求1所述的一种机制砂石中细碎车间均衡破碎智能控制方法，其特征在于：在调节料仓落料中心至料堆边缘设置若干取料点，取样计算各取料点的平均粒径，将各取料点的平均粒径录入控制系统中，再通过三维图形模拟破碎机内腔填充，计算出各取料点的重量比例，智能控制中心控制各取料点的给料机按重量比例向进料胶带机输送矿料。
6.如权利要求4所述的一种机制砂石中细碎车间均衡破碎智能控制方法，其特征在于：当料位计采集数据超过控制范围上限，且进料输送量与出料输送量的差值超过进料输送量的1％，破碎机工作电流超出+5％上限，智能控制中心自动降低较大粒径取料点给料机的输送量使料位计数据降至控制范围下限，再增加较小粒径取料点给料机的输送量使料位计数据恢复至控制范围中值，调控后出料输送量和破碎机工作电流仍不能恢复允许的偏差范围时，则智能控制中心进行预警，通知操作人员进行处理。
7.如权利要求4所述的一种机制砂石中细碎车间均衡破碎智能控制方法，其特征在于：当料位计采集数据超过控制范围上限，且出料输送量偏差超过3％，则智能控制中心自动控制各取料点的给料机停止工作，并进行预警，通知操作人员进行处理。
8.如权利要求4所述的一种机制砂石中细碎车间均衡破碎智能控制方法，其特征在于：当料位计采集数据低于控制范围下限，且进料输送量与出料输送量的差值超过进料输送量的1％，破碎机工作电流低于-5％下限，智能控制中心自动调控，同时等比例增加较大粒径取料点给料机的输送量，并降低较小粒径取料点给料机的输送量，维持输送总量使料位计数据维持在控制范围内，调控后出料输送量和破碎机工作电流仍不能恢复允许的偏差范围时，则智能控制中心进行预警，通知操作人员进行处理。
9.如权利要求6或8所述的一种机制砂石中细碎车间均衡破碎智能控制方法，其特征在于：所述较大粒径取料点给料机的输送量与较小粒径取料点给料机的输送量的增减比例均不大于各自初始设定的±2％。
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