DE2156498C3

DE2156498C3 - Verfahren zur Herstellung einer unveränderten Mischung einzelner Komponenten mit vorbestimmten Mengenanteilen dieser Komponenten aus mehreren Grundstoffen und Regeleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens 4

Info

Publication number: DE2156498C3
Application number: DE2156498A
Authority: DE
Inventors: Hubert Dipl.-Ing. 5060 Bensberg Wildpaner
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1971-11-13
Filing date: 1971-11-13
Publication date: 1982-07-22
Also published as: JPS5721724B2; FR2160221A5; ES408328A1; CH560554A5; DE2156498B2; JPS4859452A; CS188153B2; DE2156498A1; GB1411099A; US3835873A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer gleichbleibenden Mischung definierter Mengenanteile verschiedener Komponenten aus mehreren Grundstoffen, welche Grundstoffe jeweils mindestens eine veränderliche Teilmenge dieser Komponenten enthalten, wobei die Mengenanteile der Komponenten zur Bildung von Sollwerten als Mischungskenngrößen zueinander ins Verhältnis gesetzt werden, L,nd wobei ferner die Grundstoffe zuerst zu einer Vormischung dosiert vorgemischt werden, worauf die Vormischung analysiert wird, und die Dosierung iedes Grundstoffes in einem vorgegebenen Dosierbereich zwischen einem oberen und einem unteren Grenzwert nach Maßgabe der durch die Analyse festgestellten Mengenanteile der Komponenten korrigiert wird, worauf die Vormischung schließlich einer Homogenisiereinrichtung zugeführt wird.

Derartige Verfahren zur Herstellung einer Mischung mit vorbestimmter Mengenzusammensetzung verschiedener Komponenten spielen in der Grundstoffindustrie, beispielsweise in der Zementindustrie, in der Glasindustrie, sowie bei Prozessen zur Herstellung einer großen Pallette qualitativ hochwertiger Produkte eine wichtige Rolle. Dabei stellt sich die Aufgabe, eine gleichbleibende Mischung einzelner Komponenten mit vorherbestimmten Mengenanteilen dieser Komponenten aus mehreren Grundstoffen herzustellen, wobei diese Grundstoffe jeweils mindestens eine sich ändernde Teilmenge dieser Komponenten enthalten.

Für die Herstellung solcher Mischungen werden zum Zwecke eine^r definierten, qualitativen sowie quantitativen Kontrolle auf die in den Grenzen einer jeweils zulässigen Toleranz vorbestimmten Gehalte von Anteilen der verschiedenen Komponenten Qualitätsmerkmale als sogenannte »MISCHUNGSKENNGRÖSSEN« definiert. Diese geben Aufschluß über die Gehalte an chemischen Substanzen und/oder b stimmte Verhältnisse solcher chemischen Substanzen in den Komponenten.

Wenn beispielsweise ein Grundstoff vier Komponenten Af ι. K?, Kj, Κ* "owie einen Rest R von Verunreinigung enthält, so können beispielsweise die Komponenten des Grundstoffes in bestimmte Verhältnisse als sogenannte Mischungskenngrößen »V^< zueinander gesetzt werden, wie beispielsweise nachfolgend ausgeführt:

K₂ + λ', + K₄

κ,

ΛΊ

Af = 100 - (K₁ + K, t A'j t- Af₄)
Diese Mischiingskeniiryößen der Mengenanteile der einzelnen Komponenten stellen die Qualitälsmerkmale einer optimalen Mischung dar. Konkret auf das Beispiel der Zementherstellung bezogen, werden den einzelnen MischungsUenngrößen folgernIe Komponenten »K.. zugeordnet:

Ai₁ = CaO
Ai₂ = SiO₂
Ai₃ = Al₂O₃
ίο Ai₄ = Fe₂O₃

Die Mischungskenngröße » V_r._r=\« wird dann als der Kalkstandard »KST\< definiert, » V_r . _r_₂« als »Silikatmodul« »SM« und »V_r, r-3« als »Tonermodul« »TM«. Der Rest»/?« enthält z. B. Magnesiumoxyd und/oder andere Verunreinigungen der Grundstoffe.

Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung einer Mischung mit definierten Gehalten an chemischen Komponenten durch die DE-AS 13 02917 bekanntgeworden. Dabei wird die Einhaltung der vorgegebenen chemischen Zusammensetzung durch Hinzufügen, d. h. Zumischen weiterer Rohstoffe i/. entsprecnenden Mengen sichelgestellt bzw. k.r.rigiert.

Hierbei wird jedoch als nachteilig empfunden, daß außer den vorgesehenen Komponenten der Mischung weitere Korrektur-Komponenten als Additivs zur Berichtigung der Zusammensetzung der Mischung vorrätig gehalten werden müssen, und daß außerdem nach Feststellung einer Abweichung der Mischung vom

LiO vorgegebenen Analysenwert die mi? der Hinzufügung der Korrekturkomponenten erfolgte Regelung nur mit großer Zeitverzögerung zur Wirkung gelangen kann, wobei außerdem noch die Analysenwerte mit weitgehend starren, d. h. unveränderten Sollwerten verglichen werden, so daß eine fortlaufend elastische und zeitgerechte Anpassung der Mischung an die schwankenden Gehalte der chemischen Komponenten in den Grundstoffen nur bedingt möglich ist.

Eine weitere, ähnliche Regeleinrichtung zur automatisehen Kontrolle der Komponenten eines Zemevitrohstoffes für die Herstellung von Zementklinker wird in der US-PS 36 02 488 beschrieben.

Bei dieser Einrichtung werden die Mengenanteile der Komponenten in der Vormischung mittels eines Röntgenfluoreszenzgerätes analysiert, und die erhaltenen Werte werden einem Rechner aufgeschaltet. welcher auf der Grundlage eir.es feststehenden Programmes die gefundenen IST-Werte mit den Programm-Sollwerten vergleicht und in Abhängigkeit von der im Rechner festgestellten Abweichung von IST/SOLL die Siloaustragsmenge der einzelnen Komponenten für das programmgerechte Mischlingsresultat korrigiert.

Auch hierbei wird als Nachteil empfunden, daß bei der \ οι gäbe fester Sollwerte die Komponenten der Vormischung nur mit erheblicher Zeitverzögerung an die programmierte Zusammensetzung des Zementrohstoffes angeglichen werden können.

Das gleiche gilt für die FR-PS 15 37 661. der ebenfalls die zum Stand Her Technik gehörende Lehre zu entnehmen ist. nämüch eine Korrektur der Sollwerte nach Maßgabe der IST-Werte des Ariülysenergebnisses einer vorprogrammierten Mischung mehrertr Komponenten vorzunehmen.

f)5 Infolge verschärfter Anforderungen an ein qualitativ hochwertiges, d.h. ι seiner Zusammensetzung innerhalb enger Toleran/.en gleichmäßiges Produkt, desen fortlaufende Herstellung, wie im lalle von Zement, aus

Grundstoffen mit ständig sich ändernden Teilmengen seiner einzelnen chemischen Komponenten erfolgt, reichen jedoch die bekannten Verfahren und Regeleinrichtungen zur Herstellung solcher Mischungen nicht mehr aus. weil sie infolge der Trägheit der bekannten Regelungssysteme bei der Korrektur einer Abweichung der programmierten Mischiingskenngrößen ein tlber- oder Unterschreiten derselben nicht mit Sicherheit ausschließen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bekannte Verfahren sowie Regeleinrichtungen zur Herstellung son umeriinrli ι lichen Mischungen aus einzelnen Komponenten, im Gegensatz /ur bekannten Anwendung von Marren. el. h. unveränderten Sollwerten, zu verbessern, und durch Anwendung einer elastischen Soll-Wert-Anpassung Abweichungen der Mischung von vorgegebenen Mischungskenngrößen bereits im Ansät/, d. ti. in der Tendenz zur Abweichung eingreifend zu korrigieren, um Schwankungen der (ichaltc der einzelnen Komponenten in (Ln Grundstoffen wesentlich früher durch entsprechende Regeleingriffe entgegenzuwirken, und um gleichzeitig Rcstgehalte von Verunreinigungen in den Grundstoffen mit berücksichtigen zu können.

Fliese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost, daß nach Über- oder Unterschreiten des vorgegebenen Dosierbcrcichcs mindestens eines Grundstoffes ein .Suchverfahren ausgelöst wird, welches die einem Sollwertgeber zugeordneten Mischungskenngrößen »\'·« schrittweise in vorgegebenen Größenbereichen so lange verändert, bis der vorgegebene Dosierbereich wieder erreicht ist. und daß hierzu die Mischungskenngrößen »V"'« in einer Rangfolge verändert werden, wobei vorzugsweise ausgehend von derjenigen Mischungskenngröße, welche die geringste Veränderung der Mengenanteile der Komponenten der Vormischung bewirkt, und nachfolgend jeweils die Mischungskenngröße mit dem nächstgrößeren Einfluß auf die Mengenanteile der Komponenten und vorzugsweise die Mischungskenngröße mit dem geringsten Einfluß gleichzeitig verändert werden, und wobei die Mischungskenngröße mit dem geringsten Einfluß vorzugsweise um den gesamten vorgegebenen Größenbereich verändert wird.

Der Vorteil des erfinderischen Verfahrens besteht darin, daß durch die Maßnahme der Sollwertanpassung durch Änderung der Mischungskenngrößen » V^< sowie die dafür vorgeschriebene Rangfolge dieser Änderung die durch einen praktisch verzögerungsfreien Regeleingriff bewirkten Veränderungen sich in so kurzer Zeit auswirken, daß nur geringe und überdies äußerst kurzfristige Über- bzw. Unterschreitungen des Mischungssollwertes auftreten können.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei der Veränderung der Mischungskenngrößen »V,« eine Komponentenrestmenge »/?« berücksichtigt wird.

Durch diese Maßnahme werden vor allem die Verunreinigungen der Vormischung bei der Ermittlung der vorgegebenen Mengenanteile der Komponenten berücksichtigt, wodurch ebenfalls eine Korrektur der Sollwerte zur optimalen Einhaltung der Mischungskenngrößen ermöglicht wird.

In Ausgestaltung der Erfindung ist weiter vorgesehen, daß die Restmenge »/?« der Komponenten aus den in der Analyse festgestellten Mengenanteilen der Komponenten ermittelt wird, wobei diese gemittelt, summiert und von der Gesamtmenge subtrahiert werden, und wobei die ermittelte Restmenge vorzugsweise über eine Mittelwertbildung geglättet wird.

Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die schwankenden Verunreinigungen der Vormischung nur geringen Einfluß auf die vorgegebenen Mengenan teile der Komponenten in der Mischung und damit auf die jeweilige Dosierung der Grundstoffe haben. Die Mischungskenngrößen in der Homogenisierungsvorrichtung schwingen daher schnell auf die programmierten Werte ein, so daß die Einhaltung der für die Qualität der Mischung vorgesehenen Toleranzen jeweils mit

in optimal kurzen Regelzeiten erreicht wird.

Eine weitere Ausgestaltung des crfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor. daß nach Über oder Unterschreiten des vorgegebenen Dosierberciches mindestens eines Grundstoffes, wobei die Mischuniiskenngrößcn

\Ί jeweils bereits um den gesamten Größenhcreich verändert worden sind. Alarmsignale eingeschaltet werden.

Hierdurch kann in ebenso einfacher wie wirksamer Weise die Herstellung einer falsch zusammengesetzten

><> Mischung beispielsweise im i^;aiie einer iJetriebsMorung verhindert werden, und der Betrieb hat Gelegenheit, die I Irsache für die unprogrammgemäß falsche Zusammensetzung der Grundstoffe zu ermitteln.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Regelein richtung zur Durchführung des erfindiingsgcmaßcn Verfahrens, welche einen überlagerten Regelkreis mit einer Eingabeeinheit zur Vorgabe von Mischiingskenngrößen sowie eine Rechnereinheit für die Ermittlung der Sot'lwcrte der Komponenten und gegebenenfalls

in eine Uomogenisiercinrichtung sowie eine Rechnereinheit zur Ermittlung und zum Soll/Ist-Vergleich von Silowerten aufweist sowie ferner eine zweiten, untcrlagerten Regelkreis mit einer Vergleicher· und Rechnereinheit für den Soll/Ist-Vergleich, sowie eine Rechner einheit zur Einstellung und Korrektur der Vormischungs-Dosierung für die Grundstoffe. Gemäß der Erfindung ist eine solche Regeleinrichtung gekennzeichnet durch einen dritten Regelkreis zur Berechnung und Veränderung der Mischungskenngrößen » ν> bei Über-

4n oder Unterschreiten mindestens eines der vorgegebenen Dosierbereiche, mit Logikeinheiten 9, Il 13, 15, sowie mit Steuereinheiten 10, 12, 14, 16, wobei die Logikeinheit 9 mit dem unterlagerten Regelkreis über die Summierungseinheit 8 verknüpft ist. und die Logikeinheiten II, 13, 15 durch die Summierungseinhetten 17, 18,19 mit dem Sollwertgeber 6 des überlagerten Regelkreises verknüpft sind.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung von Logikeinheiten und Steuereinheiten zur ständigen Überprüfung der Dosierbereiche der Grundstoffe ist eine sichere Kontrolle dafür vorhanden um festzustellen, ob eine Veränderung der Mengenanteile der Komponenten vorgenommen werden muß, um die vorgegebenen Mischungskenngrößen einzuhalten.

In sinnvoller Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Logikeinheit 9 mit der Steuereinheit 10 zur Veränderung der Mischungskenngröße »K-.r-i« mit dem geringsten Einfluß auf die Mengenanteile der Komponenten der Vormischung verbunden ist Durch diese Maßnahme ist nur eine geringe Einflußnahme auf das Mischungsverfahren notwendig, so daß im Falle eines Regelungseingriffes zunächst noch nicht die Mischungskenngrößen mit den nächstgrößeren Einflüssen auf die Mischung verändert zu werden brauchen.

In weiterer Ausgestaltung der Regeleinrichtung nach der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuereinheit lOmit der Logikeinheit 11 verbunden ist welche mit der

Steuereinheit 12 zur Veränderung der Mischungskenngröße » V_rr,₂« mit dem nächstgrößeren Einfluß auf die Mengenanteile der Komponenten der Vormischung in Verbindung steht, und mit einer Summiereinheit 17 verbunden ist, welcher die Mischungskenngröße » Vr. r-1« mit dem geringsten Einfluß aufgeschaltet ist.

Dabei ist weiter vorgesehen, daß mit der Steuereinheit 12 die Logikeinheit 13 verbunden ist, welche mit der Steuereinheit 14 zur Veränderung der Mischungskenngröße »K-. r-i« mit dem größten Einfluß auf die Mengenanteile der Komponenten in der Vormischung in Verbindung steht, und mit einer Summiereinheit 18 verbunden ist, welcher die MiscIuingskenngröBe »V, , .j« mit dem nächstgrößeren Einfluß aufgeschaltet ist.

Und weiterhin ist in logischer Fortführung dieser Regelschaltung vorgesehen, daß die Steuereinheit 14 mit der l.ogikeinhcit 15 verbunden ist, welche mit der Steuereinheit 16 /ur Auslösung eines Alarmes und mit einer S iinmiereinheit 19 verbunden ist, welcher die Misr.'hungskenngröUe » V_r _r„ j« mil dem größten Hiniuiü aufgeschaltet ist.

Dabei ist es im Sinne der Erfindung folgerichtig, daß die Summiereinheiten 17, 18,19 an eine Recheneinheit 5 zur Ermittlung der Mischungskenngrößen » Vr« angeschlossen sind, welche ihrerseits mit dem Röntgenfluoreszenzanalysengerät 2 sowie mit einem Mengengeber B für den Durchsatz der Vormischung in Verbindung steht.

Zweckmäßigerweise sind die Summiereinheiten 17, 18, 19 auf den Sollwertgeber 6 aufgeschaltet, welcher mit einer Recheneinheit 4 zur Ermittlung der Komponentenrestmenge in Verbindung steht, wobei diese Recheneinheit 4 zwischen dem Sollwertgeber 6 und einer Rechenvorrichtung 3 zur Bildung der Mittelwerte der in der Analyse festgestellten Mengenanteile der Komponenten der Vormischung angeordnet ist.

Dabei enthält die Recheneinheit 4 zweckmäßigerweise eine Summiereinheit 4' für die Teilmengen der Komponenten, ebenso eine Differenzeinheit 4" zur Subtraktion der aufsummierten Teilmengen von der Gesamtmenge, und eine Glättungseinheit 4'" welche die Restmengen ermittelt.

Die Arbeitsweise der Regeleinrichtung wird im folgenden näher beschrieben:

Wenn sich beispielsweise zu einem Zeitpunkt To die chemische Zusammensetzung der Grundstoffe, d. h. ihr Gehalt an den verschiedenen Komponenten, vor den Dosierbandwaagen rasch ändert, so greift nach der Totzeit der Regelstrecke die automatische Regelung ein. Dabei werden die IST-Werte der Mengenanteile der Komponenten »K\„« in der Vormischung mit Hilfe des Röntgenfluoreszenzanalysengerätes 2 ermittelt und mit Hilfe der Recheneinheit 3 in der Zeiteinheit gemittelt Die so erhaltenen Werte werden der Reglereinheit 7 zusammen mit den vom Sollwertgeber 6 für die Vormischung vorgegebenen Sollwerten »Ksoo« aufgeschaltet und in einem Vergleicher T miteinander verglichen. Die IST/SOLL-Abweichungen der Komponenten »±JK« werden innerhalb der Reglercinheit 7 einer Recheneinheit 7" zur Ermittlung der Korrektur »±AGi< für die Dosierung der Grundstoff-Vormischung aufgegeben. Die Korrekturwerte -»±JG« werden je nach ihrem Vorzeichen den mit der Eingabeeinheit 20 digital voreingestellten Dosierungen »G« in der Summiereinheit 8 aufsummiert Die sich daraus ergebenden Korrekturwerte »G*« werden von der Logikeinheit 9 jeweils auf ihren vorgegebenen Dosierbereich hin kontrolliert. Wird der vorgegebene Dosierbereich mindestens eines Grundstoffes über- oder unterschritten, so wird nunmehr durch die Logikeinheit 9 ein Suchverfahren ausgelöst, welches die vorgegebenen und dem Sollwertgeber 6 aufgeschalteten Mischungskenngrößen »V_r. _r~ ι ι« in festgelegten Grenzen so lange verändert, bis der vorgegebene Dosierbereich wieder eingestellt ist.

Die Mischungskenngrößen »K« werden ihrerseits mit der Vorrichtung 5, vorzugsweise einer Recheneinheit ermittelt, indem diese die digital eingegebenen Kenngrößen eines vorgewählten Mischungsprogrammes »V_pr„„« mit den vom Röntgenfluoreszenzgerät 2 durch Analyse ermittelten IST-Wertcn »Ki,,« der

is Mengenanteile der Komponenten vergleicht und aus diesen Werten die Mischungskenngrößen » V^< errechnet, welche als Steuerdatei) dem Sollwertgeber 6 zur Ermittlung der entsprechenden Sollwerte »Αλ,,η« aufgeschaltet werden.

Eine weitere Korrektur der Sollwerte »Ks< >ii« wird dem Sollwertgeber 6 mit uetii RcMiTiciigcii-iiTipülä > >/"« aufgeschaltet.

Wenn die Logikeinheit 9 ein Suchverfahren eingeleitet hat, so verändert eine Steuereinheit 10 die Mischungskenngröße »V_rr _,« mit dem geringsten Einfluß auf die Mischung schrittweise um einen vorgegebenen Wert so lange, bis die Logikeinheit Il entscheidet, ob bei diesem Suchverfahren die obere oder die untere Grenze der Mischungskenngröße »V_rr_i« erreicht ist. Die ermittelten Korrekturen »i/fVr.r.i« werden je nach ihrem Vorzeichen mit Hilfe der Summiereinheit 17 der zugehörigen Mischungskenngröße » Vr.ei« aufaddiert oder subtrahiert. Infolge dieser Rechenoperation wird ein Korrekturwerl gebildet und über die Summiereinheit 17 dem Sollwertgeber 6 zur Korrektur der Sollwerte »Ksoii« aufgeschaltet. Durch die Änderung der Sollwerte, welche der Reglereinheit 7 aufgeschaltet werden, werden in der bereits beschriebenen Weise die korrigierten Werte »+z/G« zur Einstellung der Dosierung für die Vormischung der Grundstoffe ermittelt, je nach ihrem Vorzeichen den mit dei Eingabeeinheit 20 digital voreingestellten Werten in der Summiereinheit 8, aufsummiert oder von diesen subtrahiert, und das Ergebnis der Logikeinheit aufgeschaltet, welche dieses Ergebnis erneut in der beschriebenen Weise überprüft.

Um den Einfluß der in unterschiedlicher Menge

schwankenden Verunreinigungen der Komponenten der Vormischung möglichst gering zu halten, wird — wie bereits erwähnt - bei der Berechnung der vorgegebenen Sollwerte »Ksoii« außer den Mischungskenngrößen »Vr« ein Restgehalt »R«berücksichtigt,der der jeweiligen Vormischung angepaßt ist Zur Ermittlung dieses Restgehaltes werden die von der Recheneinheit 3 gemittelten Mengenanteile der Komponenten »Km« in der Summiereinheit 4' aufsummiert wobei nachfolgend in der Differenzeinheit 4" die Differenz auf den Gesamtgehalt gebildet wird. Der sich ergebende Betrag »R« wird in der Glättungseinheit 4'" zu einem durchschnittlichen Restgehalt gemittelt und dem Sollwertgeber 6 aufgeschaltet Wird der vorgegebene Dosierbereich eines Grundstoffes weiterhin über- oder unterschritten und entscheidet die Logikeinheit 11, daß die obere und untere Grenze des Verstellbereiches für die Mischungskenngröße »V_r.r-i« mit dem geringsten Einfluß erreicht ist, verändert eine Steuereinheit 12 in entsprechender Weise die folgende Mischungskenngrö- Be » Vr.r-2« mit dem nächsthöheren Einfluß so lange, bis

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die Logikeinheit 13 entscheidet, daß die obere und untere Grenze dieses Komponentenverhältnisses ebenfalls erreicht ist. In entsprechender Weise werden in einer Summiereinheit 18 die jeweilige Korrektur »±z/V_rr_2« je nach ihrem Vorzeichen der vorgegebenen Mischungskenngröüe »V_rr_₂« aufaddiert oder subtrahiert. Bei jedem neuen Schritt der Steuereinheit 12 tastet die Steuereinheit 10 innerhalb der oberen und unteren Grenze schrittweise die zugehörige Mischungskenngröße » V_r r-1« um den vorgegebenen Wert ab. Mit den neuen Mischungskenngrößen »V_r±dV_r._r-\« und » V,±AV, _r-2« werden im Sollwertgeber 6 die Sollwerte »Aisoii« flexibel angepaßt. Diese werden im Regler 7 mit den vom Fluoreszenzanalysegerät 2 analysierten und in der Recheneinheit 3 gemittelten Werten »Ku,« verglichen. Es werden neue Korrekturwerte »G\« = G ±z/C für die Grundstoffe ermittelt und in der Logikeinheit 9 überprüft. Entscheidet die Logikeinheit 9 weiterhin, daß der vorgegebene Dosierbereich wenigstens eines Grundstoffes über- oder unterschritten ist und entscheiden die Logikeinheiten 11 und 13, daß die oberen und unteren Grenzen der vorhergehenden Mischungskenngrößen » V,,r-t. Vr.,.2« erreicht sind, ist vorgesehen,daß innerhalb des Suchverfahrens nunmehr eine Steuereinheit 14 in entsprechender Weise die Mischungskenngröße »Vr.c.j« mit dem größten Einfluß auf die Mischung so lange verändert, bis eine Logikeinheit 15 entscheidet, daß die obere und untere Grenze dieser Kenngröße ebenfalls erreicht ist. Sollte es sich hierbei erweisen, daß die Logikeinheit 9 weiterhin entscheidet, daß der vorgegebene Dosierbereich wenigstens eines Grundstoffes über- oder unterschritten ist, obwohl bei jeder Veränderung der Mischunuskenngröße »V,., _t« gleichzeitig die M>chungskenngröße »V_rr-i« und »V_rr ,« mit dem geringeren Einfluß auf die Mischung in der oben beschriebenen Weise verändert wurden, so schaltet die Logikeinheit 15 auf optischen und/oder akustischen Alarm zur Angabe, daß eine falsche Zusammensetzung vorliegt. Ist die Ursache der falschen Zusammensetzung erkannt und beseitigt, wird die Herstellung der Mischung mit dem beschriebenen

ίο Verfahren fortgesetzt.

Das Verfahren ist nicht nur auf das beschriebene Regelsystem mit drei vorgegebenen Mischungskenngrößen »Vr.r-i. i^(< beschränkt, l's kann außerdem vorzugsweise in einem Prozeßrechnersystem /ur Übernahme der Meßwerte und der Stornierungen aus dem Prozeß Anwendung finden. Der Prozeßrechner kann hierbei mit Hilfe gespeicherter Programme die zeitliche Verarbeitung der vom Rontgcnfluorcs7.cn/.-analysengerät gelieferten Komponenten IST-Werte »Km« übernehmen, die Berechnung des Restgehaltcs »/?« der vorgegebenen Mischungskenngrößen »V.« durchführen, die Berechnung der Sollwerte »A.'soii« und der Dosierungen »G±/1G« und die Berechnung der im Suchverfahren neu criuittcltcn und vorzugebenden Mischungskenngrößen »V_r± JK« übernehmen. Außerdem kann der Prozeßrechner die Ausgabe der Protokolle und der Störmeldungen im Herstellungsverfahren übernehmen. Vorzugsweise kann der Prozeßrechner ein Steuerprogramm enthalten, welches in bestimmten Zeitintervallen die einzelnen oben angegebenen Programme zur Verarbeitung aufruft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer gleichbleibenden Mischung definierter Mengenanteile verschiedener Komponenten aus mehreren Grundstoffen, welche Grundstoffe jeweils mindestens eine veränderliche Teilmenge dieser Komponenten enthalten, wobei die Mengenanteile der Komponenten zur Bildung von Sollwerten als Mischungskenngrößen zueinander ins Verhältnis gesetzt werden, und wobei ferner die Grundstoffe zuerst zu einer Vormischung dosiert vorgemischt werden, worauf die Vormischung analysiert wird, und die Dosierung jedes Grundstoffes in einem vorgegebenen Dosierbereich zwischen einem oberen und einem unteren Grenzwert nach Maßgabe der durch die Analyse festgestellten Mengenanteile der Komponenten korrigiert wird, worauf die Vormischung schließlich einer Homogenisierungseinrichtung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Überoder Unterschreiten des vorgegebenen Dosierbereiches mindestens eines Grundstoffes ein Suchverfahren ausgelöst wird, welches die einem Sollwertgeber zugeordneten Mischungskenngrößen »V_r« schrittweise in vorgegebenen Größenbereichen so lange verändert, bis der vorgegebene Dosierbereich wieder erreicht ist, und daß hierzu die Mischungskenngrößen »VV« in einer Rangfolge verändert werden, wobei vorzugsweise ausgehend von derjenigen Mischungskenngröße, welche die geringste Veränderung der Mengenanteile der Komponenten der Vormischung bewirkt, und nachfolgend jeweils die MischuagskenngröGe mit Jem nächstgrößeren Einfluß auf die Mengenjnteile der Komponenten und vorzugsweise eine Mischt igskenngröße mit geringerem Einfluß gleichzeitig verändert werden, und wobei die Mischungskenngröße mit dem geringeren Einfluß vorzugsweise um den gesamten vorgegebenen Größenbereich verändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Veränderung der Mischungskenngrößen » V> < eine Komponentenrestmenge »/?« berücksichtigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponentenrestmenge »/?« aus den in der Analyse festgestellten Mengenanteilen der Komponenten ermittelt wird, wobei diese gemittelt, aufsummiert und von der Gesamtmenge subtrahiert werden, und daß die ermittelte Restmenge vorzugsweise über eine Mittelwertbildung geglättet wird.

4. Verfahren nach Anspruch I, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Über- oder Unterschreiten des vorgegebenen Dosierbereiches mindestens eines Grundstoffes, wobei die Mischungskenngrößen jeweils um den gesamten Größenbereich verändert worden sind, Alarmsignale eingeschaltet werden.

5. Regeleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche I bis 4. welche einen überlagerten Regelkreis mit einer Eingabeemheii zur Vorgabe von Mischungskenngrößen, sowie eine Rechnereinheit für die Ermittlung der Sollwerte der Komponenten und gegebenenfalls eine Homogenisiereinrichtung sowie eine Rechnereinheit zur Ermittlung und zum Soll/Ist-Vergleich von Silowerten aufweist, sowie ferner einen zweiten, unterlagerten Regelkreis mit einer Vergleicher- und Rechnereinheil für den Soll/1st-Wert-Vergleich, sowie eine Rechnereinheit zur Einstellung und Korrektur der Vormischungs-Dosierung für die Grundstoffe, gekennzeichnet durch einen dritten Regelkreis zur Berechnung und Veränderung der Mischungskenngrößsn »Κ« bei Über- oder Unterschreiten mindestens eines der vorgegebenen Dosierbereiche, mit Lngikeinheiten (9, 11, 13, 15) sowie mit Steuereinheiten (10, 12,14, 16), wobei die L.gikeinheit (9) mit dem unterlagerten Regelkreis über die Summierungseinheit (8) verknüpft ist und die Logikeinheiten (11, 13, 15) durch die Summierungseinheiten (17, 18, 19) mit dem Sollwertgeber (6) des überlagerten Regelkreises verknüpft sind.

6. Regeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikeinheit (9) mit der Steuereinheit (10) zur Veränderung der Mischungskenngröße » V_rr=1« mit dem geringsten Einfluß auf die Mengenanteile der Komponenten der Vormischung verbunden ist.

7. Regeleinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) mit der Logikeinheit (11) verbunden ist, welche mit der Steuereinheit (12) zur Veränderung der Mischungskenngröße »Vr.,,3« mit dem nächstgrößeren Einfluß auf die Mengenanteile der Komponenten der Vormischung in Verbindung steht und mit einer Summiereinheit (17) verbunden ist, welcher die Mischungskenngröße »V,,_r„i« mit dem geringsten Einfluß aufgeschaltet ist.

8. Regeleinrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (12) mit der Logikeinheit (13) verbunden ist, welche mit der Steuereinheit (14) zur Veränderung der Mischungskenngröße »ν_Γ. r-3« mit dem größten Einfluß auf die Mengenanteile der Komponenten der Vormischung in Verbindung steht und mit einer Summiereinheit (18) verbunden ist, welcher die Mischungskenngröße »V_rr_2« mit dem nächstgrößeren Einfluß aufgeschaltet ist.

9. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (14) mit der Logikeinheit (15) verbunden ist, welche mit der Steuereinheit (16) zur Auflösung eines Alarms und mit einer Summiereinheit (19) in Verbindung steht, welcher die Mischungskenngröße » V_r._f=j« mit dem größten Einfluß aufgeschaltet ist.

10. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Summiereinheiten (17, 18, 19) an eine Recheneinheit (5) zur Ermittlung der Mischungskenngrößen »V^ angeschlossen sind, welche ihrerseits mit dem Röntgenfluoreszenzanalysengerät (2) sowie einem Mengengeber (B) für den Durchsatz der Vormischung in Verbindung Meht.

11. Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Summiereinheiten (17, 18, 19) auf den Sollwertgeber (6) aufgeschaltet sind, welcher mit einer Recheneinheit (4) zur Ermittlung der Komponentenrestmenge in Verbindung steht, wobei diese Recheneinheit (4) zwischen dem Sollwertgeber (h) und einer Rechenvorrichtung (i) zur Bildung der Miliclwcrtc der in der Analyse festgestellten Mengenanteile der Komponenten der Vormischung angeordnet ist.

12. Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die

Regeleinheit (4) eine Summiereinheit (4') für die Teilmengen der Komponenten enthält, sowie eine Differenzeinheit (4") zur Subtraktion der aufsummierten Teilmengen von der Gesamtmenge aufweist, und eine Glättungseinheit (4'"), welche die Restmengen ermittelt.