DE2440346C3 - Verfahren zum Optimieren einer Regelstreckenkenngröße - Google Patents

Description

konstanten Anteil (p) und einem von der mit dem
jeweils vorherigen Stellschritt (Δ y_B-i) bewirkten

Veränderung (Δ g„-i) der Regelstreckenkenn-

größe (q) abhängigen Anteil, wobei dieser Stell- »°
Schrittanteil auf einen Wert (Δ y_m) begrenzt ist,
welcher kleiner ist als der konstante Stellschrittanteil (p). Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren

2. Verfahren nach Anspruch 1 bei einer Kugel- zum Optimieren einer Regelstreckenkenngröße, insbemühle, welche von den Stellgrößen Füllgrad und 25 sondere des Energieverbrauchs einer Kugelmühle, wo-Antriebsdrehzahl beeinflußt wird, dadurch gekenn- bei die Regelstrecke schrittweise von mindestens einer zeichnet, daß die Periodendauer (T₁) der eine Ver- Stellgröße in periodisch aufeinanderfolgenden Stelländerung des Füllgrades bewirkenden Stellschritte schritten beaufschlagt wird, deren Schrittweite von der etwa um die Hälfte kleiner ist als die Perioden- jeweils vorausgegangenen Änderung der Regelstreckendauer (Tj) der eine Veränderung der Antriebsdreh- 3° kenngröße abhängig gemacht ist.

zahl des Mühlenmotcrs bewirkenden Stellschritte. Damit läßt sich der Betriebspunkt mit einer Stell-

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens größe oder einer Kombination von Stellgrößen so nach Anspruch 1 mit einem ersten Speicher für den wählen, daß eine bestimmte Regelstreckenkenngröße, als Folge des aktuellen Stellschrittes erreichten beispielsweise der Wirkungsgrad oder eine Produkt-Wert der Regelstreckenkenngröße und einem 35 ausbeute, einen Extremwert annimmt.

zweiten Speicher zur Übernahme des beim vor- Ein derartiges Verfahren ist nach der DT-AS

herigen Stellschritt erreichten Wertes der Regel- 11 10 731 bekannt. Hierbei wird nach jedem erfolgstreckenkenngröße aus dem ersten Speicher, ge- reichen, d. h. die Regelstreckenkenngröße näher zum kennzeichnet durch eine mit den Ausgangsspan- Extremwert bringenden Stellschritt die Stellschrittnungen des ersten (SPl) und des zweiten (SP2) 40 richtung beibehalten. Damit besteht jedoch grund-Speichers beaufschlagte Vergleichseinrichtung (20), sätzlich die Gefahr, daß unmittelbar im Anschluß an deren Ausgangssignal di'rch eine Begrenzungsein- das Überlaufen des Extremums zunächst noch ein richtung (21) begrenzt ist und addiert mit einem Stellschritt in der falschen Richtung ausgeführt wird. konstanten Spannungssignal (p) über einen peri- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein

odisch betätigten Umschalter (23) additiv dem 45 Optimierungsverfahren anzugeben, bei dem das ÜberStellglied zuführbar ist, wobei ein periodische laufen über das Extremum wesentlich vermindert und Steuerimpulse (51, S2, 53) im festen Zeitabstand die Stabilität erhöht wird.

ausgebendes Steuerwerk (27) zum Laden und Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Ver-

Löschen der beiden Speicher und zum Betätigen fahren der eingangs genannten Art dadurch gelost, des Umschalters vorgesehen ist. 50 daß die Stellschritte der Stellgröße, insbesondere des

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- Füllgrades und/oder der Antriebsdrehzahl des Mühlenkennzeichnet, daß das Steuerwerk aus einem von motors, abgeleitet sind aus der abwechselnd mit ver-Taktimpulsen eines Impulsgenerators (28) beauf- schiedenem Vorzeichen bewerteten Differenz zwischen schlagten, jeweils bei einem bestimmten Zähler- einem konstanten Anteil und einem von der mit dem inhalt rücksetzbaren digitalen Zählers (32) und ¹JS jeweils vorherigen Stellschritt bewirkten Veränderung einem dreistufigen Schrittschaltwerk zur Ausgabe der Regelstreckenkenngröße abhängigen Anteil, wobei der Steuerimpulse (Sl, S2, S3) besteht, welches dieser Stellschrittanteil auf einen Wert begrenzt ist, jeweils von dem dem bestimmten Zählerinhalt zu- welcher kleiner ist als der konstante Stellschrittanteil, geordneten Signal (Z2) angestoßen wird. Dadurch wird erreicht, daß zeitlich aufeinander-

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- 60 folgende Stellschritte grundsätzlich in jeweils entkennzeichnet, daß der digitale Zähler (32) jeweils gegengesetzter Richtung erfolgen. Da die in Richtung nach Erreichen des bestimmten Zählerstandes zu- zum Optimum führenden Stellschritte größer aussätzlich von einem Signal (Zl), welches einem fallen als die vom Optimum wegführenden Stellkleineren Zählerinhalt als der bestimmte Zähler- schritte, wird gewissermaßen nach jedem erfolgreichen inhalt zugeordnet ist, rücksetzbar ist. 65 Schritt ein wesentlich kleinerer Probeschritt in der ent-

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gegengesetzten Richtung vorgenommen und so prakdadurch gekennzeichnet, daß als erster Speicher tisch eine doppelte Bestätigung erhalten, daß man sich (SPl) ein weiterer digitaler Zähler und als zweiter in der richtigen Richtung bewegt. Diese Ausgestaltung

der Erfindung reduziert das Überlaufen des angestrebten Optimums auf ein Minimum.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet des erfindungsgeniäßen Verfahrens ist die Betriebsoptimierung einer Kugelmühle wie sie zur Zementherstellung verwendet wird. Hierbei wird als Regelstr?ckenkenngröße auf den Energieverbrauch des Mühlenmotors bezogene Fertiggutmenge und als Stellgröße der Füllgrad verwendet Bei einem derartigen Anwendungsfull kann vorteilhafterweise als weitere Stellgröße zur Optimierung der erwähnten Regelstreckenkenngröße die Antriebsdrehzahl des Mühlenmotors verwendet werden, wobei es sich nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als zweckmäßig erweist, wenn die Periodendauer der eine Veränderung des Füllgrades bewirkenden Stellschritte etwa um die Hälfte kleiner ist als die Periodendauer der eine Veränderung der Antriebsdrehzahl des Mühlenmotors bewirkenden Stellschritte gewählt ist.

Die Erfindung samt ihrer weiteren Ausgestaltungen, welche in Unteransprüchen gekennzeichnet sind, soll nachstehend anhand der Figuren näher erläutert werden.

F i g. 1 zeigt zunächst ein generelles Blockschaltbild, in welchem mit 11 die Regelstrecke und mit 12 ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitender Extremwertregler bezeichnet sind. Ais Regelstrecke ist dabei die Reihenschaltung eines linearen Teiles 13 mit Tiefpaßwirkung und eines unverzögerten nichtlinearen Teiles 14 angenommen, dessen Ausgangsgröße α in Abhängigkeit von seiner Eingangsgröße e in der Nähe des Optimums e_o/a_o den dargestellten, etwa parabelförmigen Verlauf haben möge. Die zu optimierende Regelstreckenkenngröße q wird als Eingangsgröße dem Extremwertregler 12 zugeführt, welcher im festen Zeitabstand T periodische Stellschritte J y_n für die Regelstrecke 11 ausgibt, deren Amplitude sich bis zum Erreichen des aufzusuchenden optimalen Betriebspunktes verändert und ab dann konstant bleibt.

F i g. 2 zeigt eine grafische Darstellung des erfindungsgemäßen Optimierungsverfahrens. Die Kurve 15 stellt die stationäre Abhängigkeit der Regelstreckenkenngröße q von der am Eingang der Regelstrecke wirkenden Stellgröße Y dar und entspricht damit der dem Blocksymbol 14 der F i g. 1 dargestellten Funktion. Im Punkt £ mit dem Koordinaten (Y₀Iq₀) erreicht die Regelstreckenkenngröße q einen Extremwert £, welcher ein Optimum darstellen möge, und es ist Aufgabe des erfindungsgemäßen Verfahrens, ausgehend vom Punkt 0 mit diskreten Stellschritten selbsttätig in die Nähe dieses optimalen Wertes E zu kommen. Dies erfolgt mit aufeinanderfolgenden Stellschritten, für welche die folgende Beziehung gilt:

Ay_n =(k· Aq_n-_X - p) ■ ^-I)""¹
wobei k ein konstanter Faktor,

Δ q_n-i = q_n~2 - <7m-i

die mit dem vorherigen Stellschritt bewirkte Veränderung der Regelstreckenkenngröße q, k ■ A q„^_] der variable neue Stellschrittanteil und ρ der konstante Stellschrittanteil bedeuten.

Bei dem in der F i g. 2 dargestellten Beispiel wurde die Variante des Optimierungsverfahrens zugrunde gelegt, bei welcher der von der Veränderung der Reeelstreckenkenngröße abhängige, variable Stellschrittanteil auf einen konstanten Wert Δ y_m begrenzt ist, diesen also nie überschreiten kann, wobei dieser Wert kleiner ist als der konstante Stellschrittanteil P. Im dargestellten Beispiel gilt für das Verhältnis dieses Wertes zu dem konstanten Stellschrittanteil = 2/3.

Ausgehend von dem mit 0 bezeichneten Punkt erfolgt also nach obiger Beziehung, in welcher der Wert des konstanten Faktors k der Einfachheit halber zu 1 angenommen ist, eine Stellgrößenveränderung Δ y_t = p, welche eine Veränderung Δ q_x der Regelstreckenkenngröße q zur Folge hat und zum Punkt 1 führt. Diese Veränderung der Regelstreckenkenngröße q ist nun größer als der Grenzwert Δ ym; ausgehend vom

is Punkt 1 erfolgt daher ein Sielischritt der Größe Δ y₂ = Δ y_m — p, und zwar in der zu der vorherigen Stellschrittrichtung entgegengesetzten Richtung. Es wird damit der Punkt 2 erreicht, anschließend erfolgt wieder ein Stellschritt Δ y₃ = Δ q_% + ρ in positiver,

d. h. in Richtung der auf das Optimum hinführenden Stellrichtung, und das Verfahren verläuft nun in entsprechenden Schritten in dieser Weise weiter, bis der Punkt 7 erreicht ist. Im Hortigen Bereich der Kurve 15 verläuft diese so flach, daß die zum Erreichen des Punktes 7 führende Veränderung der Regelstreckenkenngröße Δ q-, erstmals den Grenzwert Δ y_m unterschreitet und demzufolge der zum Punkt 8 führende Stellschritt die Größe Δ y_s = Δ q-, — ρ hat. Dies setzt sich nun analog so lange fort, bis sich bei zwei aufeinanderfolgenden Stellschritten keine Veränderung der Regelstreckenkenngröße q mehr ergibt. Es finden dann um den Punkt £ Stellschritte der Größe/) in abwechselnd entgegengesetzter Richtung statt. Das Regelziel ist damit erreicht.

Wird die Begrenzung des von der Veränderung der Regelstreckenkenngröße abhängigen Stellschrittanteils auf den Wert y_m nicht vorgenommen, dann ändert sich im flachen Teil der Kurve 15, d. h. in der Nähe des Optimums, nichts an der geschilderten Verfahrens-

4« weise, während im steileren Teil nicht grundsätzlich Stellschritte in abwechselnd entgegengesetzter Stellrichtung erfolgen und die Schrittweise der einzelnen Stellschritte größeren Schwankungen unterworfen ist. Je nach Gestalt der nichtlinearen Funktion 15 kann die Variante mit unbegrenztem Stellschrittanteil zu einer kleineren Stellschrittanzahl bis zum Erreichen des Optimums führen. Es besteht jedoch grundsätzlich die Gefahr, daß bei dieser Variante und einer starken Krümmung der Kurve 15 im Bereich des Extrem-

5" wertes £ dieser in weitaus größerem Maße zunächst überlaufen wird, und unter Umständen sogar instabiles Verhalten auftritt. Die Variante mit unbegrenzten Stellschrittanteil wird zweckmäßigerweise nur dori angewendet, wo Form und Veränderung der Optimie

5:5 rungsfunktion weitgehend bekannt sind.

Iig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Die zu optimierende Kenngröße q der Regelstrecke 11 wird einem im Eingang des Extremwertreglers 12 an

Oo geordneten Spannungsfrequenzwandler 16 zugeführ und von ihm in eine Impulsfolge umgesetzt, welch dem Wert der Regelslreckengröße q proportional ist Diese Impulsfolge wird mittels eines Frequenzteilers Γ untersetzt und über einen von einem Signal Sl be

<>5 tätigbaren Schalter 18 einem Speicher SPi, beispiels weise in Form eines digitalen Zahlers, zugeführt. De Speicher SPl ist mittels eines Signals S^ auf de Wert 0 rückselzbar und wird eingangsseitig jeweil

während definierter, konstanter Zeiten für die die Regelstreckenkenngröße q repräsentierenden Impulse fq freigegeben. Über einen Schalter 19 kann ein zweiter Speicher SPl mit dem jeweiligen Ausgangswert des Speichers SP1 geladen weiden. In einer Vergleichsstelle, beispielsweise in Form eines Addierverstärkers, werden die Inhalte der Speicher SPl und SP2 miteinander verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleichs stellt dann die mit einem Stellschritt bewirkte Veränderung der Regelkenngröße dar. Mittels einer Begrenzereinrichtung 21 wird diese Größe für beide Polaritäten auf einen maximalen Wert begrenzt. Das gegebenenfalls begrenzte Ausgangssignal der Vergleichsstufe 20 wird in einer weiteren Vergleichsstufe 22 mit einer konstanten Größe ρ verglichen, welche dem zuvor erwähnten konstanten Stellschrittanteil entspricht. Das Ausgangssignal der Vergleichsstufe 22 wird einer periodisch betätigbaren Umpoleinrichtung 23 zugeführt. Am Ausgang der Umpoleinrichtung 23 erscheinen die Stellschritte /1 ν«, welche mittels einer Addierstufe 24 zu dem Wert der jeweils die Regelstrecke 11 beaufschlagenden Stellgröße Y hinzuaddiert werden. Zu bestimmten Zeitpunkten wird das Ausgangssignal der Addierstufe 24 in den Speicher SP3 übernommen. Die als Folge eines neuen Stellschrittes Δ Vn sich ergebende Stellgröße Y erscheint dann am Ausgang des Extremwertreglers 12.

Das Laden bzw. das Umladen und Löschen der Speicher 5Pl bis SP3 sowie die Betätigung der Umpoleinrichtung 23 erfolgt nach Maßgabe der von einem Steuerwerk 27 ausgegebenen Steuerimpulse Sl bis S3. Das Steuerwerk 27 besteht aus einem Schrittschaltwerk, welches von den im festen Zeitmaßstab auftretenden Eingangsimpulsen /2 weitergeschaltet wird. Die Eingangsimpulse /2 werden aus einem mit konstanter Frequenz arbeitenden Impulsgenerator 28 gewonnen, welchem ein Impulsteiler 29 nachgeordnet ist. Die Frequenz der Impulsfolge /2 bestimmt den Zeitabstand der aufeinanderfolgend ausgegebenen Stellschritte Δ Vn- Dieser ist an das Zeitverhalten der Regelstrecke bzw. an die jeweils vorliegenden Betriebsbedingungen anzupassen. Durch ein beispielsweise manuell betätigbares Einstcllgerät 30 läßt sich das Teilerverhältnis des Frequenzteilers 29 und damit die Frequenz der Impulsfolge /2 verändern. Wesentlich ist nun, daß simultan und gleichzeitig mit der Veränderung des Teikrverhältnisses des Frequenzteilers 29 auch das Teilerverhältnis des Frequenzteilers 17 verändert wird. Da bei einer Verkürzung des Zeitabstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stellschritten gleichzeitig auch die Frequenz der den Speicher SPl beaufschlagenden Impulse erhöht wird, kann daher immer seine volle Kapazität ausgenutzt werden.

Die Betätigung der Schalter 18,19, 23, 25 und 26 erfolgt durch die in einem festen Zeitabstand periodisch aufeinanderfolgenden Signale Sl bis S3 in folgender Weise:

Wird der Schalter 18 geschlossen, dann verändert die in eine frequenzproportionale Impulsfolge /, umgesetzte Regelstreckenkerngröße q den Inhalt des Speichers SPl. Der Schalter Sl bleibt stets eine definierte, konstante Zeitlang geschlossen, so daß nach dieser Zeit das Ausgangssignal des Speichers SPl ein Maß für die Regelstreckenkenngröße darstellt. Wird vom Steuerwerk 27 das Signal Sl ausgegeben, dann werden die Schalter 18 und 26 geöffnet und der Schalter 24 geschlossen. In der Stufe 20 findet dann ein Ver gleich statt zwischen dem aktuellen Wert der Kenngröße q„ und dem Wert der Kenngröße q~_u welche im Speicher SP2 abgespeichert und als Folge des vorherigen Stellschrittes erreicht wurde. Daraus wird der neue Stellschritt Δ v„ abgeleitet und bei geschlossenem Schaller 24 an den Speicher SP3 und damit auf den Stelleingang der Regelstrecke 11 gegeben. Nachdem der neue Wert des Stellschrittes in den Speicher SP3 übernommen worden ist, wird durch das Steuersignal

ίο Sl der Schalter 19 geschlossen und der aktuelle Wert der Regelstreckenkenngröße q in den Speicher SP2 gegeben. Sodann wird durch das Steuersignal S3 der Speicher SPl auf 0 rückgesetzt — die Schalter 18 und 26 sind mittlerweile wieder geschlossen und der Schalter 25 geöffnet worden —, und ein neuer Zyklus beginnt. Dieser läuft in derselben Weise ab, nur mit dem Unterschied, daß beim Auftreten von Sl die Umpoleinrichtung über eine bistabile Kippstufe 31 betätigt wird und demzufolge das Ausgangssignal der Vergleichsstufe die entgegengesetzte Polarität wie im vorherigen Zyklus erhält.

In F i g. 4 ist eine besonders einfache gerätetechnische Realisierung für das in F i g. 3 mit 27 bezeichnete Steuerwerk dargestellt. Es besteht aus einem mit der Impulsfolge /2 eingangsseitig beaufschlagten digitalen Zähler 32, welcher von einem auf der Leitung 33 auftretenden Signal S3 auf Null rücksetzbar ist. Bei dem dargestellten Beispiel handelt es sich um einen vierstufigen binären Zähler. Der Ausgang der höchstwertigen Stelle ist mit dem Eingang einer monostabilen Kippstufe 34 verbunden, welche eine Kippzeit /1 aufweist. Diese Kippzeit muß so groß bemessen werden, daß während der Kippzeit die Summe aus dem vorherigen Stellgrößenwert und dem neuen Stellschritt Δ y_n in den Speicher SP3 eingegeben werden kann. Nach Verschwinden des AusgangsF^:gnals Sl der monostabilen Kippstufe 34 wird eine weitere monostabile Kippstufe 35 mit vergleichsweiser kleiner Kippzeit angestoßen, und an ihrem Ausgang erscheint das Signal S2, welches über ein Verzögerungsglied 36 auf den Eingang eines ODER-Gatters 37 und einen Eingang einer bistabilen Kippstufe 38 wirkt. Der andere Eingang der bistabilen Kippstufe ist an den Ausgang eines UND-Gatters 39 angeschlossen, welches eingangsseitig mit der Stufe zweitniedrigster Wertigkeit des Binärzählers 32 sowie mit einem Ausgang der bistabilen Kippstufe 38 verbunden ist. Der zweite, mit G bezeichnete Ausgang der bistabilen Kippstufe 38 ist an einen zweiten Eingang des ODER-Gatters 37 angcschlossen.

Die Wirkungsweise des in Fig. 4 dargestellten Steuerwerks 27 soll nun unter Zuhilfenahme des Impulsdiagramms der F i g. 5 näher erläutert werden: Sind in dem Binärzähler 32 so viele Impulse einge-

laufen, daß er vollgezählt wurde, dann gibt die Zählerstufe mit der höchsten Wertigkeit ein Signal Zl ab. Dieses löst nacheinander die Signale Sl, S2 und S3 aus, wobei das Signal S3 entweder aus dem Signal S3' am Ausgang des Verzögerungsgliedes 36 oder aus dem Signal G bestehen kann. Jeweils beim Auftreten der ansteigenden Flanken der Impulse S3' und G wird der Binärzähler 32 auf 0 zurückgestellt. Dies erfolgt zu den in F i g. 5 jeweils mit Lö bezeichneten Zeitpunkten. Es ergeben sich also die Signale Zl, Sl, Sl, S3', Zl, G, Zl; Z2, Sl usf. in periodischer Folge. Mit jedem Auftreten des Signals Sl wird ein neuer Stellschritt Δ V_n ausgegeben, was jeweils periodisch im Zeitabstand T = (Z₁ + Zt) · l//jj erfolgt, wo Z₁ und Z₂

:r
η η η
3
il
•t
2
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d

die Zählerstände bedeuten, bei denen die Signale Z₁ und Z₂ auftreten. Vom Beginn des Auftretens des Signals G am Ausgang der bistabilen Kippstufe 38 bis zum Erreichen des maximalen Zählerstandes, also während der Zeit Z_?//₂, wird die Kenngröße q im Speicher SPl abgebildet, während der sich in der restlichen Zeit Z₁,_/2 ergebende Inhalt des Speichers SPl durch einen auf die Leitung 33 gegebenen Löschimpuls unterdrückt wird. Auf diese Weise kann sicherlieh werdenden Nachführung des PotentiometerabgrifTcs auf den entsprechenden neuen Wert

* η ~ ^n-1 r Δ Yn,

5 den alten Wert der Stellgröße K_n+1 abzuspeichern. Die Nachführung erfolgt jeweils beim Auftreten des Spannungssignals Sl, wobei der Schalter 26 geöffnet und der Schalter 25 geschlossen wird. F i g. 7 zeigt ein Anwendungsbeispiel des erfin-

— Fig. 7 zeigt ein Anwendungsbeispiel des erfin-

gestellt werden, daß erst dann mit der Abbildung der io dungsgemäßen Verfahrens bei einer Kugelmühle, wie Regelstreckenkenngröße begonnen wird wenn der ie zu Vhl d Rh bi d Z'h

Regelstreckenkenngröße begonnen wird, wenn der sich als Folge eines Stellschrittes ergebende Übcrgangszustand abgeklungen ist und die Regelstreckenkenngröße wieder einen stationären Wert, d. h. ihren neuen Arbeitspunkt, eingenommen hat.

F i g. 6 zeigt eine Möglichkeit zur schaltungstechnischen Realisation des in F i g. 3 dargestellten Extremwertreglers 12. Für gleichwirkende Bauelemente sind dieselben Bezugszeichen übernommen worden. Die

sie zur Vermahlung des Rohgutes bei der Zementherstellung verwendet wird. Der Energieverbrauch solcher Kugelmühlen ist beträchtlich, so daß jede Verbesserung ihres Wirkungsgrades erhebliche Einsparungen an Energiekosten bringt.

Die Kugelmühle besteht in an sich bekannter Weise aus einem drehbaren Rohr 46, welches ungefähr zu 20°₀ seines Volumens mit Stahlkugeln gefüllt ist und mittels eines Motors 47 in Drehung versetzt wird. Das

sind. Beim Auftreten des an die zweiten Eingänge der UND-Gatter 41 gelegten Signals Sl kann der Inhalt des Speichers SPl in den Speicher SPl übertragen

Bezugszeichen übernommen worden. Die .„.^,., ...,., _Ινιι.,_ιυΐ3 ,, ... _u,_c„u,i₆ vcibc^i wuu. uas Ausgänge des von dem Impulssignal S3 löschbaren *o zu vermählende Gut wird über ein von einem Motor 48 Speichers SPl, welcher über einen Feldeffekttransistor- angetriebenes Förderband 49 durch eine Hohlachse in schalter 18 mit der Impulsfolge f_q eingangsseitig be- das sich drehende Rohr 46 eingebracht, und das am aufschlagt wird, sind mit einem Digitalanalogwandler anderen Ende des Rohres ausgetragene Mahlgut wird 40 sowie über UND-Gatter 41 mit den Setzeingängen in einem Sichter 50 in zwei Materialströme aufgeteilt, des Speichers SP2 verbunden, dessen Ausgänge an 25 und zwar in einen Materialstrom mit genügender Feineinen weiteren Digitalanalogwandler 42 angeschlossen heit, das sogenannte Fertiggut x_r und in die sogenannte Griese, die wieder dem Eingang zugeführt wird. Ein Austragsmengenregler 51 bestimmt die An-

-. _ .- — _, „. _ .„„„„„w,, triebsgeschwindigkeit des Fördermotors 48 und damit

werden. Die von den Digitalanalogwandlern 40 bzw. 30 den Füllgrad der Kugelmühle. Sein Istwert ist das Aus-42 in analoge Spannungssignale umgeformten Inhalte gangssignal eines im Austragskanal 52 angeordneten der Speicher SPl und SPl werden in einem Differenz- Mengenmessers 53, während sein Sollwert im Ausverstärker 20 miteinander verglichen. Das Ergebnis, gangssignal eines Extremwertreglers 121 besteht Der d. h. die Ausgangsspannung k ■ Δ q, ist ein Maß für Aufbau des Extremwertreglers 121 entspricht dem in die jeweils als Folge eines Stellschrittes eingetretene 35 den F i g. 3 bzw. 6 dargestellten Extremwertreder 12. Veränderung der Regelstreckenkenngröße q. Zwei je- Seine Eincangsgröße — die Regelstreckenkennweils mit konstanten Gleichspannungen + Ul und größe q — besteht in der auf den Energieverbrauch des -UX vorgespannte Begrenzerdioden 21 stellen sicher, Mühlenmotors 47 bezogenen Fertigguimenge und daß die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 20 wird mittels einer Dividfereinrichtung 54 gebildet aus sich stets innerhalb dieser Spannungsgrenzen bewegt. 40 der erzeugten Fertiggutmenge x_f pro Zeiteinheit — ge-Einem weiteren Differenzverstärker 22 wird die Aus- messen mittels eines im Fertiggutkanal angeordneten gangsgroße des Verstärkers 20 additiv und eine kon- Meßwertgebers 55 — und einer der Leistung des stante Gleichspannung ρ subtraktiv zugeführt. Die Mühlenmotors 47 proportionalen Größe N. Die Dreh-Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 22 wird zahl des Mühlenmotors 47 wird mittels eines Dreheinem elektronischen Umschalter in Form eines Feld- 45 zahlreglers 56 geregelt, dem als Istwert die Auscangseffekttransistors 23 einmal direkt und das andere Mal spannung eines mit dem Mühlenmotor gekuppelten

Tachodynamos 57 zugeführt wird. Der Sollwert des Drehzahlreglers besteht bei der gezeichneten Stellung

" <= - -—£.—·{, der Schaltbrücke 58 aus einer konstanten Gleichspaneines Differenzverstärlcers 24 verbunden ist, während 50 nung //+. Es hat sich in vielen Fällen als zweckmäßig bei betätigtem Schalter 23 die Ausgangsspannung des und vorteilhaft erwiesen, den Sollwert des Drehzahl-Verstärkers 22 mit umgekehrter Polarität auf den reglers 56 nicht konstant zu lassen, sondern ihn von Eingang des Differenzverstärkers 24 wirkt. Betätigt einem weiteren Extremwertregler 122 bestimmen zu wird der Umschalter vom Ausgang einer bistabilen lassen, welchem eingangsseitig ebenfalls die auf den Kippstufe 31, deren Eingang vom Impulssignal Sl be- 55 Energieverbrauch des Mühlenmotors 47 bezogene aufschlagt wird. Bei jedem Auftreten des Impuls- Fertiggutmenge als Regelstreckenkenngröße zugeführt Signals Sl ändert sich der Zustand des Umschalters 23, ist. Auf diese Weise ist ein weiterer Optimierungseinso daß bei jedem Stellschritt die Ausgangsspannung griff geschaffen, und zwar über die Antriebsdrehzahl des Differenzverstärkers 22 umgepolt wird. des Mühlenmotors 47. Der Aufbau des Extremwert-

Die für die Beaufschlagung der Regelstrecke be- 60 reglers 122 entspricht dem des Extremwertreglers 121 stimmte Stellgröße Y wird an einem von einem Servo- mit dem einzigen Unterschied, daß die Periodendauer motor 44 und Potentiometer 45 bilden den motori- Π der Stellschritte des Extremwertreglers 121 nur sehen Analogspeicher SP3. Das Stellgrößensignal Y etwa halb so groß wie die Periodendauer Tl der Stellist über einen Feldeffekttransistorschalter 26 an den schritte des Extremwertreglers 122 ist. Aufgrund dieses Eingang eines Speichers SPA angeschlossen, welcher 65 deutlichen Unterschiedes in den Zeitabständen der von aus einem kapazitiv gegengekoppelten Verstärker be- beiden Extremwertreglern ausgegebenen Stellschritte steht. Aufgabe dieses Speichers ist es, während der wird eine gegenseitige Behinderung beim Arbeiten der nach Ausgabe eines neuen Stellschrittes Δ y„ erforder- beiden Extremwertregler vermieden. _{709 β13/38}.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

über einen Umkehrverstärker 43 in der Weise zugeführt, daß bei nicht betätigtem Schalter 23 der Ausgang des Verstärkers unmittelbar mit dem Eingang

Claims (1)

1 2 Speicher ein Register verwendet ist und der EinPatentansprüche: gang des ersten Speichers über einen Spannungs-Frequenz-Wandler (16) von einer der Regel-

1. Verfahren zum Optimieren einer Regel- Streckenkenngröße proportionale Spannung beaufstreckenkenngröße, insbesondere des Energiever- 5 schlagt ist.

brauchs einer Kugelmühle, wobei die Regelstrecke 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch geschrittweise von mindestens einer Stellgröße in kennzeichnet, daß die periodischen Steuerimpulse

periodisch aufeinanderfolgenden Stellschritten be- (Jz) für das Steuerwerk (27) von den mittels eines

aufschlagt wird, deren Schrittweite von der jeweils ersten Frequenzteilers (29) untersetzten Taktvorausgegangenen Änderung der Regelstrecken- io impulsen (I₁) eines Impulsgenerators (28) abgekenngröße abhängig gemacht ist, d a d u r c h ge- leitet sind, zwischen dem Spannungs-Frequenz-

kennzeichnet, daß die Stellschritte der Wandler (16) und dem Eingang des weiteren digi-

Stellgröße, insbesondere des Füllgrades und/oder talen Zählers ein zweiter Frequenzteiler (17) ange-

der Antriebsdrehzahl des Mühlenmotors, abge- ordnet ist und das Untersetzungsverhältnis beider

leitet sind aus der abwechselnd mit verschiedenem 15 Frequenzteiler von einem gemeinsamen Einstell-Voraeichen bewerteten Differenz zwischen einem glied simultan und gleichsinnig veränderbar ist.