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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur automatisierten Steuerung/Regelung von Absetzern.
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Hintergrund der Erfindung
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Absetzer sind Maschinen, die zur Handhabung von Schüttgut, insbesondere Erz, verwendet werden. Solch ein Gerät wird auf Materiallagerplätzen, in See- und Binnenhäfen und an anderen Orten, an denen es erforderlich ist, große Mengen Schüttgut zu transportieren, verwendet.
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Absetzer umfassen im Grunde einen Ausleger, ein Schaufelrad und ein Verschiebungssystem. Das Verschiebungssystem umfasst mehrere Wagen und Räder und ist für die Linearbewegung der Maschine unter den Schienen, wo sie installiert ist, verantwortlich, wobei ihr gestattet wird, sich hin und her zu bewegen.
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Der Ausleger und das Schaufelrad bestehen aus Elementen, die für das Rückladen von Schüttgut verantwortlich sind. Das Schaufelrad ist ein Rad mit mehreren Schaufeln, die entlang seinem radialen Teil verteilt sind.
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Das Schaufelrad dreht sich so, dass es, wenn es mit dem rückzuladenden Materialstapel in Kontakt steht, das Material in seinen Schaufeln sammeln kann und es in den Maschinenausleger abführen kann, wodurch es rückgeladen wird.
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Der Ausleger besteht aus einem Gitterträger, der dazu konfiguriert ist, das Schaufelrad an seinem Ende zu tragen. Das andere Ende des Auslegers ist mit zwei Drehgraden bezüglich des Systems, einem parallel zum Boden und einem anderen senkrecht zum Boden, an dem Maschinenverschiebungssystem fixiert.
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Solche Drehgrade gestatten eine winkelförmige Bewegung des Schaufelrads sowie eine Änderung seiner Höhe zum Boden. Der Ausleger ist ferner mit einem Förderband entlang seiner Struktur versehen, das das durch das Schaufelrad gesammelte Material transportieren soll.
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Auf diese Weise ist die rückgeladene Materialmenge direkt proportional zu der Drehgeschwindigkeit des Auslegers und der Drehgeschwindigkeit des Schaufelrads. Zum Messen des Durchsatzes, das heißt, der gesammelten Materialmenge, wird eine Waage verwendet.
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Die Waage ist immer in einem angemessenen Abstand vom Schaufelrad, allgemein am Mittelpunkt des Auslegerförderbands, angebracht, um eine durch Aufprall von Material während der Übergabe vom Schaufelrad zum Ausleger verursachte Behinderung zu vermeiden. Der Abstand zwischen der Waage und dem Schaufelrad verursacht eine durchschnittliche Verzögerungszeit von 10 bis 15 Sekunden für die von ihr durchgeführte Messung.
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Zusätzlich zu der Verzögerungszeit der Waage gibt es auch mit der Beschleunigungs- und Verzögerungsrampe der Drehmechanismusinverter des Absetzers verbundene Verzögerungszeiten, die normalerweise zwischen 6 und 10 Sekunden liegen.
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Eine Steuerung/Regelung dieser Geschwindigkeiten erfolgt durch einen PID-Regler, der diese Verzögerungszeiten berücksichtigt und den Fluss von rückgeladenem Material misst, um das Erfordernis von Änderungen dieser Geschwindigkeiten zu verifizieren.
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Zusätzlich zu den Ausleger- und den Schaufelraddrehgeschwindigkeiten gibt es auch andere Faktoren, die den Materialrückladefluss behindern und mit dem Stapel oder der Bank des rückgeladenen Materials in Zusammenhang stehen.
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Je stabiler die Rückladebank, desto besser die Antwort des PID-Reglers zur Steuerung/Regelung der Auslegerdrehmechanimusgeschwindigkeit, um den Rückladefluss auf einem Sollwert zu halten.
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Es ist jedoch nicht immer möglich, diese Stabilität zu erhalten, da verschiedene Gründe zu einer plötzlichen Änderung des Verhaltens der Rückladebank führen können. Diese Änderungen der Bank führen zu Änderungen des rückzuladenden Volumens, wodurch eine sehr schnelle Antwort vom PID-Regler erforderlich ist.
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Diese schnelle Antwort des Durchflussreglers zur Änderung der Drehgeschwindigkeiten soll Überlauf (Maschinenüberläufe, das heißt, der rückgeladene Storm ist größer als der empfohlene) vermeiden und vermeidet Produktivitätsverlust während des Rückladevorgangs.
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Bei manuellem Betrieb des Absetzers kann der Bediener eine plötzliche Änderung der Rückladebank voraussehen und vorher handeln, um die Auslegerdrehgeschwindigkeit dahingehend zu steuern/regeln, das Auftreten eines Überlaufs zu vermeiden. Ein halbautomatischer Betrieb erfordert jedoch Verfahren zum Gestatten, dass der Fluss-Regler einige Aktionen antizipiert und dabei versucht, vorherzusagen, was in der Zukunft geschehen könnte.
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Dies ist ein Problem bei halbautomatischem Betrieb, da Bankinstabilität bewirken kann, dass eine bestimmte Drehgeschwindigkeit des Auslegers, die eine Rückladerate gleich dem Sollwert aufrechterhielt, zu dem Zeitpunkt, zu dem er sich einer durch Bankinstabilität verursachten großen Zunahme des Rückladevolumens gegenübersieht, einen Überlauf erzeugen kann.
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Aufgrund der langen Verzögerungszeit zwischen dem Schaufelrad und der Waage werden im Stand der Technik Steuerungen/Regelungen offenbart, die unmittelbarere Informationen verwenden, so dass Korrekturen des Auslegerdrehmechanismus schnell erfolgen können, ohne dass die Rückladerate Einbußen erfährt.
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Diese Korrekturen im Stand der Technik verwenden geschätzte flussbasierende Technologien, die Daten aus Hydraulikdruck oder elektrischem Strom des Schaufelradmotors zur Steuerung/Regelung der Rückladerate verwenden. Diese Steuerung/Regelung reagiert auf eine Druck- oder Stromschwankung im Schaufelrad, wobei sie die Drehgeschwindigkeit wie erforderlich automatisch einstellt.
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Das Problem bei dieser Technik besteht jedoch darin, dass, wenn sich diese Art von Steuerung/Regelung oben erwähnten Problemen gegenübersieht, die sich aus instabilen Rückladebänken ergeben, die Steuerung/Regelung die Reaktionszeit nicht bewältigen kann, die aufgrund von durch Beschleunigungs- und Verzögerungsrampen des Drehinverters verursachten Verzögerungen verzögert ist.
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Eine andere im Stand der Technik für das Problem von durch die Beschleunigungs- und Verzögerungsrampe der Drehinverter verursachter Verzögerungszeit gefundene Lösung wird in der unten besprochenen Patentschrift
US 9073701 beschrieben.
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Die durch die amerikanische Schrift offenbarte Technik verwendet 2D-Sensoren, die nahe dem Schaufelrad installiert sind und dazu konfiguriert sind, das durch das Schaufelrad rückzuladende Materialvolumen zu berechnen. Anhand des berechneten Materialvolumens können die Rückladerate und die ideale Auslegerdrehgeschwindigkeit für die gesamte rückzuladende Bank vorhergesagt werden.
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Bei dieser Technik erfolgt der 2D-Messwert im Voraus, das heißt, vor der Detektion durch den Druck oder den Strom des Schaufelrads, wodurch die Steuerung/Regelung der Auslegerdrehgeschwindigkeit schneller und effizienter wird. Wird Überlauf oder eine Abnahme der Rückladerate gemessen, empfängt der PID-Regler Informationen über die Drehgeschwindigkeit, die für den gegebenen Messwert ideal sind, wodurch seine Antwortzeit verbessert wird.
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Die Verwendung dieser Technik der Patentschrift
US 9073701 erfordert jedoch den Erwerb robuster 2D-Sensoren, wodurch ihre Kosten sehr hoch werden. Ein anderes Problem besteht bei dieser Technik darin, dass sie nicht auf ein Zusammenfallen des Stoßes am Schaufelrad reagieren kann, da der Sensormesswert nur ein paar Grad vor dem Schaufelrad erfolgt.
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Der Stand der Technik umfasst auch andere Patentdokumente, die automatische Steuerungs-/Regelungssysteme für Absetzer beanspruchen. Ein solches Dokument ist die
CN101776867B , die ein Verfahren zur Steuerung/Regelung von Schaufelradrückladern offenbart.
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Dieses Verfahren gestattet das experimentelle oder analytische Eingeben von aus einer Datenbank erhaltenen Daten in die Maschinen-SPS. Die Steuerung/Regelung misst die Frequenzen der sich drehenden Motoren sowohl des Schaufelrads als auch des Absetzer-Auslegers. Mit diesen Frequenzen kann die Steuerung/Regelung die Spannungen an diesen Elementen, die Geschwindigkeit ihrer Drehung und die rückgeladene Materialmenge verifizieren.
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Darüber hinaus misst die Steuerung/Regelung die Position aller Elemente, die von dem Absetzer umfasst werden, mittels eines Kodierers. Mit diesen Daten kann die Steuerung/Regelung die Verschiebungs- und Drehbewegung seiner Elemente messen.
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Eingegebene Daten umfassen: die Geometrie des Stapels von gesammeltem Material; die geeignete Betriebsgeschwindigkeit bezüglich des gesammelten Materials und andere Informationen.
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Somit kann der Absetzer seine Position bezüglich des Materialstapels berechnen, und die Modifikationen können während des Rückladens am Materialstapel durchgeführt werden.
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Das Dokument
CN101776867B zeigt jedoch nur eine Technik zum Automatisieren eines Schaufelradabsetzers mittels einer Lösung zum Detektieren der Ränder des Materialstapels unter Verwendung von während des Stapelns erzeugten Stapeldaten und Schaufelradmotorstromdaten auf.
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Darüber hinaus wird der Materialfluss durch ein Steuern/regelnetz gesteuert/geregelt, das Informationen über den Schaufelradstrom verwendet, wobei es nicht in der Lage ist, den Materialfluss basierend auf bereits getätigter Rückladung zu verbessern oder zu steuern/regeln.
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Somit wird geschlussfolgert, dass sowohl die oben vorgeschlagene Lösung als auch die in den Patentdokumenten
US9073701 und
CN101776867B angeführten Lösungen nicht in der Lage sind, Steuerungs-/Regelungsaktionen zu antizipieren, um Überläufe oder Rückladerateneinbußen zu vermeiden.
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Darüber hinaus ist keine(s) der Vorrichtungen, Systeme und Verfahren im Stand der Technik in der Lage, die PID-Antwortzeit ohne Verwendung von robusten 2D-Sensoren zu verbessern.
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Aufgaben der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung zielt auf ein System zur Steuerung/Regelung von Absetzern ab, das in der Lage ist, die Steuerungs-/Regelungsaktionen zu antizipieren, um Überläufe oder Rateneinbußen zu vermeiden.
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Des Weiteren zielt die vorliegende Erfindung auf ein System zur Steuerung/Regelung von Absetzern ab, das in der Lage ist, die Antwortzeit des Maschinen-PIDs zu verbessern.
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Schließlich zielt die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Durchführung der Steuerungs-/Regelungsaktionen eines Absetzers ab.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung wird basierend auf den jeweiligen Figuren ausführlich beschrieben; darin zeigen:
- 1 eine Seitenansicht eines Absetzers;
- 2 eine Draufsicht eines Absetzers;
- 3 ein Flussdiagramm der in dem Prozess des Speicherns der Betriebsparameter beteiligten Schritte;
- 4 ein Flussdiagramm der in dem Prozess der Verwendung der gespeicherten Betriebsparameter beteiligten Schritte.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung beschreibt ein halbautomatisches Steuerungs-/Regelungssystem für Absetzer und ein Betriebsverfahren für diese Maschinen. Diese Absetzer sind für eine Nennkapazität für einen Soll-Rückladefluss ausgelegt, die eine Variabilität gestattet, die die maximale Kapazität der Maschine nicht übersteigt.
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Ein Übersteigen der maximalen Kapazität der Maschine wird als Überlauf bezeichnet, das heißt, Überlauf tritt auf, wenn die Rückladerate während des Rückladevorgangs die durch die Auslegung der Maschine festgelegte maximale Kapazität übersteigt.
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Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Erhöhung der Produktivität der Rückladerate ohne Erhöhung des Überlaufindexes. Die Rückladerate wird durch das Produkt der Dichtesummanden des Produkts sowie durch den Massendurchsatz des Steuervolumens, das heißt, des rückgeladenen Volumens, bestimmt.
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Wie durch Rodenberg (1983) gezeigt, wird der theoretische Massendurchsatz des Rückladevolumens durch das Produkt der folgenden Summanden bestimmt: Bankhöhe (H); Drehgeschwindigkeit des Schaufelrads (Vr); maximale Querschnittsdicke (tmax); und Schwellfaktor (f) .
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Bei automatisierten oder halbautomatischen Absetzern definieren Betriebsablaufregeln die Werte für die ideale Bankhöhe (H) und die maximale Querschnittsdicke (tmax). Die Drehgeschwindigkeit des Schaufelrads (Vr) wird während des Rückladebetriebs konstant gehalten.
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Somit wird der Massendurchsatz durch Einstellen der Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vg) gesteuert/geregelt. Diese Geschwindigkeit (Vg) wirkt direkt auf die Eindringstärke des Schaufelrads 2 in den Stapel ein und wird mittels eines Netzes eines PID-Reglers, als Flusssteuerung/-regelung bezeichnet, eingestellt.
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Dieses Flusssteuerung/-regelungsnetz soll bewirken, dass der Massendurchsatz des sich ergebenden Rückladens, das heißt des Rückladeflusses, nahe einer Soll-Rate gehalten wird.
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Somit offenbaren das System und das Verfahren der vorliegenden Erfindung eine Lösung, die Informationen über die Betriebsparameter des Absetzers verwendet, die in der Vergangenheit auftraten, um eine ideale Auslegerdrehgeschwindigkeit während seiner gesamten Rückladebewegung zu berechnen.
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Solche Informationen über die berechnete ideale Auslegerdrehgeschwindigkeit werden dann in den PID-Regler integriert, um Steuerungs-/Regelungsaktionen zum Vermeiden von Überlauf oder Produktivitätsverlust zu antizipieren, wodurch die Antwortzeit des PID-Reglers verbessert wird.
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Zum Berechnen der idealen Auslegerdrehgeschwindigkeiten speichert der PID-Regler wichtige Informationen während der Auslegerdrehbewegung im Rückladevorgang, wie zum Beispiel Massendurchsatz (Vz); Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vg); und Auslegerwinkelstellung (θ).
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Diese gespeicherten Informationen werden dazu verwendet, die Flusssteuerung/-regelung bei den nächsten Drehbewegungen des Auslegers zu unterstützen, wodurch die Produktivität erhöht und Überlauf in der Maschine vermieden wird.
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Mit anderen Worten, das Steuerungs-/Regelungssystem der vorliegenden Erfindung dreht den Drehmechanismus des Auslegers 1 des Absetzers 13 in eine Richtung, im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn, und speichert die während der Bewegung gemessenen und verwendeten wichtigen Parameter.
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Diese Informationen werden für jede Winkelstellung (θ) des Auslegers 1 aufgezeichnet, wodurch die Rückladerate der Maschine entlang jedem Winkel seines Wegs überprüft werden kann. Somit ist es möglich, zu verifizieren, ob die Rückladerate zufriedenstellend ist, oder ob es in einer jeweiligen Winkelstellung (θ) des Auslegers 1 einen Überlauf gab.
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Wenn die Winkelbewegung des Auslegers 1 eine Grenzstellung (als Umkehrwinkel bezeichnet) erreicht, führt der Ausleger eine Umkehrbewegung durch, das heißt, wenn die Bewegung im Uhrzeigersinn erfolgte, wird sie nun im Gegenuhrzeigersinn sein, und umgekehrt.
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Somit kann die Steuerung/Regelung bei dieser Umkehrbewegung gemäß den aufgezeichneten Informationen bestimmen, ob die Drehgeschwindigkeit (Vg) des Auslegers 1 für diese Winkelstellung (θ) erhöht oder verringert werden muss, wodurch eine hohe Produktivität aufrechterhalten und Überlauf vermieden wird.
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Das heißt, wenn bei einer Bewegung im Uhrzeigersinn in einer bestimmten Winkelstellung (θ), die Rückladerate unter dem Soll-Bereich liegt, erhöht die Steuerung/Regelung mit einer Bewegung im Gegenuhrzeigersinn für die gleiche Winkelstellung (θ) die Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vg), um einen zufriedenstellenden Massendurchsatz (Vz) zu erreichen.
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Analog dazu, wenn während einer Bewegung im Uhrzeigersinn in einer bestimmten Winkelstellung (θ) die Rückladerate über der maximalen Kapazität liegt (Überlaufsituation), verringert die Steuerung/Regelung mit einer Bewegung im Gegenuhrzeigersinn bei der gleichen Winkelstellung (θ) die Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vg), um neuen Überlauf zu vermeiden.
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Mit den aufgezeichneten Informationen bei einer gegebenen Bewegung ist die Steuerung/Regelung für die gleiche Bewegung in die gleiche Richtung oder in die umgekehrte Richtung somit in der Lage, immer die Rückladerate auf einer zufriedenstellenden Rate zu halten, wobei sie eine hohe Produktivität aufrechterhält und Überlaufereignisse verringert.
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Zur Herstellung des oben beschriebenen Steuerungs-/Regelungssystems verwendet die vorliegende Erfindung ein Betriebsverfahren, das unten ausführlich beschrieben wird.
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Das Betriebsverfahren ist in zwei Hauptprozesse unterteilt: Speicherung von wichtigen Informationen während der Drehbewegung des Auslegers 1 und Verwendung der gespeicherten Informationen gemäß den 3 und 4.
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Der erste Schritt besteht in Abfragen der folgenden Variablen für eine gegebene Zeit: Auslegerdrehgeschwindigkeits-(Vg-)Referenz, Rücklademassendurchsatz (Vz) entsprechend der Drehgeschwindigkeit (Vg) und Winkelstellung (θ) des Auslegers 1.
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Dazu muss die Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vg) unter Berücksichtigung des Verzögerungswerts der Beschleunigungs- und Verzögerungsrampe des sich drehenden Beschleunigers zusammen mit der Verzögerungszeit zwischen dem Schaufelrad 2 und der Waage verlangsamt werden, wie zuvor erläutert („Hintergrund der Erfindung“).
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Der zweite Schritt ist dazu konfiguriert, die Werte der Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vg) und des Durchsatzes (Vz) in jedem Winkelbereich der Winkelstellung (θ) des Auslegers 1 zu mitteln. Somit ist es möglich, einen Durchschnittswert der Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vgm) und des Durchflusses (Vzm) für jeden Winkelbereich während der Bewegung des Auslegers 1 zu bestimmen. Der Winkelbereich wird gemäß dem durchzuführenden Betrieb parametrisiert.
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Diese im zweiten Schritt berechneten Durchschnittswerte werden dann in den Vektoren für jede Variable gespeichert, das heißt, der Durchschnittswert der Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vgm) wird in dem Auslegerdrehgeschwindigkeitsvektor aufgezeichnet, während der Durchschnittswert des Durchsatzes (Vzm) im Durchsatzvektor aufgezeichnet wird.
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Nach der Berechnung des durchschnittlichen Durchsatzes (Vzm) und der durchschnittlichen Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vgm) erfolgt im dritten Schritt die Korrelation (Co) zwischen diesen aufgezeichneten Durchschnittswerten. Diese Korrelation (Co) erfolgt für jeden bestimmten Winkelbereich und wird in einem Korrelationsvektor aufgezeichnet.
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Die Korrelation (Co) dieser Durchschnittswerte besteht im Dividieren des Durchschnittswerts der Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vgm) durch den Durchschnittswert des Massendurchsatzes (Vzm), und diese Berechnung erfolgt für jeden Winkelbereich zur Bestimmung der Korrelation (Co) in jeder Winkelstellung (θ) des Auslegers 1.
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Zusätzlich zu den Korrelationen (Co) wird bei einem Überlauf während der Drehbewegung des Auslegers 1 dieser Überlauf im vierten Schritt aufgezeichnet. Dieser Schritt besteht in dem Aufzeichnen der Überlaufereignisse, wobei sie mit der Winkelstellung (θ) des Auslegers 1 in Beziehung gesetzt werden.
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Zusätzlich zu der Winkelstellung (θ) wird auch die Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vg) zu dem Zeitpunkt des Überlaufs aufgezeichnet, wodurch der Steuerung/Regelung gestattet wird, sowohl die Position als auch die Drehgeschwindigkeit, die während dieses Ereignisses verwendet werden, zu verifizieren.
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Damit diese Winkelstellung (θ) genau ist, berücksichtigt der Informationsaufzeichnungsprozess die Verzögerungszeit sowohl der Beschleunigungsrampe als auch der Waage, wodurch gewährleistet wird, dass die Informationen in ihrer korrekten Winkelstellung (θ) aufgezeichnet werden.
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Der fünfte und letzte Schritt des Informationsaufzeichnungsprozesses besteht in dem Aufzeichnen des letzten Drehwinkels (θn) und der Drehgeschwindigkeit, bei dem bzw. der ein betrachteter Durchsatz (Vzc) vor einer Drehumkehrbewegung erhalten wird. Das Aufzeichnen dieser Informationen berücksichtigt auch Verzögerungszeiten.
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Zur Bestimmung des betrachteten Durchsatz-(Vzc-)Werts wird ein bestimmter Prozentanteil bezüglich des Rückladeeinstellwerts, das heißt der maximalen Rückladerate des Projekts, eingestellt. Dieser Prozentanteil wird auch gemäß der Absetzer-Anwendung parametrisiert.
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Mit anderen Worten, dieser letzte Drehwinkel (θn) ist nichts anderes als der letzte Winkel, bei dem eine Soll-Rückladerate vor Erreichen des Umkehrwinkels erhalten wurde.
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Die oben genannten fünf Schritte werden während des Vorgangs des Speicherns wichtiger Informationen während der Drehbewegung des Auslegers 1 durchgeführt. Aufgezeichnete Informationen über die Korrelationen (Co) zwischen der Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vg) und dem Massendurchsatz (Vz) und Überlaufereignissen werden bei der nächsten Drehbewegung des Auslegers 1 in die gleiche Drehrichtung wie die erhaltene verwendet.
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Informationen über den letzten betrachteten Durchsatz (Vzc), Winkel (θn) und der Drehgeschwindigkeit (Vg), die diesem Winkel entspricht, werden bei der nächsten Drehbewegung des Auslegers 1 in die entgegengesetzte Richtung zu der erhaltenen verwendet, das heißt, direkt nach dem Umkehrbewegungsbefehl.
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Die bei dem Vorgang der Verwendung dieser aufgezeichneten Informationen beteiligten Schritte werden unten erläutert, wobei aufgezeigt wird, wie sie zur Unterstützung der Rückladeflusssteuerung/-regelung verwendet werden.
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Der sechste Schritt besteht in der Einleitung des Rückladens nach der Drehumkehrbewegung, das heißt, in die der vorherigen Bewegung entgegengesetzte Richtung. Rückladen wird mit einer anfänglichen Auslegerdrehgeschwindigkeit eingeleitet.
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Die anfängliche Drehgeschwindigkeit kann gleich der Enddrehgeschwindigkeit sein, das heißt, der Drehgeschwindigkeit, die vor der Umkehrbewegung verwendet wurde, vorausgesetzt, das Maschinenverschiebungssystem 3 weist Werte mit dem gleichen Verhalten in beide Richtungen auf.
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Der siebte Schritt besteht in dem Überwachen des Werts des letzten Drehwinkels (θn), der zuvor im fünften Schritt aufgezeichnet worden war. Wenn sich der Drehwinkel auf einem gegebenen Gradwert des letzten Drehwinkels (θn) befindet, muss die aktuelle Drehgeschwindigkeit (Vg) kleiner gleich der durchschnittlichen Drehgeschwindigkeit (Vgm) entsprechend dem letzten Drehwinkel (θn) sein.
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Dieser bestimmte Gradwert bezüglich des letzten Drehwinkels (θn) wird gemäß der Anwendung parametrisiert. Dieser Schritt zielt daraufhin ab, eine vorläufige Steuerung/Regelung der Drehgeschwindigkeit (Vg) während bestimmter Winkelstellungen (θ) des Auslegers 1 zu steuern/regeln.
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Der achte Schritt besteht in dem Verifizieren der Drehwinkel bei der vorherigen Bewegung des Auslegers 1, bei denen Überlaufereignisse identifiziert wurden. Mit Informationen über diese Winkel ist die Rückladeflusssteuerung/-regelung in der Lage, Überlaufereignisse vorherzusagen und die Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vg) zu verringern.
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Diese Verringerung der Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vg) bewirkt eine Reduzierung der Rückladerate bei dem bestimmten Winkel, wodurch Überlauf in diesem Bereich vermieden wird, in dem ein Überlaufereignis bei der vorherigen Bewegung bereits identifiziert worden war.
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Im neunten Schritt erfolgt eine Berechnung zur Bestimmung einer idealen Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vgi) während der aktuellen Drehbewegung, das heißt, während der gerade durchgeführten Bewegung.
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Die durchschnittlichen Massendurchsätze (Vzm), die zuvor im zweiten Schritt des Verfahrens für jeden entsprechenden Winkel berechnet worden waren, werden zur Durchführung der Berechnung verwendet.
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In jedem Winkelbereich, das heißt, bei jedem aufgezeichneten Drehwinkel, werden die durchschnittlichen Durchsatz(Vzm-)Werte, die bei der vorherigen Drehbewegung aufgezeichnet worden waren, mit dem Soll-Einstellwert verglichen. Wenn der aufgezeichnete durchschnittliche Durchsatz(Vzm-)Wert innerhalb eines Soll-Bereichs, das heißt, innerhalb eines voreingestellten Prozentanteils des Einstellwerts liegt, wird die durchschnittliche Drehgeschwindigkeit (Vgm), die für den Winkel aufgezeichnet worden war, aufrechterhalten.
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Dies bedeutet, dass, falls der durchschnittliche Durchsatz (Vzm), der bei der vorherigen Drehbewegung in der bestimmten Winkelstellung (θ) aufgezeichnet worden war, innerhalb eines Soll-Rückladeratenbereichs liegt, die aufgezeichnete durchschnittliche Drehgeschwindigkeit (Vgm) gleich der idealen Drehgeschwindigkeit (Vgi) für den bestimmten Winkel ist.
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Wenn der aufgezeichnete durchschnittliche Durchsatz(Vzm-)Wert größer als der Soll-Wert ist, das heißt, er liegt über dem voreingestellten Prozentanteil des Einstellwerts, dann muss die Ist-Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vg) kleiner als der durchschnittliche Wert der bei der vorherigen Drehbewegung gespeicherten Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vgm) sein.
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Dies bedeutet, dass, wenn der bei der vorherigen Drehbewegung in dieser bestimmten Winkelstellung (θ) aufgezeichnete durchschnittliche Durchsatz (Vzm) über einem Soll-Rückladeratenbereich liegt, dann die aufgezeichnete durchschnittliche Drehgeschwindigkeit (Vgm) größer als die ideale Drehgeschwindigkeit (Vgi) für den bestimmten Winkel ist.
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In diesem Fall wird die ideale Drehgeschwindigkeit (Vgi) durch die Flusssteuerung/- regelung verwendet und ist kleiner als die aufgezeichnete durchschnittliche Drehgeschwindigkeit (Vgm), um ein weiteres Überlaufereignis, das heißt einen Massendurchsatz (Vz), der über der Kapazität der Maschine liegt, zu vermeiden.
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Der zehnte Schritt besteht im Verifizieren der Möglichkeit des Anlegens der idealen Drehgeschwindigkeit (Vgi), die im vorherigen Schritt berechnet worden war. Diese Verifizierung wird mittels der bei der vorherigen Bewegung des Auslegers 1 aufgezeichneten Werte der Korrelationen (Co) durchgeführt.
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Somit wird der Wert der Korrelationen (Co) bei der Winkelstellung (θ) der vorherigen Drehbewegung verifiziert, wobei er mit der Korrelation (Co) des aktuellen Drehwinkels verglichen wird. Wenn diese Korrelationen (Co), das heißt, bei dem vorherigen Drehwinkel und aktuellen Drehwinkel, Werte haben, die nahe beieinander liegen, wird die verwendete Drehgeschwindigkeit (Vg) des Auslegers verifiziert.
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Diese Verifizierung besteht in dem Vergleich der aktuellen Drehgeschwindigkeit (Vg) und der idealen Drehgeschwindigkeit (Vgi). Wenn sie auch Werte haben, die nahe beieinander liegen, wird die aktuelle Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vg) aufrechterhalten, ansonsten wird die Materialrückladerate verifiziert.
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Diese Verifizierung der Rückladerate besteht auch in dem Verifizieren des durchschnittlichen Massendurchsatzes (Vzm), der für den bestimmten Winkel aufgezeichnet worden war. Wenn sich der aufgezeichnete durchschnittliche Massendurchsatz (Vzm) auf einem zufriedenstellenden Durchsatz befindet, wird die aktuelle Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vg) aufrechterhalten, ansonsten wird die ideale Drehgeschwindigkeit (Vgi) implementiert.
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Somit verifiziert die Flusssteuerung/-regelung unter Verwendung des Absetzer-Steuerungs-/Regelungssystems und -verfahrens alle Rückladeraten für alle Winkel, die bei der Winkelbewegung des Auslegers 1 des Absetzers vorhanden sind, wodurch die ideale Drehgeschwindigkeit (Vgi) für jeden Zeitpunkt und jede Winkelstellung (θ) des Auslegers 1 bestimmt wird.
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Darüber hinaus führt die Steuerung/Regelung solche Änderungen der Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vg) in Echtzeit unter Berücksichtigung aller Verzögerungszeiten, die sich aus der Position der Waage am Ausleger 1 und der Beschleunigungsrampe ergeben, durch und verwendet dabei keine robusten 2D-Sensoren zur Vorhersage von Bankunregelmäßigkeiten.
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Nichtsdestominder können Echtzeitänderungen der Auslegerdrehgeschwindigkeit (Vg) eine hohe Produktivität des Absetzers 13 aufrechterhalten und auch Überlaufereignisse in der Maschine verhindern, wobei Effizienz und Sicherheit dieser Anlage gewährleistet wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 9073701 [0021, 0024, 0032]
- CN 101776867 B [0025, 0030, 0032]
