JP2023027602A - Controller of crushing system, crushing system and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、旋動式破砕機を備えた破砕システムの制御器、破砕システムおよびその制御方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a controller for a crushing system with a gyre crusher, a crushing system and a control method thereof.
従来から、円錐筒状のコーンケーブの内側に配置された円錐台状のマントルを偏心旋回運動させて、原石等の被破砕物をコーンケーブとマントルとの間に噛み込んで圧砕する旋動式破砕機が知られている。旋動式破砕機の上部から被破砕物が供給されると、旋動されるマントルとコーンケーブとの間の破砕室に捕捉された被破砕物が所定の粒度まで圧砕されて排出される。その際、旋動式破砕機に供給する供給量またはセットと呼ばれる破砕室の出口隙間を変更することで、生産量および旋動式破砕機から排出される産物の粒度を調整することができる。 Conventionally, a tumbling type crusher in which a truncated cone-shaped mantle arranged inside a conical cylindrical cone cave is eccentrically rotated, and crushed materials such as raw stones are caught between the cone cave and the mantle and crushed. It has been known. When the material to be crushed is supplied from the top of the gyration crusher, the material to be crushed captured in the crushing chamber between the gyrating mantle and the cone cave is crushed to a predetermined particle size and discharged. At that time, by changing the feed amount supplied to the gyre crusher or the outlet gap of the crushing chamber, called the set, it is possible to adjust the output and the particle size of the product discharged from the gyre crusher.
旋動式破砕機では、排出される産物が所定の粒度範囲ごとに選別される。粒度範囲ごとに選別された産物のそれぞれについて、被破砕物の供給量に対する割合を需要に応じて調整することが要求される。従来の旋動式破砕機では、粒度範囲ごとに選別された産物の比率を目視で確認し、それに基づいてオペレータが、被破砕物の供給量またはセットを変更していた。 In the orbital crusher, the discharged product is sorted by a predetermined particle size range. For each of the products sorted by particle size range, it is required to adjust the ratio of crushed material to supply according to demand. In a conventional gyration crusher, the operator visually confirms the proportion of products sorted by particle size range, and changes the supply amount or set of crushed materials based on this.
これに対し、上記特許文献1には、複数の破砕機を用いて段階的に破砕を行う破砕システムにおいて、粒度範囲ごとの産物の生産量または生産割合の実績値とそのときの原石投入量および各破砕機の設定値から両者の関係を推定し、推定された関係を用いて、所望する産物の生産量または生産割合となるように、各破砕機の設定値を決定することが開示されている。しかし、所望する産物の生産量または生産割合となるように、各破砕機の設定値を決定しても、破砕機に投入される原石の大きさまたは付着水分量等の性状によって破砕結果が変化し得る。このため、上記構成においても、所定粒度範囲内の産物が所望の生産量となるように破砕機を安定的に制御するためには改善の余地がある。
On the other hand, in the above-mentioned
また、上記特許文献2には、旋動式破砕機における破砕負荷を表す負荷指標を測定し、負荷指標の測定値が所定の定常範囲外となった場合に負荷指標の目標値と測定値との偏差に基づいて新たな操作量を決定することが開示されている。本構成によれば、負荷を目標値に収束させるような操作量を決定することにより、安定的な生産を行うことができる。しかし、本構成においては負荷の目標値をオペレータが設定する必要がある。オペレータは、所定粒度範囲内の産物について所望の生産量を得るための負荷の目標値を、勘または経験測から推定する必要がある。すなわち、上記構成においても、所定粒度範囲内の産物について所望の生産量を得るための目標値を直感的に設定可能とするためには改善の余地がある。
Further, in
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、所定粒度範囲内の産物について所望の生産量を得るための目標値を直感的に設定でき、所望の生産量となるように旋動式破砕機を安定的に制御することができる破砕システムの制御器、破砕システムおよびその制御方法を提供することを目的としている。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and can intuitively set a target value for obtaining a desired production amount for a product within a predetermined particle size range, resulting in a desired production amount. It is an object of the present invention to provide a crushing system controller, a crushing system, and a method of controlling the same that can stably control a gyration crusher.
本開示の一態様に係る破砕システムの制御器は、旋動式破砕機および前記旋動式破砕機に被破砕物を供給する供給機を備えた破砕システムの制御器であって、前記旋動式破砕機にかかる破砕負荷を直接または間接的に表す負荷指標を取得する負荷指標取得部と、前記旋動式破砕機によって破砕された前記被破砕物から得られる所定の粒度範囲の産物の生産量を所定の基準生産量に対する比率で表した粒度比を算出する粒度比算出部と、取得した前記負荷指標と前記負荷指標および前記粒度比の間の相関関係とに基づいて前記負荷指標目標値を生成する目標値生成部と、前記負荷指標および前記負荷指標目標値から制御指令値を生成する制御指令生成部と、を備え、前記負荷指標が負荷指標目標値に基づく基準範囲内になるように、前記旋動式破砕機または前記供給機のうちの少なくとも1つを制御する。 A controller of a crushing system according to an aspect of the present disclosure is a controller of a crushing system including a gyration crusher and a feeder that supplies crushed objects to the gyration crusher, wherein the gyration a load index acquisition unit that acquires a load index that directly or indirectly represents the crushing load applied to the crusher; a particle size ratio calculation unit that calculates a particle size ratio in which the amount is expressed as a ratio to a predetermined reference production amount; and the load index target value based on the acquired load index and the correlation between the load index and the particle size ratio. and a control command generator for generating a control command value from the load index and the load index target value, wherein the load index is within a reference range based on the load index target value. and controlling at least one of said orbital crusher or said feeder.
また、本開示の他の態様に係る破砕システムは、旋動式破砕機と、前記旋動式破砕機に被破砕物を供給する供給機と、上記構成の制御器と、を備えている。 A crushing system according to another aspect of the present disclosure includes a gyration crusher, a feeder that supplies crushed objects to the gyration crusher, and a controller configured as described above.
また、本開示の他の態様に係る制御方法は、旋動式破砕機および前記旋動式破砕機に被破砕物を供給する供給機を備えた破砕システムの制御方法であって、前記旋動式破砕機にかかる破砕負荷を直接または間接的に表す負荷指標を検出し、前記旋動式破砕機によって破砕された前記被破砕物から得られる所定の粒度範囲の産物の生産量を所定の基準生産量に対する比率で表した粒度比を算出し、検出された前記負荷指標と前記負荷指標および前記粒度比の間の相関関係とに基づいて前記負荷指標目標値を生成し、前記負荷指標が負荷指標目標値に基づく基準範囲内になるように、前記負荷指標および前記負荷指標目標値から前記旋動式破砕機または前記供給機のうちの少なくとも1つを制御するための制御指令値を生成する。 Further, a control method according to another aspect of the present disclosure is a control method of a crushing system including a gyration crusher and a feeder for supplying crushed objects to the gyration crusher, wherein the gyration A load indicator that directly or indirectly represents the crushing load applied to the crusher is detected, and the production amount of products in a predetermined particle size range obtained from the material to be crushed by the orbital crusher is determined to a predetermined standard. calculating a grain size ratio expressed as a percentage of production volume; generating the load index target value based on the detected load index and a correlation between the load index and the grain size ratio; A control command value for controlling at least one of the orbital crusher and the feeder is generated from the load index and the load index target value so as to be within a reference range based on the index target value. .
本開示によれば、所定粒度範囲内の産物について所望の生産量を得るための目標値を直感的に設定でき、所望の生産量となるように旋動式破砕機を安定的に制御することができる。 According to the present disclosure, it is possible to intuitively set a target value for obtaining a desired production amount for a product within a predetermined particle size range, and to stably control the rotary crusher so as to achieve the desired production amount. can be done.
以下に、図面を参照して本開示の一実施の形態を説明する。 An embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings.
[破砕システムの概要]
図1は、本開示の一実施の形態に係る破砕システムの概略構成を示す図である。本実施の形態における破砕システム100は、旋動式破砕機1、供給機4、負荷指標検出器140および制御器9を備えている。供給機4は、旋動式破砕機1に被破砕物を供給する。負荷指標検出器140は、旋動式破砕機1にかかる破砕負荷を直接または間接的に表す負荷指標を検出する。制御器9は、負荷指標が負荷指標目標値に基づく基準範囲内になるように、旋動式破砕機1または供給機4のうちの少なくとも1つを制御する。
[Outline of crushing system]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a crushing system according to one embodiment of the present disclosure. A
供給機4は、例えば、コンベヤ40を含み、旋動式破砕機1への被破砕物の供給量が調整可能である。コンベヤ40は、可変速モータである電動モータ41により駆動される。後述する図2に示すように、電動モータ41は、モータドライバ43によって駆動される。
The
破砕システム100は、旋動式破砕機1で破砕された被破砕物を粒度に応じて選別する選別機110と、旋動式破砕機1における被破砕物の出口から選別機110に破砕された被破砕物を搬送する中間コンベヤ113を備えている。中間コンベヤ113は、電動モータ114によって駆動される。
The
本実施の形態において、選別機110は、粗目の第1篩111および細目の第2篩112を含む2段階の選別を行う。これにより、旋動式破砕機1で破砕された被破砕物は、第1篩111および第2篩112の何れも通過した第1粒度範囲の第1産物G1と、第1篩111を通過したが第2篩112を通過できない第2粒度範囲の第2産物G2と、第1篩111を通過できない第3粒度範囲の第3産物G3とに選別される。すなわち、これらの産物G1,G2,G3は、平均粒度が大きい順に並べるとG3>G2>G1となる。なお、選別機110は、1段階の選別を行うものであってもよいし、3段階以上の選別を行うものであってもよい。
In this embodiment, the
さらに、破砕システム100は、選別機110の下流側において、選別機110で選別された第1産物G1を搬送する第1搬送コンベヤ115と、選別機110で選別された第2産物G2を搬送する第2搬送コンベヤ116と、選別機110で選別された第3産物G3を搬送する第3搬送コンベヤ117と、を備えている。本実施の形態において、平均粒度が最も大きい第3産物G3は、第3搬送コンベヤ117で搬送された後、旋動式破砕機1に再度投入される。第1産物G1および第2産物G2が破砕システム100における最終生産物となる。すなわち、破砕システム100は、第1産物G1および第2産物G2を生産する生産装置である。
Furthermore, the
このように、選別機110は、旋動式破砕機1で生成された産物を、粒度を基準として2種類以上の産物に選別する。さらに、搬送コンベヤは、2種類以上の産物をそれぞれ搬送する2以上の搬送コンベヤ115,116,117を含む。
In this way, the
第1搬送コンベヤ115は、電動モータ118によって駆動される。第2搬送コンベヤ116は、電動モータ119によって駆動される。第3搬送コンベヤ117は、電動モータ120によって駆動される。
The
破砕システム100は、選別機110で選別された所定の粒度範囲の産物Gj(j=1,2,3)の生産量を直接または間接的に表す粒度指標Pactを検出する粒度指標検出器130を備えている。本実施の形態において、粒度指標検出器130は、搬送コンベヤ115,116,117におけるGjの単位時間あたりの生産量を示す値を粒度指標Pactとして検出する。
The crushing
より具体的には、粒度指標検出器130は、第1搬送コンベヤ115を駆動する電動モータ118に供給される第1電力P1を計測する第1電力計測器131と、第2搬送コンベヤ116を駆動する電動モータ119に供給される第2電力P2を計測する第2電力計測器132と、第3搬送コンベヤ117を駆動する電動モータ120に供給される第3電力P3を計測する第3電力計測器133とを含む。なお、電力計測器131,132,133は、電力自体を計測する電力計であってもよいし、電流計および電圧計を有し、計測された電流および電圧から電力を算出してもよい。
More specifically, the particle
本実施の形態では、後述するように、第1電力計測器131で計測される第1電力P1が第1産物G1の粒度指標として用いられ得る。また、第2電力計測器132で計測される第2電力P2が第2産物G2の粒度指標として用いられ得る。また、第3電力計測器133で計測される第3電力P3が第3産物G3の粒度指標として用いられ得る。
In the present embodiment, as will be described later, the first power P1 measured by the
さらに、破砕システム100は、旋動式破砕機1に供給される被破砕物の単位時間あたりの供給量を示す値Pallを検出する供給量検出器150を備えている。本実施の形態において、供給量検出器150は、供給機4のコンベヤ40における被破砕物の単位時間あたりの供給量を示す値を検出する。より具体的には、供給量検出器150は、コンベヤ40を駆動する電動モータ41に供給される第4電力P4を計測する第4電力計測器134を含む。これに代えて、供給量検出器150は、中間コンベヤ113を駆動する電動モータ114に供給される第5電力を計測する第5電力計測器135を含んでもよい。あるいは、後述するように、第1産物G1の粒度指標、第2産物G2の粒度指標および第3産物G3の粒度指標を用いて供給量を算出する場合には、供給量検出器150は不要である。
Further, the crushing
[旋動式破砕機の概要]
図2は、図1に示す破砕システムに適用される旋動式破砕機の一例における概略構成を示す図である。図2に例示される旋動式破砕機1は、後述する油圧回路7を通じて油圧シリンダ6の動作が制御可能な油圧式の旋動式破砕機である。本実施の形態に係る旋動式破砕機1は、ホッパ2、マントル13およびコーンケーブ14を備えている。マントル13は、偏心旋回運動する主軸5に固定されている。コーンケーブ14は、内部に破砕室16を有する。ホッパ2は、供給機4から供給される被破砕物を貯留する。ホッパ2から落下した被破砕物が破砕室16に投入される。破砕室16において、コーンケーブ14は、マントル13との間に被破砕物を噛み込んで圧砕する。
[Overview of gyration crusher]
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an example of a gyration crusher applied to the crushing system shown in FIG. The gyration-
さらに、旋動式破砕機1は、トップフレーム31およびボトムフレーム32からなるフレーム3を備えている。ホッパ2は、トップフレーム31の上部に配置されている。円錐筒状のコーンケーブ14は、トップフレーム31の内周に保持される。コーンケーブ14の内側には、円錐台状のマントル13が配置されている。破砕室16は、間隙を隔てて対峙するコーンケーブ14の破砕面とマントル13の破砕面との間の空間として定義され、楔状の鉛直断面を有している。
Further, the
マントル13は、主軸5の上部に固定されたマントルコア12を介して取り付けられている。主軸5は、その軸心が鉛直方向から傾いた状態で、フレーム3内に配置されている。主軸5の上端は、トップフレーム31の上端部に設けられた上部軸受34に、回転自在に支持されている。主軸5の下部は、インナーブッシュ51に嵌挿されている。インナーブッシュ51は偏心スリーブ52に固定されている。偏心スリーブ52は、ボトムフレーム32に取り付けられたアウターブッシュ53に嵌挿されている。偏心スリーブ52の下部は、油圧シリンダ6のシリンダチューブ63に取り付けられた滑り軸受66に支持されている。主軸5の下端は、油圧シリンダ6のラム61に取り付けられた滑り軸受62に支持されている。
A
さらに、旋動式破砕機1は、電動モータである主軸用モータ8および動力伝達機構80を備えている。動力伝達機構80は、主軸用モータ8から主軸5へ回転動力を伝達する。これにより、主軸5に固定されたマントル13は、主軸用モータ8の回転動力により旋回駆動される。主軸用モータ8は、フレーム3の外に配置されている。旋動式破砕機1は、主軸用モータ8の回転数を検出する回転数センサ25および主軸用モータ8の出力トルクを検出するトルクセンサ26を備えている。主軸用モータ8は、モータドライバ88によって駆動される。
Further, the
動力伝達機構80は、主軸用モータ8からマントル13が固定された主軸5へ動力を伝達する。動力伝達機構80は、横軸83、主軸用モータ8の出力軸81から横軸83へ回転動力を伝達するベルト式またはチェーン式伝動機構82、偏心スリーブ52、および、横軸83から偏心スリーブ52へ回転動力を伝達する傘歯車伝動機構84を含む。主軸用モータ8の出力を受けて偏心スリーブ52が回転すると、偏心スリーブ52に挿嵌された主軸5が偏心旋回する。これにより、マントル13が位置固定されたコーンケーブ14に対して偏心旋回運動、いわゆる歳差運動を行う。マントル13の破砕面とコーンケーブ14の破砕面との間の開度は、セットと呼ばれる。セットは、マントル13の偏心旋回運動による主軸5の旋回位置に応じて変化する。
The
本実施の形態における旋動式破砕機1は、マントル13をコーンケーブ14に対し昇降させることにより、セットを調整する油圧シリンダ6と、旋動式破砕機1の動作を制御する制御器9とを備えている。油圧シリンダ6の動作により、マントル13がコーンケーブ14に対して昇降移動して、コーンケーブ14とマントル13の二つの破砕面の間隙の最も狭い位置におけるセット、すなわち、クローズドセットを変化させる。この油圧シリンダ6は、マントル13に掛かる破砕圧を受ける受圧手段としての機能も有する。
The
油圧シリンダ6は、シリンダチューブ63、シリンダチューブ63内を摺動するラム61、セットセンサ23、油タンク67、および、油圧回路7を含む。セットセンサ23は、例えば、ラム61の位置または変位を検出する接触式または非接触式の位置センサである。セットセンサ23で検出されたラム61の位置または変位からコーンケーブ14に対するマントル13の高さ方向の位置が求められ、コーンケーブ14とマントル13との相対的位置関係からセットが求められる。
The
シリンダチューブ63内の油圧室65は、シリンダチューブ63の内壁とラム61とで区画される。油圧室65は、ラム61の変位によって容量が変化する。油圧室65には、油圧回路7が接続されている。油タンク67の作動油が油圧回路7を通じて油圧室65へ給油されることにより、ラム61が上昇する。また、油圧室65の作動油が油圧回路7を通じて油タンク67へ排油されることにより、ラム61が降下する。
A
油圧回路7において、油圧室65の下部と連通された連通管71、連通管71にアキュムレータ72が接続される。アキュムレータ72の代わりにバランスシリンダが接続されてもよい。連通管71には、給油管73が接続される。給油管73には、排油管74が接続される。ただし、油圧回路7の構成は本実施の形態に限定されない。
In the
給油管73には、油タンク67から油圧室65への作動油の流れに沿って上流側から順に、ストレーナ75、ギヤポンプ76、チェックバルブ77、および、ノーマルクローズのシャットオフバルブ78が介装されている。ギヤポンプ76はポンプモータ68によって駆動される。ポンプモータ68は、電動モータであって、モータドライバ69によって駆動される。さらに油圧回路7は、油圧室65の作動油の圧力を検出する圧力センサ24を有する。圧力センサ24は、油圧室65、連通管71、または給油管73の何れに設置されてもよい。排油管74は、給油管73においてチェックバルブ77とシャットオフバルブ78との間に接続されている。排油管74には、ノーマルクローズのシャットオフバルブ79が接続されている。
A
[破砕システムの制御系統]
図3は、図1に示す破砕システムの制御系統の概略構成を示すブロック図である。図3に示すように、制御器9は、負荷指標検出器140、粒度指標検出器130、供給機4および油圧回路7との間で信号を送信または受信可能に接続される。さらに、制御器9は、セットセンサ23からの信号を受信可能に接続される。なお、制御器9は、これ以外のセンサ等とも接続され得る。また、制御器9は、制御プログラムおよび種々のデータを記憶する記憶器90を含んでいる。
[Control system of crushing system]
3 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of the crushing system shown in FIG. 1. FIG. As shown in FIG. 3 , the
制御器9は、例えばマイクロコントローラ、プログラマブルロジックコントローラ、パーソナルコンピュータ等のコンピュータを含んでいる。例えば、制御器9は、CPU、RAM等のメインメモリ、通信インターフェイス等を備えている。制御器9は、制御プログラムに従って各種センサからの検出信号を受信し、各制御対象へ制御指令を送信する。
なお、本明細書で開示する要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成またはプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ASIC(Application Specific Integrated Circuits)、従来の回路、または、それらの組み合わせを含む回路または処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路または回路とみなされる。本明細書において、回路、ユニット、制御ブロックまたは手段は、列挙された機能を実行するハードウェアであるか、または、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウェアである。ハードウェアは、本明細書に開示されているハードウェアであってもよいし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラムまたは構成されているその他の既知のハードウェアであってもよい。ハードウェアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、ユニット、または手段はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせであり、ソフトウェアはハードウェアまたはプロセッサの構成に使用される。 It should be noted that the functionality of the elements disclosed herein may be achieved by general purpose processors, special purpose processors, integrated circuits, Application Specific Integrated Circuits (ASICs), conventional circuits, or any combination thereof configured or programmed to perform the disclosed functions. can be implemented using a circuit or processing circuit that includes a combination of A processor is considered a processing circuit or circuit because it includes transistors and other circuits. As used herein, a circuit, unit, control block or means is hardware that performs or is programmed to perform the recited function. The hardware may be the hardware disclosed herein, or other known hardware programmed or configured to perform the recited functions. A circuit, unit or means is a combination of hardware and software where the hardware is a processor which is considered a type of circuit, the software being used to configure the hardware or the processor.
制御器9は、粒度比算出部91、目標値生成部92、制御指令生成部93、および、データ取得部94の各制御ブロックを含む。上述したように、これらの各制御ブロックは、何れも回路とみなされる。制御器9は、各制御ブロックの演算処理の結果として生成される制御指令を供給機4または旋動式破砕機1の油圧回路7に送信する。制御器9は、供給機4の電動モータ41に制御指令を送信することにより、被破砕物の旋動式破砕機1への供給量を制御する。また、制御器9は、油圧回路7に制御指令を送信することにより、旋動式破砕機1における油圧シリンダ6の動作を制御する。油圧シリンダ6の動作が制御されることにより、破砕室16におけるセットの大きさが調整される。なお、制御器9は単一のコンピュータによる集中制御により各処理を実行してもよいし、複数のコンピュータが協働する分散制御により各処理を実行してもよい。
The
また、制御器9または後述する生産量算出器170の一部または全部の機能がクラウドサーバ等のサーバ装置に設けられてもよい。また、記憶器90がクラウドサーバ等のサーバ装置に設けられてもよい。この場合、各種検出器130,140,150,23および制御対象である供給機4または油圧回路7とサーバ装置とは、所定の通信ネットワークを介して通信接続される。
A part or all of the functions of the
[旋動式破砕機の運転方法]
ここで、上記構成の旋動式破砕機1の運転方法について説明する。旋動式破砕機1の運転を開始するにあたり、制御器9は、セット、すなわち、クローズドセットが初期設定値となるように油圧回路7を動作させる。セットの初期設定値は、被破砕物または破砕物の粒径等に応じて予め設定される。制御器9は、セットセンサ23の検出値に基づいて、セットが初期設定値となるように油圧回路7を制御する。制御器9は、セットが初期設定値より大きい場合には、シャットオフバルブ78を開放し、ポンプモータ68を稼働させて、油圧室65へ給油する。また、制御器9は、セットが初期設定値より小さい場合には、シャットオフバルブ78およびシャットオフバルブ79を開放して、油圧室65から排油する。
[How to operate the gyration crusher]
Here, a method of operating the orbiting
続いて、制御器9は、主軸用モータ8を起動し、供給機4を起動させる。供給機4の動作によって被破砕物はホッパ2を通って破砕室16へ投入され、コーンケーブ14と偏心旋回運動するマントル13との間で破砕されて、ボトムフレーム32の下方から破砕物として排出される。排出された破砕物が選別機110で粒度に応じて選別され、選別された所定の粒度範囲の産物G1,G2が最終生産物として回収される。
Subsequently, the
上記のような旋動式破砕機1の運転中に、被破砕物の性状や水分量、ホッパ2内の被破砕物のレベルの変化などの外乱に起因して破砕負荷が変動する。ここで「破砕負荷」とは、被破砕物の破砕に伴って主軸用モータ8の出力軸81に掛かる負荷を意味する。なお、主軸用モータ8は、出力軸81に所定以上の過負荷が発生すると、出力軸81の回転がロックされ、過負荷保護回路の作動によって非常停止する。そこで、破砕システム100は、旋動式破砕機1の破砕負荷を直接的または間接的に表す負荷指標Lactを測定する負荷指標検出器140を備えている。制御器9は、破砕運転中に検出された負荷指標Lactを監視し、負荷指標Lactが負荷指標目標値Lrに基づく所定の基準範囲内に維持されるように供給機4による被破砕物の供給量または旋動式破砕機1におけるセットの少なくとも1つを制御する。
During the operation of the
破砕負荷は、主軸用モータの出力軸81の回転数と出力トルクとの積で表される。よって、破砕負荷を、回転数センサ25で検出された回転数とトルクセンサ26で検出された出力トルクの積として測定することができる。なお、出力軸81の回転数は、横軸83の回転数および偏心スリーブ52の回転数と対応しているので、回転数センサ25で検出された回転数に代えて、横軸83または偏心スリーブ52に設けられた回転数センサで検出された回転数が用いられてもよい。
The crushing load is represented by the product of the rotation speed of the
また、破砕負荷は、主軸用モータ8の駆動電流と相関関係がある。よって、破砕負荷の変化を、主軸用モータ8の駆動電流の変化に基づいて推定することができる。主軸用モータ8の駆動電流は、モータドライバ88に含まれる電流センサ88aの検出値として測定することができる。
Moreover, the crushing load has a correlation with the drive current of the
また、破砕負荷は、主軸用モータ8の消費電力と相関関係がある。よって、破砕負荷の変化を、主軸用モータ8の消費電力の変化に基づいて推定することができる。主軸用モータ8の消費電力は、モータドライバ88に含まれる電流センサ88aの検出値と電圧センサ88bの検出値との積として測定することができる。
Moreover, the crushing load is correlated with the power consumption of the
また、破砕負荷は、破砕圧と相関関係がある。よって、破砕負荷の変化を、破砕圧の変化に基づいて推定することができる。破砕圧は、圧力センサ24で検出された油圧室65の圧力として測定することができる。
Moreover, the crushing load has a correlation with the crushing pressure. Thus, changes in crushing load can be estimated based on changes in crushing pressure. The crushing pressure can be measured as the pressure in the
以上から、負荷指標Lactとして、回転数と出力トルクとの積の値、主軸用モータ8の駆動電流の値、主軸用モータ8の消費電力の値、または、破砕圧の値のうちの少なくとも1つを採用することができる。そして、採用された負荷指標Lactに応じて、対応するセンサが、負荷指標Lactを検出する負荷指標検出器140として選択される。
From the above, as the load index Lact, at least one of the value of the product of the rotation speed and the output torque, the value of the driving current of the
[制御態様]
データ取得部94は、負荷指標取得部95、粒度指標取得部96および供給量取得部97を含む。負荷指標取得部95は、負荷指標検出器140から旋動式破砕機1にかかる破砕負荷を直接または間接的に表す負荷指標Lactを取得する。粒度指標取得部96は、粒度指標検出器130から選別機110で選別された所定の粒度範囲の産物の生産量を直接または間接的に表す粒度指標Pactを取得する。供給量取得部97は、供給量検出器150から旋動式破砕機1に供給される被破砕物の単位時間あたりの供給量を取得する。データ取得部94は、取得した各種データを記憶器90に記憶したり、各機能ブロック91,92,93に受け渡したりする。
[Control mode]
The
図4は、本実施の形態における制御器の制御ブロックの構成を示すブロック図である。粒度比算出部91は、破砕システム100から得られる粒度指標Pactを取得し、旋動式破砕機1によって破砕された被破砕物から得られる所定の粒度範囲の産物Gjの生産量を所定の基準生産量に対する比率で表した粒度比Ractを算出する。目標値生成部92は、算出された粒度比Ractを粒度比目標値Rrから差し引いた粒度比偏差ΔRに基づいて負荷指標目標値Lrを生成する。制御指令生成部93は、負荷指標検出器140で検出された負荷指標Lactおよび目標値生成部92で算出された負荷指標目標値Lrから制御指令値MVを生成する。破砕システム100は、制御指令値MVに基づいて負荷指標Lactが負荷指標目標値Lrに基づく所定の基準範囲内に維持されるように制御される。以下に、各制御ブロックについて詳しく説明する。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control block of the controller in this embodiment. The particle size
[目標値生成部]
図5は、図4に示す目標値生成部の構成例を示すブロック図である。目標値生成部92は、減算器162、制御ゲイン乗算器163、リミッタ164、加算器165および保持回路166を含む。
[Target value generator]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a target value generator shown in FIG.
減算器162は、粒度比目標値Rrから後述する粒度比算出部91で算出された破砕システム100における現在の粒度比Ractを差し引いて粒度比偏差ΔRを算出する。
The
制御ゲイン乗算器163は、粒度比偏差ΔRに制御ゲインKrを乗算し、負荷偏差ΔLrを算出する。なお、粒度比偏差ΔRが小さい場合、例えば0を含む所定範囲内である場合には、制御ゲイン乗算器163に入力される粒度比偏差ΔRを0としてもよいし、または、制御ゲイン乗算器163の出力である負荷偏差ΔLrを0としてもよい。目標値生成部92は、検出された負荷指標Lactと、負荷指標Lactおよび粒度比Ractの間の相関関係とから制御ゲインKrを設定する。このために、記憶器90には、旋動式破砕機1に応じた負荷指標Lactおよび粒度比Ractの間の相関関係を示すデータが予め記憶されている。
The
図6は、本実施の形態における負荷指標および粒度比の間の相関関係を示すグラフである。図6に示すグラフは、横軸を負荷指標に対応する負荷圧[MPa]とし、縦軸を粒度比[%]としており、負荷圧の変化に対する粒度比の変化に非線形な相関関係があることを示している。すなわち、旋動式破砕機1における負荷圧は、破砕エネルギーとみなすことができ、負荷圧が低いと被破砕物は破砕され難くなり、産物の粒度が大きくなる一方、負荷圧が高いと被破砕物は破砕され易くなり、産物の粒度が小さくなるという関係を有する。
FIG. 6 is a graph showing the correlation between the load index and granularity ratio in this embodiment. In the graph shown in FIG. 6, the horizontal axis is the load pressure [MPa] corresponding to the load index, and the vertical axis is the particle size ratio [%]. is shown. That is, the load pressure in the
本開示の開示者らは、鋭意研究の末、図6に示すグラフのように、負荷圧の変化に対する粒度比の変化にこのような相関関係があることを見出した。本開示は、当該相関関係を利用することにより、オペレータが直感的に設定可能な粒度比目標値Rrを、破砕負荷を安定化させるための負荷安定化制御に用いる負荷指標目標値Lrに変換することができるという知見に基づいている。すなわち、目標値生成部92は、検出された負荷指標と負荷指標および粒度比の間の相関関係とに基づいて負荷指標目標値Lrを生成する。
Disclosers of the present disclosure found that there is such a correlation between changes in particle size ratio and changes in load pressure, as shown in the graph in FIG. 6, after intensive research. By using the correlation, the present disclosure converts the particle size ratio target value Rr that can be intuitively set by the operator into the load index target value Lr used for load stabilization control for stabilizing the crushing load. It is based on the knowledge that it is possible. That is, the
なお、記憶器90に予め記憶される相関関係のデータは、図6における曲線A1で示されるような非線形の相関関係のデータそのものでもよいが、破砕システム100における常用負荷領域において線形近似した直線A2で示されるような線形の相関関係のデータであってもよい。
The correlation data stored in advance in the
相関関係のデータは、実際に破砕システム100を運転させた際の負荷圧を示す負荷指標Lactと、所定の粒度比の実績値とが対応付けられたデータである。所定の粒度比の実績値は、粒度比目標値Rrの対象となる粒度比に対応している。例えば、全生産量に対する第1産物G1の生産量の比率に着目し、粒度比目標値Rrを設定する場合、予め作成される相関関係のデータにおける粒度比の実績値として、全生産量に対する第1産物G1の生産量の比率の実績値が、負荷指標Lactに対応付けられる。
The correlation data is data in which the load index Lact, which indicates the load pressure when the crushing
目標値生成部92は、記憶器90に予め記憶される上記相関関係のデータから粒度比目標値Rrを負荷指標目標値Lrに変換するための制御ゲインKrを算出する。非線形の相関関係のデータが用いられる場合には、粒度比目標値Rrの位置における曲線A1の接線の傾きが制御ゲインKrとして算出される。また、線形の相関関係のデータが用いられる場合には、直線A2の傾きが制御ゲインKrとして算出される。算出された制御ゲインKrが制御ゲイン乗算器163において粒度比偏差補正値ΔRcに乗算させる制御ゲインKrとして設定される。本構成によれば、記憶器90に予め記憶された相関関係を用いて、粒度比についての値を負荷指標についての値に変換するため、簡単な演算で負荷指標目標値Lrを生成することができる。
The
リミッタ164は、制御ゲイン乗算器163から出力される負荷偏差ΔLrを所定の制限範囲E内に制限する。例えば、負荷偏差ΔLrが制限範囲Eの0より大きい上限値を超える場合、リミッタ164は、当該上限値を負荷偏差補正値ΔLrcとして出力する。また、負荷偏差ΔLrが制限範囲Eの0より小さい下限値を下回る場合、リミッタ164は、当該下限値を負荷偏差補正値ΔLrcとして出力する。負荷偏差ΔLrが制限範囲E内である場合、リミッタ164は、負荷偏差ΔLrをそのまま負荷偏差補正値ΔLrcとして出力する。このようなリミッタ164により、負荷指標目標値Lrの急激な変化が抑制される。
The
ここで、制限範囲Eは、検出された負荷指標Lactに応じて変更可能としてもよい。図5に示すように、曲線A1で示される相関関係において、負荷圧が小さい場合には、負荷圧の変化に対する粒度比の変動幅が大きい。一方、負荷圧が大きい場合には、負荷圧の変化に対する粒度比の変動幅が小さい。このため、非線形の相関関係のデータを用いて負荷指標目標値Lrが算出される場合、現在の負荷指標Lactが小さい場合には、制限範囲Eを小さく設定し、現在の負荷指標Lactが大きい場合には、制限範囲Eを大きく設定してもよい。これにより、粒度比の変動割合に応じて制限範囲Eを適切に設定することができる。 Here, the limit range E may be changeable according to the detected load index Lact. As shown in FIG. 5, in the correlation represented by curve A1, when the load pressure is small, the fluctuation range of the particle size ratio with respect to the change in load pressure is large. On the other hand, when the load pressure is high, the fluctuation width of the particle size ratio is small with respect to the load pressure. Therefore, when the load index target value Lr is calculated using non-linear correlation data, if the current load index Lact is small, the limit range E is set small, and if the current load index Lact is large, the limit range E is set small. , the limit range E may be set large. Thereby, the limit range E can be appropriately set according to the variation rate of the particle size ratio.
制限範囲Eの変更態様は、特に限定されないが、例えば、負荷指標Lactが所定の基準値未満の場合に制限範囲Eを第1の範囲に設定し、負荷指標Lactが所定の基準値以上の場合に制限範囲Eを第1の範囲に含まれ、かつ第1の範囲より狭い範囲の第2の範囲に設定する。2以上の基準値を設けることにより、制限範囲Eを3つ以上の範囲に設定することができる。また、例えば、負荷指標Lactに応じた制限範囲Eの上限値または下限値の値が所定の関数を用いて算出されてもよい。この場合、負荷指標Lactの変化に対して連続的に制限範囲Eの大きさが変化する。 The manner in which the limit range E is changed is not particularly limited. is set to a second range which is included in the first range and narrower than the first range. By providing two or more reference values, the limit range E can be set to three or more ranges. Further, for example, the upper limit value or lower limit value of the limit range E according to the load index Lact may be calculated using a predetermined function. In this case, the size of the limit range E changes continuously with changes in the load index Lact.
なお、直線A2で示されるような線形の相関関係を用いて負荷指標目標値Lrが算出される場合には、リミッタ164における制限範囲Eの大きさは固定されていてもよい。
Note that when the load index target value Lr is calculated using a linear correlation as indicated by the straight line A2, the size of the limit range E of the
保持回路166は、目標値生成部92から出力される負荷指標目標値Lrを所定時間保持する。加算器165は、リミッタ164から出力される負荷偏差補正値ΔLrcを保持回路166で保持された過去の負荷指標目標値Lrpに加算する。すなわち、目標値生成部92は、過去の負荷指標目標値Lrpに対する目標値の変化量として負荷偏差補正値ΔLrcを算出し、当該過去の負荷指標目標値Lrpに負荷偏差補正値ΔLrcを加算することで、新たな負荷指標目標値Lrを生成する。
The holding
[制御指令生成部]
制御指令生成部93は、目標値生成部92で生成された負荷指標目標値Lrおよび負荷指標検出器140で検出された負荷指標Lactに基づいて破砕システム100に対する制御指令値MVを生成する。
[Control command generator]
The
図7は、図4に示す制御指令生成部の構成例を示すブロック図である。制御指令生成部93は、減算器168および制御演算器169を含む。減算器168は、負荷指標目標値Lrから現在の負荷指標Lactを差し引いた負荷偏差実績値ΔLを算出する。なお、減算器168に入力される負荷指標Lactは、所定のフィルタによりノイズが除去された後の負荷指標Lactであってもよい。
7 is a block diagram showing a configuration example of a control command generation unit shown in FIG. 4. FIG.
制御演算器169は、負荷偏差実績値ΔLに対して所定の制御アルゴリズムを適用し、制御指令値MVを生成する。例えば、制御演算器169は、比例要素、積分要素および微分要素を有するPIDコントローラを含む。あるいは、制御演算器169は、比例要素を有するPコントローラ、比例要素および積分要素を有するPIコントローラ、または、比例要素および微分要素を有するPDコントローラ等を含んでもよい。
The
制御指令生成部93は、上記制御アルゴリズムに従って生成される制御指令値MVを出力する。なお、負荷偏差実績値ΔLが小さい場合、例えば0を含む所定範囲内である場合には、制御演算器169に入力される負荷偏差実績値ΔLを0としてもよいし、または、制御演算器169が前回の制御指令値MVと同じ制御指令値MVを出力するようにしてもよい。また、制御指令生成部93は、制御演算器169で生成された制御指令値MVを所定の制限範囲内に制限するリミッタを含んでいてもよい。
The
制御器9は、制御指令生成部93が生成した制御指令値MVに対して制御対象を動作させる。制御対象が油圧回路7である場合には、油圧シリンダ6へ供給される作動油の量が制御指令値MVに応じて制御され、破砕室16におけるセットの大きさが調整される。また、制御対象が供給機4である場合には、コンベヤ40による被破砕物の旋動式破砕機1への供給量が制御指令値MVに応じて制御される。
The
[粒度比算出部]
粒度比算出部91は、粒度指標検出器130により検出された粒度指標Pactに基づいて粒度比Ractを算出する。粒度比Ractは、旋動式破砕機1によって破砕された被破砕物から得られる所定の粒度範囲の産物Gjの生産量を所定の基準生産量に対する比率で表した値として定義される。
[Particle size ratio calculator]
The
まず、一例として、産物Gjの全生産量、すなわち、供給量を基準生産量とし、第1産物G1の生産量の基準生産量に対する比率を制御対象の粒度比Ractとする破砕システム100の制御態様を例示する。
First, as an example, the control mode of the crushing
本例では、第1電力計測器131が粒度指標検出器130である。第1電力計測器131は、上述したように、選別機110で選別された第1産物G1を搬送する第1搬送コンベヤ115を駆動する電動モータ118に供給される電力P1を計測する。
In this example, the
図8は、搬送コンベヤの電動モータに供給される電力と搬送コンベヤで搬送される産物の単位時間あたりの搬送量との関係を示すグラフである。図8に示すグラフは、実機において所定量の産物を搬送コンベヤで搬送させたときの電動モータに供給される電力を計測するとともに、そのときの実際の搬送量を計測し、計測された電力および搬送量の組み合わせのデータをグラフ上にプロットしたものである。さらに、図8に示すグラフには、搬送量を変化させたときの複数のプロット位置について近似された直線が表されている。 FIG. 8 is a graph showing the relationship between the electric power supplied to the electric motor of the transport conveyor and the transport amount per unit time of the product transported by the transport conveyor. A graph shown in FIG. Data of combinations of transport amounts are plotted on a graph. Furthermore, the graph shown in FIG. 8 shows straight lines approximated at a plurality of plot positions when the transport amount is changed.
第1搬送コンベヤ115は、第1産物G1を一定速度で搬送する。第1産物G1が第1搬送コンベヤ115上を搬送されると、第1搬送コンベヤ115を駆動する電動モータ118への負荷が増大する。第1搬送コンベヤ115を定速で運転するためには、電動モータ118に供給される第1電力P1を増大させる必要がある。図8の例では、電動モータ118に供給され得る第1電力P1の変化に対する単位時間あたり搬送量の変化は、図8の近似直線で示されるように、線形的な特性を有している。
The
このような特性を利用し、第1搬送コンベヤ115を駆動する電動モータ120に供給される第1電力P1から第1搬送コンベヤ115で搬送される第1産物G1の単位時間あたりの搬送量、すなわち、第1粒度範囲の第1産物G1の単位時間あたりの生産量を求めることができる。このため、本例において、粒度比算出部91は、第1電力P1を粒度指標Pactとして取得する。
Utilizing such a characteristic, the conveying amount per unit time of the first product G1 conveyed by the
図9は、図5に示す粒度比算出部の構成例を示すブロック図である。図9に示すように、粒度比算出部91は、生産量算出器170、フィルタ171、平均値算出部172および計算実行部173を含む。記憶器90には、電動モータ120に供給される電力と第1搬送コンベヤ115が単位時間あたりに搬送する搬送量との相関関係が予め記憶される。本実施の形態における破砕システム100は、旋動式破砕機1、第1搬送コンベヤ115、第1電力計測器131、生産量検出装置として機能する制御器9を備え、旋動式破砕機1により生産される第1産物G1の生産量を検出する生産量検出システムを含んでいる。生産量検出装置として機能する制御器9は、記憶器90および生産量算出器170を含む。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a particle size ratio calculator shown in FIG. As shown in FIG. 9 , the particle
生産量算出器170は、記憶器90から対応する相関関係を読み出し、粒度指標Pactとして取得した第1電力P1に対応する搬送量を、第1産物G1の生産量、すなわち、対象産物生産量Sactとして算出する。このような構成によれば、第1搬送コンベヤ115を駆動する電動モータ118に供給される第1電力P1を計測することにより、記憶器90に記憶された第1電力P1と第1搬送コンベヤ115の搬送量との相関関係を用いて、第1搬送コンベヤ115の搬送量を第1搬送コンベヤ115で搬送される産物の生産量として算出することができる。したがって、第1搬送コンベヤ115に、搬送量が計量可能なベルトスケールを設けたり、別途搬送量を検出する手段を設けたりすることなく、第1搬送コンベヤ115で搬送される産物の生産量を安価かつ容易に算出することができる。
The
また、粒度比算出部91は、供給量検出器150が検出した値Pallを取得する。上述したように、供給量検出器150は、例えば、供給機4のコンベヤ40を駆動する電動モータ41に供給される第4電力P4を検出する。生産量算出器170は、対象産物生産量Sactを算出する場合と同様に、記憶器90から対応する相関関係を読み出し、第4電力P4に対応する搬送量を旋動式破砕機1への供給量として算出する。本例において、粒度比算出部91は、基準生産量Sallを、第1産物G1、第2産物G2および第3産物G3の全生産量とする。また、本実施の形態において、全生産量は、旋動式破砕機1への供給量に等しいとみなすことができる。したがって、本例において、粒度比算出部91は、算出された供給量を基準生産量Sallとして扱う。
Also, the particle
なお、供給量を求める際に使用する相関関係は、第1産物G1の生産量を求める際に使用する相関関係と同じでもよいし異なっていてもよい。すなわち、第1搬送コンベヤ115と供給機4のコンベヤ40との間で、互いに同じ搬送能力および互いに同じ大きさを有する場合等、同じ特性を有する場合には、双方のコンベヤ40,115について共通する1つの相関関係が記憶器90に記憶されてもよい。これに代えて、供給機4のコンベヤ40に対応する相関関係および第1搬送コンベヤ115に対応する相関関係を含む複数の相関関係が記憶器90に記憶されてもよい。
The correlation used when determining the supply amount may be the same as or different from the correlation used when determining the production amount of the first product G1. That is, when the
粒度指標検出器130が粒度指標Pactを連続的または所定のタイミングごとに検出することにより、生産量算出器170で得られる対象産物生産量Sactは、時間経過に対して変化し得るデータとなる。同様に、供給量検出器150が供給量を示す値Pallを連続的または所定のタイミングごとに検出することにより、生産量算出器170で得られる供給量、すなわち、基準生産量Sallは、時間経過に対して変化し得るデータとなる。
The particle
フィルタ171は、対象産物生産量Sactおよび基準生産量Sallを平滑化する。例えばフィルタ171は、移動平均フィルタを含む。フィルタ171により、サイズまたは圧縮硬さ等の産物Gjのばらつきによる外乱が除去される。
A
平均値算出部172は、フィルタ後の対象産物生産量Sfactおよび基準生産量Sfallの所定の単位期間ごとの平均値を算出する。例えば、平均値算出部172は、フィルタ後の対象産物生産量Sfactの時間的な変化が基準範囲内である期間のうちの所定の単位期間を抽出し、当該抽出した単位期間における対象産物生産量の平均値を算出する。すなわち、平均値算出部172は、フィルタ後の対象産物生産量Sfactの時間的な変化が急峻な期間を除外して、フィルタ後の対象産物生産量Sfactの単位期間ごとの平均値を算出する。平均値算出部172は、フィルタ後の基準生産量Sfallについても同様にして平均値を算出する。
The average
計算実行部173は、平均値算出部172で算出された平均対象産物生産量Svactおよび平均基準生産量Svallに基づいて第3産物G3の生産量を基準生産量に対する比率で表した粒度比Ractを算出する。
計算実行部173は、平均対象産物生産量Svactの平均供給量に対する比率を粒度比Ractとして算出する。すなわち、粒度比Ractは、以下の式(1)を用いて算出される。
The
算出された粒度比Ractは、目標値生成部92に入力される。なお、上記式(1)は、以下の式(2)のように一般化することができる。
The calculated granularity ratio Ract is input to the
S2:第2産物G2の生産量
S3:第3産物G3の生産量
S4:供給量
S5:中間コンベヤの搬送量
ki=0または1(i=1,2,…,8)
着目する粒度比Ractによってkiの値が0または1に切り替えられる。式(2)においても、各生産量S1,S2,S3および供給量S4,S5は、平均値算出部172から出力された値である。上記例、すなわち、第1産物G1の生産量を供給量に対する比率で表した粒度比Ractは、式(2)におけるk1およびk7を1とし、その他の係数kiを0とした場合に相当する。
The value of k i is switched to 0 or 1 depending on the granularity ratio Ract of interest. Also in equation (2), the production amounts S1, S2, S3 and the supply amounts S4, S5 are the values output from the
上記例では、被破砕物の供給量を基準生産量とし、第1産物G1の生産量の基準生産量に対する比率を制御対象の粒度比Ractとするための基準生産量として、供給機4のコンベヤ40を駆動する電動モータ41に供給される第4電力P4を供給量検出器150が検出した値Pallとする代わりに、中間コンベヤ113を駆動する電動モータ114に供給される第5電力P5を供給量検出器150が検出した値Pallとしてもよい。すなわち、上記例において、式(2)に示すk7を1とする代わりに、k8を1としてもよい。
In the above example, the supply amount of the material to be crushed is the reference production amount, and the ratio of the production amount of the first product G1 to the reference production amount is the reference production amount for the particle size ratio Ract to be controlled. Instead of setting the fourth electric power P4 supplied to the
あるいは、生産量算出器170が第1産物G1の生産量と、第2産物G2の生産量と、第3産物G3の生産量とを算出し、これらの生産量を足し合わせた値を基準生産量Sallとしてもよい。すなわち、上記例において、式(2)に示すk7を1とする代わりに、k4,k5,k6を1としてもよい。
Alternatively, the
また、上記例では、被破砕物の供給量を基準生産量とし、第1産物G1の生産量の基準生産量に対する比率を制御対象の粒度比Ractとする例を示したが、粒度比Ractは、オペレータが設定する粒度比目標値、すなわち、監視対象の粒度比に応じて種々の粒度比を採用し得る。 Further, in the above example, the supply amount of the material to be crushed is set as the reference production amount, and the ratio of the production amount of the first product G1 to the reference production amount is set as the particle size ratio Ract of the controlled object. Various particle size ratios can be employed depending on the particle size ratio target value set by the operator, that is, the particle size ratio to be monitored.
例えば、対象産物生産量Sactは、第2産物G2の生産量であってもよいし、第1産物G1および第2産物G2の生産量の合計値であってもよい。例えば、式(2)において、k2およびk4を1とする、またはk1,k2,k4を1とし、他のkiを0としてもよい。あるいは、対象産物生産量Sactは、第3産物G3の生産量であってもよい。例えば、式(2)において、k3およびk4を1とし、他のkiを0としてもよい。対象産物生産量Sactが第3産物G3の生産量である場合、粒度比Ractは、供給量に対して破砕された被破砕物が旋動式破砕機1に再度供給される割合、すなわち、被破砕物のリターン比率を表す。これらの変形例においてもk4を1とする代わりにk5またはk1,k2,k3を1としてもよい。
For example, the target product production amount Sact may be the production amount of the second product G2, or may be the total value of the production amounts of the first product G1 and the second product G2. For example, in equation (2), k 2 and k 4 may be set to 1, or k 1 , k 2 , k 4 may be set to 1 and the other k i may be set to 0. Alternatively, the target product production amount Sact may be the production amount of the third product G3. For example, in equation (2), k 3 and k 4 may be 1, and the other k i may be 0. When the target product production amount Sact is the production amount of the third product G3, the particle size ratio Ract is the rate at which the crushed material to be crushed is resupplied to the
また、粒度比Ractは、複数の選別範囲に含まれる生産量に対するそのうちの一部の選別範囲における生産量の比率としてもよい。例えば、第1産物G1および第2産物G2の生産量の合計値に対する第1産物G1または第2産物G2の生産量の比率としてもよい。例えば、式(2)において、k1またはk2と、k4およびk5とを1とし、他のkiを0としてもよい。 Further, the particle size ratio Ract may be the ratio of the production amount in a part of the selection ranges to the production amount included in the plurality of selection ranges. For example, it may be the ratio of the production amount of the first product G1 or the second product G2 to the total value of the production amounts of the first product G1 and the second product G2. For example, in equation (2), k 1 or k 2 , k 4 and k 5 may be set to 1, and the other k i may be set to 0.
このように、式(2)における係数kiのうち、1にする係数と0にする係数との好適な組み合わせを選択することにより、粒度比算出部91は、オペレータが着目する産物Gjに基づく所望の粒度比Ractを算出することができる。なお、係数kiの選択に合わせて、粒度比目標値Rrがプリセットされるようにしてもよい。すなわち、記憶器90に、想定される係数kiの組み合わせに応じた粒度比目標値Rrのプリセット値が記憶され、オペレータによる係数kiの選択に応じたプリセット値が読み出され、読み出されたプリセット値に対してオペレータが所望の粒度比目標値Rrに調整できるようにしてもよい。
Thus, by selecting a suitable combination of the coefficient to be 1 and the coefficient to be 0 among the coefficients k i in Equation (2), the particle size
生産量算出器170は、第2産物G2の生産量、第3産物G3の生産量、中間コンベヤ113の搬送量も、第1産物G1の生産量と同様に、対応するコンベヤ116,117,113を駆動する電動モータ119,120,114に供給される電力に基づいて算出することができる。この際、複数の搬送コンベヤ115,116,117および電動モータ118,119,120が互いに同じ搬送能力および互いに同じ大きさ等を有する場合には、複数の搬送コンベヤ115,116,117について共通する1つの相関関係が記憶器90に記憶されてもよい。これに代えて、搬送コンベヤ115,116,117に応じた複数の相関関係が記憶器90に記憶されてもよい。
The
何れの粒度範囲における産物Gjに着目する場合であっても、産物Gjの生産量は、生産量算出器170により、同様に算出される。また、旋動式破砕機1から得られる複数種類の産物Gjの生産量を容易に算出することができるため、複数種類の産物Gjにおける生産バランスを容易に確認することができる。
The production amount of the product Gj is similarly calculated by the
[本実施の形態の効果]
上記構成によれば、負荷指標Lactが負荷指標目標値Lrに基づく基準範囲内になるように、旋動式破砕機1または供給機4のうちの少なくとも1つが制御される。これにより、短い時間における負荷変動を抑えて安定的な破砕システム100の運転を行うことができる。また、上記構成によれば、着目する粒度範囲の産物Gjの生産量Sactを所定の基準生産量Sallに対する比率で表した粒度比Ractと、負荷指標Lactおよび粒度比Ractの相関関係とを用いて、負荷指標目標値Lrが算出される。
[Effects of this embodiment]
According to the above configuration, at least one of the
このため、オペレータは、着目する粒度範囲の産物の生産量Sactに基づいて直感的に破砕システム100の制御目標値を設定することができる。また、産物の生産量Sactは、比較的長い時間で平均して得られる。したがって、着目する産物の生産量Sactに基づいて得られる粒度比Ractが粒度比目標値Rrとなるような負荷指標目標値Lrを生成することにより、破砕システム100の安定性と最適な生産バランスとを両立した運転を行うことができる。
Therefore, the operator can intuitively set the control target value of the crushing
以上より、所定粒度範囲内の産物Gjについて所望の生産量を得るための目標値を直感的に設定でき、所望の生産量となるように旋動式破砕機1を安定的に制御することができる。
As described above, it is possible to intuitively set a target value for obtaining a desired production amount for the product Gj within a predetermined particle size range, and to stably control the
また、上記実施の形態によれば、所定の粒度範囲の産物Gjの生産量を直接または間接的に表す粒度指標Pactを検出し、当該粒度指標Pactを用いて粒度比Ractが算出される。産物Gjの粒度そのものを計測する代わりに、選別後の産物Gjの生産量を計測または推定することにより、複数の粒度範囲の産物Gjの生産バランスの評価を容易に行うことができる。また、着目する粒度範囲の産物Gjの粒度比Ractを容易に算出することができる。さらに、所定の粒度範囲の産物Gjを搬送する搬送コンベヤ115,116,117における産物Gjの単位時間当たりの搬送量が、粒度比Ractを算出するための産物Gjの生産量として用いられる。したがって、着目する産物Gjを、別途計量器を設けることなく検出することができる。
Further, according to the above embodiment, the particle size index Pact that directly or indirectly represents the production amount of the product Gj having a predetermined particle size range is detected, and the particle size ratio Ract is calculated using the particle size index Pact. Instead of measuring the particle size of the product Gj itself, by measuring or estimating the production amount of the product Gj after sorting, it is possible to easily evaluate the production balance of the product Gj in a plurality of particle size ranges. In addition, it is possible to easily calculate the particle size ratio Ract of the product Gj in the particle size range of interest. Further, the amount of product Gj conveyed per unit time on
[シミュレーション結果]
図10は、本実施の形態に基づいた制御態様のシミュレーション結果を示すグラフである。図10の下のグラフは、負荷圧の時間変化を示すグラフであり、上のグラフは、粒度比の時間変化を示すグラフである。本例のシミュレーションでは、時刻T1に粒度比目標値Rrが第1目標値Rr1から第1目標値Rr1より低い第2目標値Rr2に変更されている。
[simulation result]
FIG. 10 is a graph showing simulation results of control modes based on the present embodiment. The lower graph of FIG. 10 is a graph showing the time change of the load pressure, and the upper graph is a graph showing the time change of the particle size ratio. In the simulation of this example, the particle size ratio target value Rr is changed from the first target value Rr1 to the second target value Rr2 lower than the first target value Rr1 at time T1.
図10に示すように、粒度比目標値Rrの変更に伴い、時刻T1以降の負荷指標目標値Lrが時刻T1以前に比べて高く変化している。負荷指標目標値Lrが段階的に変化しているのは、リミッタ164によって負荷指標目標値Lrの急激な変化が制限されるからである。負荷指標目標値Lrによって破砕システム100が制御されることにより、旋動式破砕機1から検出される負荷指標Lactが負荷指標目標値Lrに追従するように変化する。この結果、旋動式破砕機1で被破砕物が破砕されることにより得られる産物Gjの粒度比Ractも粒度比目標値Rrに追従するように変化している。このように、本実施の形態において、粒度比目標値Rrを用いて負荷圧の制御を行うことにより、所望の粒度比が得られることが、本シミュレーションにおいても示されている。
As shown in FIG. 10, the load index target value Lr after time T1 changes to be higher than before time T1 in accordance with the change in the granularity ratio target value Rr. The reason why the load index target value Lr changes in stages is that the
[変形例]
以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。
[Modification]
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiments, and various improvements, changes, and modifications are possible without departing from the scope of the present disclosure.
例えば、上記実施の形態では、粒度指標検出器130が第1産物G1、第2産物G2および第3産物G3の何れの粒度指標も検出可能な構成としているが、粒度指標検出器130は、少なくとも何れか1種類の産物の粒度指標を検出可能としてもよい。すなわち、破砕システム100において、着目する粒度比Ractを算出するために用いない粒度指標を検出する手段は備えていなくてもよい。例えば、着目する粒度比Ractがリターン比率である場合、粒度指標検出器130は、第3産物G3の粒度指標が検出可能であればよい。この場合、上記実施の形態では、破砕システム100は、粒度指標検出器130として第3電力計測器133を備えていればよく、第1電力計測器131および第2電力計測器132は備えていなくてもよい。同様に、着目する粒度比Ractが第1産物G1または第2産物G2の粒度比Ractの何れか一方である場合、破砕システム100は、粒度指標検出器130として第1電力計測器131または第2電力計測器132の何れか一方を備えていればよい。
For example, in the above-described embodiment, the particle
また、上記実施の形態では、粒度指標検出器130が粒度指標Pactとして産物Gjを搬送する搬送コンベヤ115,116,117を駆動する電動モータ118,119,120に供給される電力を検出することにより、産物Gjの生産量を算出する態様を例示したが、粒度指標の検出態様はこれに限られない。
In the above embodiment, the particle
例えば、搬送コンベヤ115,116,117は、単位時間あたりの搬送量を検出可能なベルトスケールであってもよい。この場合、ベルトスケールの計測値が粒度指標として検出される。すなわち、粒度指標は、産物Gjの単位時間あたりの搬送量、言い換えると、産物Gjの生産量である。また、搬送コンベヤ115,116,117の搬送面上にカメラを設置し、当該カメラが撮影した画像に対して画像処理を行うことにより、単位時間あたりの搬送量、すなわち、産物Gjの生産量を粒度指標として検出してもよい。例えば、カメラが撮影した産物の画像から搬送される産物の断面積を求め、断面積と搬送速度とから産物の搬送量が推定され得る。また、供給量検出器150において検出する値も、粒度指標と同様の変形例を採用できる。すなわち、供給機4のコンベヤ40および中間コンベヤ113において、ベルトスケールの計測値または画像処理による検出値から供給量を算出してもよい。
For example, the
あるいは、粒度指標検出器130はなくてもよい。例えば、旋動式破砕機1で破砕され、選別機110で選別される前の被破砕物、すなわち、第1産物G1、第2産物G2および第3産物G3の混成状態にある産物をカメラで撮影し、撮影画像を画像処理することにより、画像処理後の撮影画像から所定の粒度範囲の産物Gjの全体に対する比率を推定してもよい。すなわち、粒度比算出部91は、撮影画像から所望の粒度比Ractを直接取得してもよい。このためのカメラは、例えば、中間コンベヤ113の搬送面上に設置されてもよい。
Alternatively,
粒度指標を用いずに粒度比Ractを算出するために、粒度比算出部91は、負荷指標Lactおよび粒度比Ractの間の相関関係と、負荷指標検出器140で検出された負荷指標Lactとから負荷指標Lactにおける粒度比Ractを算出してもよい。例えば、粒度比算出部91は、図6の直線A2で示される線形の相関関係を読み出し、当該相関関係において、検出された負荷指標Lactに対応する粒度比Ractを出力してもよい。本構成によれば、別途粒度指標検出器130を設けることなく粒度比Ractを算出することができる。
In order to calculate the granularity ratio Ract without using the granularity index, the
また、上記実施の形態では、目標値生成部92において用いられる制御ゲインKrを、記憶器90に予め記憶されている相関関係と、負荷指標検出器140で検出された負荷指標Lactとから算出する態様を例示したが、これに限られない。例えば、記憶器90は、負荷指標Lactおよび粒度比Ractの履歴を記憶し、目標値生成部92は、過去の2以上の負荷指標および粒度比Ractの組み合わせから負荷指標Lactに対する粒度比Ractの変化率を算出することにより相関関係を算出し、算出した相関関係を用いて制御ゲインKrを算出してもよい。
Further, in the above embodiment, the control gain Kr used in the
例えば、図6のグラフと同様に、横軸を、負荷圧を示す負荷指標とし、縦軸を粒度比とすると、過去の第1時点における負荷指標La1および粒度比Ra1の組み合わせを示す第1座標Q1(La1,Ra1)と過去の第2時点における負荷指標La2および粒度比Ra2の組み合わせを示す第2座標Q2(La2,Ra2)とを結んだ直線が、負荷指標に対する粒度比の相関関係を示す直線となる。また、過去の3つ以上の時点における3つ以上の座標を直線または曲線により近似したものを相関関係としてもよい。 For example, as in the graph of FIG. 6, if the horizontal axis is the load index indicating the load pressure and the vertical axis is the particle size ratio, the first coordinate indicating the combination of the load index La1 and the particle size ratio Ra1 at the first time point in the past. A straight line connecting Q1 (La1, Ra1) and a second coordinate Q2 (La2, Ra2) representing a combination of the load index La2 and the particle size ratio Ra2 at the second time in the past indicates the correlation of the particle size ratio to the load index. becomes a straight line. Also, the correlation may be obtained by approximating three or more coordinates at three or more times in the past with straight lines or curves.
目標値生成部92は、このようにして得られた相関関係を用いて制御ゲインKrを算出してもよい。すなわち、目標値生成部92は、検出された負荷指標Lactにおける相関関係の傾きまたは接線の傾きを制御ゲインKrとして算出してもよい。本構成によれば、負荷指標および粒度比の実測値から制御ゲインKrを算出することにより、実際の運転時における旋動式破砕機1の特性を抽出することができ、より高い精度の負荷指標目標値Lrを生成することができる。
The
また、上記実施の形態では、油圧式の旋動式破砕機1を備えた破砕システム100を例示したが、旋動式破砕機1は、これに限られず、例えば、機械式の旋動式破砕機も適用可能である。
Further, in the above embodiment, the crushing
図11は、図1に示す破砕システムに適用される旋動式破砕機の他の例における概略構成を示す図である。図2に示す油圧式の旋動式破砕機1と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。
FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of another example of the gyration crusher applied to the crushing system shown in FIG. Components similar to those of the
図11に示すように、旋動式破砕機1Aも、油圧式の旋動式破砕機1と同様に、破砕室16へ被破砕物を投入するホッパ2と、ホッパ2へ被破砕物を供給する供給機4と、ホッパ2から落下した被破砕物を噛み込んで破砕するマントル13およびコーンケーブ14と、マントル13が固定される主軸5の旋回駆動手段である主軸用モータ8と、主軸用モータ8からマントル13へ回転動力を伝達する動力伝達機構80と、制御器9と、を備えている。
As shown in FIG. 11, the
図11に示す機械式の旋動式破砕機1Aは、油圧式の旋動式破砕機1とは異なり、油圧回路7および油圧回路7を通じて破砕室16におけるセットを制御するための油圧シリンダ6を備えていない。すなわち、旋動式破砕機1Aは、セットが機械的に保持される。
Unlike the hydraulic
ただし、旋動式破砕機1Aは、機械的なセットの調整が可能である。このため、旋動式破砕機1Aは、トップフレーム31の内周面に内ねじ31aが形成され、コーンケーブサポート35の外周面に外ねじ35aが形成され、内ねじ31aおよび外ねじ35aが螺合している。さらに、コーンケーブサポート35に外歯35bが形成され、この外歯35bは駆動歯車45と噛合している。駆動歯車45は、電動モータ46の回転動力を受けて回転する。電動モータ46は、トップフレーム31に支持されている。電動モータ46の動作は、制御器9と接続されたモータドライバ47によって制御される。
However, the
駆動歯車45が回転するとコーンケーブサポート35がトップフレーム31に対して回転する。コーンケーブサポート35が回転すると、トップフレーム31の内ねじ31aとコーンケーブサポート35の外ねじ35aとの螺合により、トップフレーム31に対してコーンケーブサポート35が昇降し、セットが変化する。ただし、機械式の旋動式破砕機1Aにおいて、セットは、破砕運転中に変更されない。
As the
トップフレーム31またはコーンケーブサポート35には、トップフレーム31に対するコーンケーブサポート35の変位を検出する接触式または非接触式のセットセンサ23Aが設けられている。制御器9は、セットセンサ23Aの検出値からセットを求めることができる。制御器9は、セットセンサ23Aで検出されたセットの値に基づいて電動モータ46を動作させる。
The
マントル13は、主軸5の上部に固定されたマントルコア12に取り付けられている。主軸5は、その軸心が鉛直方向から傾いた状態で、フレーム3内に配置されている。主軸5の下部は、インナーブッシュ51に嵌挿されている。インナーブッシュ51は偏心スリーブ52に固定されている。偏心スリーブ52は、ボトムフレーム32に設けられたアウターブッシュ53に嵌挿されている。偏心スリーブ52の下部は、滑り軸受66に支持されている。マントルコア12は、ボトムフレーム32に設けられたスラスト軸受(静圧軸受)55に支持されている。マントルコア12とスラスト軸受55との間には潤滑油による油膜が形成されている。スラスト軸受55の潤滑回路7Aには、潤滑油の給油圧力を検出する圧力センサ24Aが設けられている。マントル13に破砕圧が掛かると、マントルコア12とスラスト軸受55との間に潤滑油を送り出すために更に高い圧力が必要となり、スラスト軸受55へ供給される潤滑油の油圧が上昇する。したがって、圧力センサ24Aで検出されるスラスト軸受55の給油圧力は、破砕負荷を間接的に表す測定値であって、負荷指標Lactとして用いられ得る。
A
上記構成の旋動式破砕機1Aでは、前述の旋動式破砕機1と同様に、破砕負荷を直接的または間接的に表す負荷指標Lactを検出する負荷指標検出器140を備えている。制御器9は、破砕運転中に検出された負荷指標Lactを監視し、負荷指標Lactが負荷指標目標値Lrに基づく所定の基準範囲内に維持されるように供給機4による被破砕物の供給量を制御する。
The gyration-
また、上記実施の形態において、破砕システム100を、産物を生産する生産装置として例示したが、生産量検出システムおよび生産量検出方法は、破砕システム100以外の生産装置にも適用可能である。生産装置は、産物を搬送コンベヤで搬送可能な産物を生産する生産装置であればよい。例えば、生産装置は、セメント原料を焼成してクリンカを産物として生成するセメント製造プラント等を含む。また、検出対象の産物は、その後廃棄等されるものであってもよい。例えば、生産装置は、ごみ処理施設等において排出される灰の灰処理装置を含んでもよい。また、生産装置が生産する産物は1種類のみでもよい。
Further, in the above embodiment, the crushing
[本開示のまとめ]
本開示の一態様に係る破砕システムの制御器は、旋動式破砕機および前記旋動式破砕機に被破砕物を供給する供給機を備えた破砕システムの制御器であって、前記旋動式破砕機にかかる破砕負荷を直接または間接的に表す負荷指標を取得する負荷指標取得部と、前記旋動式破砕機によって破砕された前記被破砕物から得られる所定の粒度範囲の産物の生産量を所定の基準生産量に対する比率で表した粒度比を算出する粒度比算出部と、取得した前記負荷指標と前記負荷指標および前記粒度比の間の相関関係とに基づいて前記負荷指標目標値を生成する目標値生成部と、前記負荷指標および前記負荷指標目標値から制御指令値を生成する制御指令生成部と、を備え、前記負荷指標が負荷指標目標値に基づく基準範囲内になるように、前記旋動式破砕機または前記供給機のうちの少なくとも1つを制御する。
[Summary of this disclosure]
A controller of a crushing system according to an aspect of the present disclosure is a controller of a crushing system including a gyration crusher and a feeder that supplies crushed objects to the gyration crusher, wherein the gyration a load index acquisition unit that acquires a load index that directly or indirectly represents the crushing load applied to the crusher; a particle size ratio calculation unit that calculates a particle size ratio in which the amount is expressed as a ratio to a predetermined reference production amount; and the load index target value based on the acquired load index and the correlation between the load index and the particle size ratio. and a control command generator for generating a control command value from the load index and the load index target value, wherein the load index is within a reference range based on the load index target value. and controlling at least one of said orbital crusher or said feeder.
上記構成によれば、負荷指標が負荷指標目標値に基づく基準範囲内になるように、旋動式破砕機または供給機のうちの少なくとも1つが制御される。これにより、短い時間における負荷変動を抑えて安定的な破砕システムの運転を行うことができる。また、上記構成によれば、着目する粒度範囲の産物の生産量を所定の基準生産量に対する比率で表した粒度比と、負荷指標および粒度比の相関関係とを用いて、負荷指標目標値が算出される。 According to the above configuration, at least one of the gyration crusher and the feeder is controlled so that the load index is within the reference range based on the load index target value. As a result, it is possible to stably operate the crushing system by suppressing load fluctuations in a short period of time. Further, according to the above configuration, the load index target value is calculated by using the particle size ratio, which represents the production amount of the product in the particle size range of interest as a ratio to the predetermined reference production amount, and the correlation between the load index and the particle size ratio. Calculated.
このため、オペレータは、着目する粒度範囲の産物の生産量に基づいて直感的に破砕システムの制御目標値を設定することができる。また、産物の生産量は、比較的長い時間で平均して得られる。したがって、着目する産物の生産量に基づいて得られる粒度比が粒度比目標値となるような負荷指標目標値を生成することにより、破砕システムの安定性と最適な生産バランスとを両立した運転を行うことができる。 Therefore, the operator can intuitively set the control target value of the crushing system based on the production volume of the product in the particle size range of interest. Also, product yields are obtained averaged over a relatively long period of time. Therefore, by generating a load index target value such that the particle size ratio obtained based on the production volume of the product of interest becomes the particle size ratio target value, the operation that achieves both the stability of the crushing system and the optimum production balance can be achieved. It can be carried out.
以上より、所定粒度範囲内の産物について所望の生産量を得るための目標値を直感的に設定でき、所望の生産量となるように旋動式破砕機を安定的に制御することができる。 As described above, it is possible to intuitively set a target value for obtaining a desired production amount for a product within a predetermined particle size range, and to stably control the gyration crusher so as to achieve the desired production amount.
前記破砕システムは、前記旋動式破砕機で破砕された前記被破砕物を粒度に応じて選別する選別機を備え、前記制御器は、前記選別機で選別された前記所定の粒度範囲の産物の生産量を直接または間接的に表す粒度指標を取得する粒度指標取得部を備え、前記粒度比算出部は、前記粒度指標を用いて前記粒度比を算出してもよい。 The crushing system includes a sorter for sorting the crushed materials crushed by the gyration crusher according to particle size, and the controller controls the products of the predetermined particle size range sorted by the sorter. and a particle size index acquisition unit that acquires a particle size index that directly or indirectly represents the production amount of the particle size ratio, and the particle size ratio calculation unit may calculate the particle size ratio using the particle size index.
上記構成によれば、所定の粒度範囲の産物の生産量を直接または間接的に表す粒度指標を検出し、当該粒度指標を用いて粒度比が算出される。これにより、着目する粒度範囲の産物の粒度比を容易に算出することができる。 According to the above configuration, a particle size index that directly or indirectly represents the production amount of a product within a predetermined particle size range is detected, and the particle size ratio is calculated using the particle size index. This makes it possible to easily calculate the particle size ratio of the product in the particle size range of interest.
さらに、前記破砕システムは、前記選別機の下流側において、選別された前記所定の粒度範囲の産物を搬送する搬送コンベヤを備え、前記粒度比算出部は、前記搬送コンベヤにおける前記産物の単位時間あたりの搬送量を前記所定の粒度範囲の産物の生産量として用いて前記粒度比を算出してもよい。 Furthermore, the crushing system includes a conveyer that conveys the sorted product of the predetermined particle size range downstream of the sorter, and the particle size ratio calculation unit calculates the amount of the product per unit time on the conveyer. may be used as the production amount of the product in the predetermined particle size range to calculate the particle size ratio.
上記構成によれば、所定の粒度範囲の産物を搬送する搬送コンベヤにおける産物の単位時間当たりの搬送量が、粒度比を算出するための産物の生産量として用いられる。したがって、着目する産物の生産量を、別途計量器を設けることなく検出することができる。 According to the above configuration, the amount of product conveyed per unit time on a conveyer that conveys products of a predetermined particle size range is used as the production amount of the product for calculating the particle size ratio. Therefore, the production amount of the product of interest can be detected without providing a separate weighing device.
前記粒度指標取得部は、前記搬送コンベヤを駆動する電動モータに供給される電力を前記粒度指標として取得してもよい。これによれば、搬送コンベヤを駆動する電動モータに供給される電力を取得することにより、搬送コンベヤの搬送量を算出することができる。したがって、上記構成によれば、搬送コンベヤを、搬送量が計量可能なベルトスケールとしたり、別途搬送量を検出する手段を設けたりすることなく、搬送コンベヤの単位時間あたりの搬送量を安価かつ容易に算出することができる。 The particle size index acquisition unit may acquire, as the particle size index, electric power supplied to an electric motor that drives the transport conveyor. According to this, it is possible to calculate the transport amount of the transport conveyor by obtaining the electric power supplied to the electric motor that drives the transport conveyor. Therefore, according to the above configuration, the conveying amount per unit time of the conveying conveyor can be measured inexpensively and easily without using a belt scale capable of measuring the conveying amount or providing a separate means for detecting the conveying amount. can be calculated to
前記制御器は、前記旋動式破砕機に供給される前記被破砕物の単位時間あたりの供給量を取得する供給量取得部を備え、前記粒度比算出部は、前記供給量に対する前記搬送コンベヤにおける前記搬送量の割合を前記粒度比として算出してもよい。 The controller includes a supply amount acquisition unit that acquires a supply amount per unit time of the material to be crushed that is supplied to the gyration crusher, and the particle size ratio calculation unit calculates the supply amount of the conveying conveyor may be calculated as the particle size ratio.
前記粒度比算出部は、前記相関関係および取得した前記負荷指標から前記負荷指標における前記粒度比を算出してもよい。本構成によれば、別途粒度指標検出器を設けることなく粒度比を算出することができる。 The granularity ratio calculator may calculate the granularity ratio in the load index from the correlation and the acquired load index. According to this configuration, the particle size ratio can be calculated without providing a separate particle size index detector.
前記目標値生成部は、取得した前記負荷指標と前記相関関係から制御ゲインを設定し、前記制御ゲインと所定の粒度比目標値から前記粒度比を差し引いた粒度比偏差とに基づいて前記負荷指標目標値を生成してもよい。これによれば、制御ゲインを用いて粒度比偏差から負荷指標目標値が生成されるため、簡単な構成で粒度比目標値から負荷指標目標値への変換を容易に実現できる。 The target value generation unit sets a control gain from the obtained load index and the correlation, and sets the load index based on the control gain and a particle size ratio deviation obtained by subtracting the particle size ratio from a predetermined particle size ratio target value. A target value may be generated. According to this, since the load index target value is generated from the particle size ratio deviation using the control gain, the conversion from the particle size ratio target value to the load index target value can be easily realized with a simple configuration.
前記破砕システムは、前記相関関係を記憶する記憶器を備え、前記目標値生成部は、取得した前記負荷指標および前記記憶器に予め記憶された前記相関関係から前記制御ゲインを算出してもよい。本構成によれば、記憶器に予め記憶された相関関係を用いて、粒度比についての値を負荷指標についての値に変換するため、簡単な演算で負荷指標目標値を生成することができる。 The crushing system may include a storage that stores the correlation, and the target value generation unit may calculate the control gain from the obtained load index and the correlation pre-stored in the storage. . According to this configuration, the value of the granularity ratio is converted into the value of the load index using the correlation stored in advance in the storage unit, so the load index target value can be generated by a simple calculation.
前記破砕システムは、取得した前記負荷指標および算出された前記粒度比の履歴を記憶する記憶器を備え、前記目標値生成部は、過去の2以上の前記負荷指標および前記粒度比の組み合わせから前記負荷指標に対する前記粒度指標の変化率を算出することにより前記相関関係を算出し、取得した前記負荷指標および算出された前記相関関係から前記制御ゲインを算出してもよい。本構成によれば、負荷指標および粒度比の実測値から制御ゲインを算出することにより、実際の運転時における旋動式破砕機の特性を抽出することができ、より高い精度の負荷指標目標値を生成することができる。 The crushing system includes a storage device that stores a history of the acquired load index and the calculated particle size ratio, and the target value generation unit selects from two or more past combinations of the load index and the particle size ratio, The correlation may be calculated by calculating a change rate of the granularity index with respect to the load index, and the control gain may be calculated from the obtained load index and the calculated correlation. According to this configuration, by calculating the control gain from the load index and the measured value of the particle size ratio, it is possible to extract the characteristics of the orbital crusher during actual operation, and the target value of the load index can be obtained with higher accuracy. can be generated.
前記目標値生成部は、前記粒度比偏差に前記制御ゲインを掛ける制御ゲイン乗算器と、前記制御ゲイン乗算器の出力を所定の制限範囲に制限するリミッタと、を含み、前記制限範囲は、取得した前記負荷指標に応じて設定されてもよい。これにより、粒度比の変動割合に応じて制限範囲を適切に設定することができる。 The target value generating unit includes a control gain multiplier that multiplies the control gain by the particle size ratio deviation, and a limiter that limits the output of the control gain multiplier to a predetermined limit range, and the limit range is acquired It may be set according to the load index obtained. As a result, the limit range can be appropriately set according to the variation rate of the particle size ratio.
本開示の他の態様に係る破砕システムは、旋動式破砕機と、前記旋動式破砕機に被破砕物を供給する供給機と、上記構成の制御器と、を備えている。 A crushing system according to another aspect of the present disclosure includes a gyration-type crusher, a feeder that supplies crushed objects to the gyration-type crusher, and a controller configured as described above.
前記旋動式破砕機は、偏心旋回運動する主軸に固定されたマントルと、内部に、前記マントルとの間に被破砕物を噛み込んで圧砕する破砕室を有するコーンケーブと、を備え、前記マントルおよび前記コーンケーブの間のセットが機械的に保持され、前記制御器は、前記被破砕物の前記旋動式破砕機への供給量を制御してもよい。 The orbital crusher includes a mantle fixed to a main shaft that performs an eccentric orbital motion, and a cone cavity having a crushing chamber that bites and crushes an object to be crushed between the mantle and the mantle. and the set between the cone cave may be mechanically retained, and the controller may control the feed rate of the material to be crushed to the orbital crusher.
前記旋動式破砕機は、偏心旋回運動する主軸に固定されたマントルと、内部に、前記マントルとの間に被破砕物を噛み込んで圧砕する破砕室を有するコーンケーブと、前記マントルおよび前記コーンケーブの間のセットを保持するように前記マントルまたは前記コーンケーブに破砕力に対抗する油圧力を与える油圧シリンダと、を備え、前記制御器は、前記被破砕物の前記旋動式破砕機への供給量または前記セットの大きさのうちの少なくとも1つを制御してもよい。 The orbital crusher includes a mantle fixed to a main shaft that performs an eccentric orbital motion, a cone cavity having a crushing chamber in which an object to be crushed is caught and crushed between the mantle and the mantle, and the mantle and the cone cave. a hydraulic cylinder that applies hydraulic pressure to the mantle or cone to oppose crushing forces to hold the set between At least one of the amount or size of said set may be controlled.
本開示の他の態様に係る制御方法は、旋動式破砕機および前記旋動式破砕機に被破砕物を供給する供給機を備えた破砕システムの制御方法であって、前記旋動式破砕機にかかる破砕負荷を直接または間接的に表す負荷指標を検出し、前記旋動式破砕機によって破砕された前記被破砕物から得られる所定の粒度範囲の産物の生産量を所定の基準生産量に対する比率で表した粒度比を算出し、検出された前記負荷指標と前記負荷指標および前記粒度比の間の相関関係とに基づいて前記負荷指標目標値を生成し、前記負荷指標が負荷指標目標値に基づく基準範囲内になるように、前記負荷指標および前記負荷指標目標値から前記旋動式破砕機または前記供給機のうちの少なくとも1つを制御するための制御指令値を生成する。 A control method according to another aspect of the present disclosure is a control method of a crushing system including a gyration crusher and a feeder that supplies crushed objects to the gyration crusher, wherein the gyration crusher A load indicator that directly or indirectly represents the crushing load applied to the machine is detected, and the production amount of products in a predetermined particle size range obtained from the material to be crushed by the gyration crusher is calculated as a predetermined reference production amount. and generating the load index target value based on the detected load index and a correlation between the load index and the granularity ratio, wherein the load index is equal to the load index target A control command value for controlling at least one of the orbital crusher or the feeder is generated from the load index and the load index target value so as to be within a reference range based on the value.
本開示の他の態様に係る生産量検出装置は、投入した原料に所定の処理を行って所定の産物を生産する生産装置における生産量検出装置であって、前記生産装置は、生産された前記産物を搬送する搬送コンベヤを備え、前記生産量検出装置は、前記搬送コンベヤを駆動する電動モータに供給される電力と前記搬送コンベヤが単位時間あたりに搬送する搬送量との相関関係が予め記憶された記憶器と、前記電動モータに供給される電力を取得し、取得した前記電力および前記電力と前記搬送量との前記相関関係から、取得した前記電力に対応する前記搬送量を前記生産装置の生産量として算出する生産量算出器と、を備えている。 A production amount detection apparatus according to another aspect of the present disclosure is a production amount detection apparatus in a production apparatus that produces a predetermined product by performing a predetermined process on input raw materials, wherein the production apparatus A transport conveyor for transporting products is provided, and the production amount detection device stores in advance a correlation between power supplied to an electric motor for driving the transport conveyor and a transport amount transported by the transport conveyor per unit time. and a storage unit that acquires the power supplied to the electric motor, and stores the transport amount corresponding to the acquired power from the acquired power and the correlation between the power and the transport amount of the production apparatus. and a production volume calculator for calculating the production volume.
上記構成によれば、搬送コンベヤを駆動する電動モータに供給される電力を取得することにより、記憶器に記憶された電力と搬送量との相関関係を用いて、搬送コンベヤの搬送量を搬送コンベヤで搬送される産物の生産量として算出することができる。したがって、搬送コンベヤに、搬送量が計量可能なベルトスケールを設けたり、別途搬送量を検出する手段を設けたりすることなく、産物の生産量を安価かつ容易に算出することができる。 According to the above configuration, by obtaining the power supplied to the electric motor that drives the transport conveyor, the transport amount of the transport conveyor can be calculated using the correlation between the power stored in the storage unit and the transport amount. It can be calculated as the production volume of products conveyed by Therefore, the production amount of the product can be calculated easily and inexpensively without providing the conveyer with a belt scale capable of measuring the conveyed amount or separately providing means for detecting the conveyed amount.
前記生産装置は、生産された前記産物を所定の基準に応じて少なくとも第1種類の産物と第2種類の産物とに選別する選別機を備え、前記搬送コンベヤは、前記第1種類の産物を搬送する第1コンベヤと前記第2種類の産物を搬送する第2コンベヤとを含み、前記生産量算出器は、前記第1コンベヤを駆動する電動モータに供給される第1電力および前記第2コンベヤを駆動する電動モータに供給される第2電力を取得してもよい。 The production apparatus includes a sorter that sorts the produced products into at least a first type of product and a second type of product according to predetermined criteria, and the transport conveyor sorts the first type of product. a first conveyor for conveying and a second conveyor for conveying said second type of product, wherein said production calculator calculates a first electric power supplied to an electric motor driving said first conveyor and said second conveyor; may obtain a second power supplied to the electric motor that drives the .
上記構成によれば、生産装置から得られる複数種類の産物の生産量を容易に算出することができるため、複数種類の産物における生産バランスを容易に確認することができる。 According to the above configuration, it is possible to easily calculate the production amounts of the multiple types of products obtained from the production apparatus, so that it is possible to easily check the production balance of the multiple types of products.
前記生産装置は、被破砕物を破砕する旋動式破砕機を備え、前記選別機は、破砕された前記被破砕物を所定の粒度範囲に応じて選別してもよい。 The production apparatus may include a gyration crusher for crushing the crushed material, and the sorter may sort the crushed material according to a predetermined particle size range.
本開示の他の態様に係る生産量検出システムは、投入した原料に所定の処理を行って所定の産物を生産する生産装置における生産量検出システムであって、前記生産装置は、生産された前記産物を搬送する搬送コンベヤを備え、前記生産量検出システムは、前記搬送コンベヤを駆動する電動モータに供給される電力を計測する電力計測器と、上記構成の生産量検出装置と、を備えている。 A production amount detection system according to another aspect of the present disclosure is a production amount detection system in a production apparatus that produces a predetermined product by performing a predetermined process on input raw materials, wherein the production apparatus includes the produced A transport conveyor for transporting products is provided, and the production volume detection system includes a power measuring instrument for measuring power supplied to an electric motor that drives the transport conveyor, and the production volume detection device configured as described above. .
本開示の他の態様に係る生産量検出方法は、投入した原料に所定の処理を行って所定の産物を生成し、生成した前記産物を搬送得る搬送コンベヤを備えた生産装置における生産量検出方法であって、前記生産量検出方法は、前記搬送コンベヤを駆動する電動モータに供給される電力を検出し、前記電力と前記搬送コンベヤが単位時間あたりに搬送する搬送量との相関関係を取得し、検出された前記電力および前記電力と前記搬送量との前記相関関係から、検出された前記電力に対応する前記搬送量を生産量として算出する。 A production amount detection method according to another aspect of the present disclosure is a production amount detection method in a production apparatus that performs a predetermined treatment on input raw materials to generate a predetermined product, and includes a transport conveyor capable of transporting the generated product. wherein the production amount detection method detects power supplied to an electric motor that drives the transfer conveyor, and obtains a correlation between the power and a transfer amount transferred by the transfer conveyor per unit time. and from the detected electric power and the correlation between the electric power and the conveyed amount, the conveyed amount corresponding to the detected electric power is calculated as the production amount.
1,1A 旋動式破砕機
4 供給機
6 油圧シリンダ
9 制御器
13 マントル
14 コーンケーブ
16 破砕室
90 記憶器
91 粒度比算出部
92 目標値生成部
93 制御指令生成部
95 負荷指標取得部
96 粒度指標取得部
97 供給量取得部
100 破砕システム
110 選別機
115,116,117 搬送コンベヤ
118,119,120 電動モータ
130 粒度指標検出器
131,132,133 電力計測器
140 負荷指標検出器
150 供給量検出器
163 制御ゲイン乗算器
164 リミッタ
170 生産量算出器
1,
Claims (14)
前記旋動式破砕機にかかる破砕負荷を直接または間接的に表す負荷指標を取得する負荷指標取得部と、
前記旋動式破砕機によって破砕された前記被破砕物から得られる所定の粒度範囲の産物の生産量を所定の基準生産量に対する比率で表した粒度比を算出する粒度比算出部と、
取得した前記負荷指標と前記負荷指標および前記粒度比の間の相関関係とに基づいて前記負荷指標目標値を生成する目標値生成部と、
前記負荷指標および前記負荷指標目標値から制御指令値を生成する制御指令生成部と、を備え、
前記負荷指標が負荷指標目標値に基づく基準範囲内になるように、前記旋動式破砕機または前記供給機のうちの少なくとも1つを制御する、制御器。 A controller for a crushing system comprising a gyratory crusher and a feeder for supplying crushed material to the gyratory crusher,
a load index acquisition unit that acquires a load index that directly or indirectly represents the crushing load applied to the orbital crusher;
a particle size ratio calculation unit for calculating a particle size ratio, in which a production amount of a product within a predetermined particle size range obtained from the material to be crushed by the orbital crusher is expressed as a ratio to a predetermined reference production amount;
a target value generation unit that generates the load index target value based on the obtained load index and the correlation between the load index and the granularity ratio;
a control command generator that generates a control command value from the load index and the load index target value,
A controller for controlling at least one of the orbital crusher or the feeder such that the load index is within a reference range based on a load index target value.
前記制御器は、前記選別機で選別された前記所定の粒度範囲の産物の生産量を直接または間接的に表す粒度指標を取得する粒度指標取得部を備え、
前記粒度比算出部は、前記粒度指標を用いて前記粒度比を算出する、請求項1に記載の制御器。 The crushing system includes a sorter that sorts the crushed materials crushed by the gyration crusher according to particle size,
The controller comprises a particle size index acquisition unit that acquires a particle size index that directly or indirectly represents the production volume of the product within the predetermined particle size range sorted by the sorter,
2. The controller according to claim 1, wherein said particle size ratio calculator calculates said particle size ratio using said particle size index.
前記粒度比算出部は、前記搬送コンベヤにおける前記産物の単位時間あたりの搬送量を前記所定の粒度範囲の産物の生産量として用いて前記粒度比を算出する、請求項2に記載の制御器。 The crushing system comprises, downstream of the sorter, a transport conveyor that transports the sorted products of the predetermined particle size range,
3. The controller according to claim 2, wherein said particle size ratio calculation unit calculates said particle size ratio using the transport amount of said product per unit time on said transport conveyor as the production amount of said product within said predetermined particle size range.
前記粒度比算出部は、前記供給量に対する前記搬送コンベヤにおける前記搬送量の割合を前記粒度比として算出する、請求項3または4に記載の制御器。 A supply amount acquisition unit that acquires a supply amount per unit time of the material to be crushed supplied to the orbital crusher,
5. The controller according to claim 3, wherein said particle size ratio calculator calculates a ratio of said transport amount on said transport conveyor to said supply amount as said particle size ratio.
前記目標値生成部は、取得した前記負荷指標および前記記憶器に予め記憶された前記相関関係から前記制御ゲインを算出する、請求項7に記載の制御器。 A storage device that stores the correlation,
8. The controller according to claim 7, wherein said target value generator calculates said control gain from said obtained load index and said correlation stored in advance in said storage device.
前記目標値生成部は、過去の2以上の前記負荷指標および前記粒度比の組み合わせから前記負荷指標に対する前記粒度比の変化率を算出することにより前記相関関係を算出し、取得した前記負荷指標および算出された前記相関関係から前記制御ゲインを算出する、請求項7に記載の制御器。 A storage device for storing a history of the obtained load index and the calculated granularity ratio,
The target value generating unit calculates the correlation by calculating a change rate of the granularity ratio with respect to the load index from two or more past combinations of the load index and the granularity ratio, and calculates the obtained load index and the granularity ratio. 8. The controller according to claim 7, wherein said control gain is calculated from said calculated correlation.
前記制限範囲は、取得した前記負荷指標に応じて設定される、請求項7から9の何れかに記載の制御器。 The target value generator includes a control gain multiplier that multiplies the grain size ratio deviation by the control gain, and a limiter that limits the output of the control gain multiplier to a predetermined limit range,
10. The controller according to any one of claims 7 to 9, wherein said limit range is set according to said obtained load index.
前記旋動式破砕機に被破砕物を供給する供給機と、
請求項1から10の何れかに記載の制御器と、を備えた、破砕システム。 a gyration crusher;
a feeder that feeds the object to be crushed to the orbital crusher;
A crushing system comprising a controller according to any one of claims 1 to 10.
偏心旋回運動する主軸に固定されたマントルと、
内部に、前記マントルとの間に被破砕物を噛み込んで圧砕する破砕室を有するコーンケーブと、を備え、
前記マントルおよび前記コーンケーブの間のセットが機械的に保持され、
前記制御器は、前記被破砕物の前記旋動式破砕機への供給量を制御する、請求項11に記載の破砕システム。 The orbital crusher is
a mantle fixed to a main shaft that performs an eccentric orbital motion;
a cone cavity having a crushing chamber inside which crushes the object to be crushed by biting it between the mantle and the mantle;
a set between the mantle and the cone cave is mechanically retained;
12. The crushing system according to claim 11, wherein the controller controls the supply of the material to be crushed to the orbital crusher.
偏心旋回運動する主軸に固定されたマントルと、
内部に、前記マントルとの間に被破砕物を噛み込んで圧砕する破砕室を有するコーンケーブと、
前記マントルおよび前記コーンケーブの間のセットを保持するように前記マントルまたは前記コーンケーブに破砕力に対抗する油圧力を与える油圧シリンダと、を備え、
前記制御器は、前記被破砕物の前記旋動式破砕機への供給量または前記セットの大きさのうちの少なくとも1つを制御する、請求項11に記載の破砕システム。 The orbital crusher is
a mantle fixed to a main shaft that performs an eccentric orbital motion;
a cone cable having a crushing chamber in which crushing objects are bitten and crushed between the mantle and the mantle;
a hydraulic cylinder for applying hydraulic force against crushing forces to the mantle or the cone to hold the set between the mantle and the cone;
12. The shredding system of claim 11, wherein the controller controls at least one of the feed rate of the material to be shredded to the orbital shredder or the size of the set.
前記旋動式破砕機にかかる破砕負荷を直接または間接的に表す負荷指標を検出し、
前記旋動式破砕機によって破砕された前記被破砕物から得られる所定の粒度範囲の産物の生産量を所定の基準生産量に対する比率で表した粒度比を算出し、
検出された前記負荷指標と前記負荷指標および前記粒度比の間の相関関係とに基づいて前記負荷指標目標値を生成し、
前記負荷指標が負荷指標目標値に基づく基準範囲内になるように、前記負荷指標および前記負荷指標目標値から前記旋動式破砕機または前記供給機のうちの少なくとも1つを制御するための制御指令値を生成する、制御方法。
A control method for a crushing system comprising a gyration crusher and a feeder for supplying crushed material to the gyration crusher, comprising:
detecting a load index that directly or indirectly represents the crushing load applied to the gyration crusher;
Calculating a particle size ratio, which is expressed as a ratio of the production amount of products in a predetermined particle size range obtained from the material to be crushed by the gyration crusher to a predetermined standard production amount,
generating the load index target value based on the detected load index and a correlation between the load index and the granularity ratio;
Control for controlling at least one of the tumbling crusher and the feeder from the load index and the load index target value so that the load index is within a reference range based on the load index target value A control method that generates command values.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240613 |