CN203054470U

CN203054470U - 一种立磨总体控制结构

Info

Publication number: CN203054470U
Application number: CN 201220678225
Authority: CN
Inventors: 王伟生; 纪烈勇; 刘晓辉; 何正刚; 臧全忠; 吴伟; 陶智新
Original assignee: SHANGHAI TRIUMPH ENERGY CONSERVATION ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI TRIUMPH ENERGY CONSERVATION ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2022-12-10

Abstract

本实用新型涉及生产设备控制技术领域，具体是一种立磨总体控制结构，包括立磨机、除尘器和喂料装置，所述的喂料装置包括下料器、抖提机和储存料仓，其特征在于立磨机底部进风口通过管道连接风机，所述的进风口和风机之间的管道上设有冷风装置和热风炉，冷风装置和热风炉上分别设有冷风调节阀和热风调节阀，所述的喂料装置上设有立磨料层模糊PID控制器，冷风调节阀上设有磨内压差模糊PID控制器。本实用新型无需分析立磨复杂的粉磨过程，只需要输入输出数据，就可建立立磨料层厚度和磨内压差随喂料量、磨机入口热风温度等参数变化的数学模型，过程简单，适应性强，控制器算法动态响应时间快，鲁棒性强，控制精度高，市场前景好。

Description

一种立磨总体控制结构

[技术领域]

本实用新型涉及生产设备控制技术领域，具体是一种立磨总体控制结构。

[背景技术]

立磨是一种理想的大型粉磨设备，广泛应用于水泥、电力、冶金、化工、非金属矿等行业。其依据料床粉磨原理，利用磨盘与磨辊的相对运动来粉磨物料的一种机械，集破碎、干燥、粉磨、分级输送于一体，生产效率高，可将块状、颗粒状及粉状原料磨成所要求的粉状物料。立磨作为粉磨生产过程中的一种重要设备，除了用途广泛外还具有烘干效率高、喂料粒度大、占地面积小、磨耗低、电耗低等优点。但在磨机的实际投入生产过程中，由于各种因素的存在和互相作用影响，磨机经常出现异常振动、吐渣、空磨、功耗增大等故障，尤其以磨机异常振动最为常见，严重影响磨机生产的效率和产品质量，不够安全可靠。

[发明内容]

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中的不足和缺陷，提供一种结构新颖、安全可靠，实现磨机稳定运行的立磨总体控制结构。

为实现上述目的，提供一种立磨总体控制结构，包括立磨机、除尘器和喂料装置，所述的喂料装置包括下料器、抖提机和储存料仓，其特征在于立磨机底部进风口通过管道连接风机，所述的进风口和风机之间的管道上设有冷风装置和热风炉，冷风装置和热风炉上分别设有冷风调节阀和热风调节阀，所述的喂料装置上设有立磨料层模糊PID控制器，所述的冷风调节阀上设有磨内压差模糊PID控制器。

所述的立磨料层模糊PID控制器和磨内压差模糊PID控制器采用二维三输出的模糊控制器。

本实用新型的技术优点如下：

（1）结构新颖

（2）安全可靠

（3）实现磨机稳定运行

[附图说明]

图1是本实用新型中矿渣粉磨工艺流程生产线的主要结构示意图；

图2是本实用新型中立磨总体控制结构框架示意图；

图3是本实用新型中模糊PID控制器的结构框架示意图；

图4是本实用新型中立磨料层厚度控制模块软件的流程图；

图5是本实用新型中立磨磨内压差控制模块软件的流程图；

如图所示，图中：1.斗提机 2.来自原料站的原料 3.三通阀 4.下料器 5.储料仓 6.冷风 7.热风炉 8.除尘器 9.风机 10.烟囱 11.入均化库；

指定图2为本实用新型的摘要附图。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，这种方法的流程和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型以TVR46/23立磨矿渣生产线为实施例，阐述该智能控制系统的实现过程。其生产工艺图如图1所示。

1、立磨的智能控制系统概述

立磨的控制是在保证矿渣产品的细度、产量、湿度的情况下，尽可能地降低立磨的振动值，保证立磨稳定运行。实际生产中，料层厚度和磨内压差是影响立磨运行稳定与否的重要要素。

如图2所示，图2为本实用新型所阐述的一种立磨智能控制系统。该智能控制系统主要包括磨机状态识别模块、料层厚度模糊PID控制模块、磨内压差模糊PID控制模块等。

2、磨机工况的识别模块

磨机运行的参数，主要包括矿渣喂料量、料层厚度、磨机振动、磨内压差等，若处在合理的范围之内，则立磨运行稳定，产品就会合格。本实施例中TVR46/23立磨的运行参数如下：

表1立磨运行参数表

参数名称	数值	单位	参数名称	数值	单位
						矿渣喂料量	90-95	t/h	磨机振动	0.5-0.8	mm/s

[0026]

料层厚度	30-40	mm	入磨热风温度	200-300	℃
						磨内压差	3000-4000	Pa	出磨热风温度	80-100	℃

取周期为2s，对磨机参数进行采样，并用多个采样数据进行滤波处理。对采样数据判断，是否处在合理范围内，如上表所示。如有任何一参数不处在合理范围内，判断磨机状态为异常，输出“0”；若各个参数都处在上表数值范围内，判断磨机状态为正常，输出“1”。

3、立磨料层模糊PID控制模块

依据步骤2识别出磨机运行状态，若为异常状态，则手动控制磨机参数；若为正常状态，则启动立磨的模糊PID智能控制系统。模糊PID控制器结构如图3。本控制系统以立磨料层厚度控制回路为主，磨内压差控制回路为辅。立磨料层厚度模糊PID的控制模块流程图如图4所示，完成该控制过程的步骤如下：

（1）启动模糊PID控制模块，完成各项参数的A/D转换。

（2）对矿渣料层厚度值进行采样，计算出采样数据与设定值的偏差e和偏差变化率Δe。

（3）偏差e和偏差变化率Δe为模糊控制器的输入，u为模糊控制器的输出变量，包括k_p、k_i、k_d三个PID控制参数。根据工艺及料层厚度范围30～40mm，则e、Δe的基本论域为[-8,8]、[-4.5,4.5]；输出量u的基本论域[-u_max,u_max]根据经验获得。将偏差e、偏差变化率Δe及输出变量u模糊化，其模糊子集为E,EC，U＝{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB}。

再对E、EC、U的论域精确量离散化，即E,EC，U＝{-3,-2,-1,0,1,2,3}。则输入量化因子为

输出量的比例因子为

隶属函数将量化值e、Δe模糊化为模糊判决的输入量E和EC。隶属函数选为三角形函数。

（4）模糊控制规则是根据现场经验以及参数对料层厚度影响所得到的。根据输入、输出语言可以得到输出量的控制规则。

表2k_P的模糊规则表

表3k_i的模糊规则表

表4k_d的模糊规则表

（5）输出语言变量论域上的模糊集合：

U＝K_P，K_I，K_D＝（E_i×EC_J）^TοR

式中“ο”表示模糊关系的合成运算，“×”表示模糊推理中的取小运算，R表示总的模糊规则关系。

依据此公式可计算出PID的三个参数。

（6）经过模糊推理得到的控制输出U仍是一个模糊集合，需要乘以输出比例因子，得到PID控制的三个实际输出量。

经过PID的计算，得到需要增加或者减少喂料量值大小，并D/A转换。给皮带机相应的频率值，得到皮带机输送的矿渣量。

4、磨内压差模糊PID控制模块

磨内压差的模糊PID控制模块与立磨料层厚度控制模块的实现原理一致，其模块软件流程图，如图5所示。

依据立磨总的智能控制系统,如图2所示，即可克服立磨强耦合性、非线性、多扰动量的影响，保证立磨矿渣产品的产量和细度，实现立磨的稳定运行。

Claims

1.一种立磨总体控制结构，包括立磨机、除尘器和喂料装置，所述的喂料装置包括下料器、抖提机和储存料仓，其特征在于立磨机底部进风口通过管道连接风机，所述的进风口和风机之间的管道上设有冷风装置和热风炉，冷风装置和热风炉上分别设有冷风调节阀和热风调节阀，所述的喂料装置上设有立磨料层模糊PID控制器，所述的冷风调节阀上设有磨内压差模糊PID控制器。