JP3678811B2 - 粉砕機の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は粉砕機の制御装置に係り、特に、被粉砕物の生産量及び粒径分布の良好な制御応答性を実現し、かつ粉砕機の故障発生を防止するに好適な制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に、従来より知られている粉砕機と、該粉砕機の制御装置を示す。
この図に示すように、本例の粉砕機は、ハウジング２０内に備えられた被粉砕物保有手段たるターンテーブル６と、該ターンテーブル６を回転駆動するモータ５と、前記ターンテーブル６の上面外周部に押圧された粉砕手段たる粉砕ローラ８と、前記ターンテーブル６に対する前記粉砕ローラ８の加圧力を調整する加圧力調整手段１４と、前記ハウジング２０の下部に連通された搬送空気導入口２１と、前記ハウジング２０の上部に開口された粉砕機生産物の排出口２２と、前記ハウジング２０の上部に設けられた分級機たるベーン１２と、該ベーン１２の調整手段１５と、前記ターンテーブル６に被粉砕原料１を供給するフィーダ２と、フィーダ２より供給された被粉砕原料１を前記ターンテーブル６の上面略中央部に導くホッパ４とから構成されている。
【０００３】
前記フィーダ２によって搬送された被粉砕原料１は、ホッパ４を介して回転するターンテーブル６上に供給される。ターンテーブル６上に供給された被粉砕原料１は、ターンテーブル６の遠心力によってターンテーブル６の外周方向に順次移送され、粉砕ローラ８とによって粉砕される。粉砕された原料は、搬送空気導入口２１から導入された搬送空気９によって上方に吹き上げられる。吹き上げられた被粉砕物のうち、ベーン１２によって設定された粒径以下の被粉砕物（粉砕機生産物）１０は、ベーン１２及び排出口２２を通って需要先へと輸送される。一方、吹き上げられた被粉砕物のうち、ベーン１２によって設定された粒径以上の被粉砕物は、ベーン１２によって粉砕機生産物１０と分別され、遠心力分級捕集被粉砕物１３となって再度ターンテーブル６に戻る。これよりもさらに粒径が大きな粉砕物は、重力が大きいためにベーン１２に達する前に落下し、重力分級捕集被粉砕物１１となって再度ターンテーブル６に戻る。したがって、前記ターンテーブル６上には、通常、被粉砕原料１と、重力分級捕集被粉砕物１１と、遠心力分級捕集被粉砕物１３との混合体が保有される。
【０００４】
前記フィーダ２は、図示しない信号出力部からのフィーダ指令信号３に従って被粉砕原料１の運搬速度が加減され、該指令信号３に比例する量の被粉砕原料１をホッパ４に与える。フィーダ指令信号３は、粉砕機生産物１０の流量が過不足の無いように加減される。この場合、粉砕機生産物１０の流量がオンライン計測可能な場合は、生産物流量の計測値と目標値との偏差をＰＩ調節により調節すれば良い。しかしながら、多くの場合には、粉砕機生産物１０の流量はオンライン計測が困難であるから、通常は粉砕機生産物１０の流量と因果関係にある状態量を計測し、調節することで同様の目的を達する。例えば、被粉砕原料が石炭で、需要先がドラムボイラである場合には、ドラムボイラの蒸気圧力はバーナに供給される微粉炭流量と直接的な因果関係を有するから、ドラム圧力が目標値となるように偏差のＰＩ調節を行なうことで、フィーダ指令信号３が加減される。
【０００５】
一方、前記加圧力調整手段１４に与えられる加圧力指令信号１６は、関数要素１８により与えられる。すなわち粉砕機の粉砕能力は、ターンテーブル６に対する粉砕ローラ８の加圧力にほぼ比例して増減するから、加圧力指令信号１６は、関数要素１８に示すように、被粉砕原料１の供給量に比例して該加圧力を増減すべく与えられる。また、前記ベーン調整手段１５に与えられる分級特性指令信号１７は、関数要素１９により与えられる。すなわち一般に粉砕機は、被粉砕原料１の供給量が多く、したがって高負荷運転になるほど粉砕機生産物１０の粒径分布が悪化（粗粒分が増加）する傾向にあるから、この分級特性指令信号１７は、関数要素１９に示すように、被粉砕原料１の供給量が増加するほど分級設定を絞る（旋回力を増して粗粒の捕集効率を上げる）方向で与えられる。
【０００６】
なお、需要先の事情によっては、低負荷運転時に一層の粒度の向上を要求される場合もあるので、関数要素１８，１９の設定法については、上述のごとく画一的に論じにくい場合もあるが、被粉砕原料の供給量に応じて加圧力指令信号１６及び分級特性指令信号１７を加減する構成である点においては共通している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術に係る制御回路は、粉砕機の負荷が一定であるか、あるいは負荷の変化率が低い場合には、実用上充分な性能を発揮する。例えば、粉砕機への被粉砕原料１の供給量をステツプ状に変化させたときの粉砕機生産物の応答時定数をＴ［分］としたとき、変化率が１／（１０Ｔ）［％／分］程度以下（通例Ｔ＝１〜２［分］だから、０．０５〜０．１［％／分］以下を指す）の場合には、実用上充分な性能を発揮できる。
【０００８】
しかしながら、昨今は５〜１０［％／分］（５０［％］負荷から１００［％］負荷への到達を２５〜５［分］で行なう負荷変化率）の高速負荷変化が必要になっており、前記従来技術によるときには次のような不都合が起こる。
【０００９】
▲１▼高速負荷変化領域では、被粉砕原料１供給量の関数として保有被粉砕物７の量が一意に決まらないため、ターンテーブル６上の保有被粉砕物７の量と加圧力指令信号１６とがアンバランスになり、消費電力の増加といった経済上の不都合や、ターンテーブル６及び粉砕ローラ８の摩耗増加、さらには粉砕機の振動増加といった工学上の不都合、それに粉砕機生産物１０の粒度分布が悪化して需要先への粉砕機生産物１０の増加が遅れるといった機能上の不都合が生じる。
すなわち、本来、保有被粉砕物７の増加、減少は粉砕機生産物１０の量を加減し、原料供給量と粉砕機生産物１０の量の偏差が保有被粉砕物７の量の増減をもたらすから、自己平衡性により、充分に時間が経過すれば、保有被粉砕物７の量は原料１供給量に見合う値に収束するが、高速負荷変化領域ではこの作用が追い着かない。したがって、ターンテーブル６と粉砕ローラ８との間を通過する被粉砕物の流量は常に保有被粉砕物７の量に比例するとみなせるに対し、これを処理する能力を支配する加圧力指令信号１６は被粉砕原料１供給量の関数として関数要素１８で与えられるため、ターンテーブル６上の実際の保有被粉砕物７の量と加圧力指令信号１６とがアンバランスになる。
かかるアンバランスを生じると、前述の自己平衡時の収束値を基準として被粉砕原料１に比して保有被粉砕物７の保有量が多すぎるときは、ターンテーブル６と粉砕ローラ８との間を通過する被粉砕物の流量に対して加圧力指令信号１６が過小となって、粉砕後の粒径分布の悪化を招く。典型的には、高速負荷上昇時、フィーダ指令信号３は、図示しない上位の制御装置からＰＩ制御で与えられるのが一般的であるから、その変化にはオーバーシュート分を含む場合が多い。また、いわゆる加速信号と称して、意識的にオーバーシュートさせることもある。このような場合、被粉砕原料１の供給量のオーバーシュートに伴い、保有被粉砕物７の量は急増するが、オーバーシュートの下降局面以降は減少したフィーダ指令信号３により加圧力指令信号１６も低下するため、上述のアンバランスを招き、粉砕機生産物１０の粒度分布が悪化し、分級手段たるベーン１２を通過する粉砕機生産物１０の流量が伸び悩み、需要先への粉砕機生産物１０の増加が遅れる。反対に、保有被粉砕物７の保有量に比して加圧力指令信号１６が過大になると、不必要な粉砕加圧力が粉砕ローラ８に作用するために、不必要な粉砕動力が消費され、またターンテーブル６と粉砕ローラ８とが接触しやすくなるために、ターンテーブル６及び粉砕ローラ８の摩耗が増加したり、粉砕機が振動するといった不都合が発生する。
【００１０】
▲２▼前記▲１▼と同様に、高速負荷変化領域では、被粉砕原料１供給量の関数として保有被粉砕物７の量が一意に決まらないため、ターンテーブル６上の保有被粉砕物７の量と分級特性指令信号１７とがアンバランスになり、粉砕機生産物１０の粒度分布を良好に維持できないという不都合が生じる。
すなわち、負荷変化率が高い場合には、前記したように保有被粉砕物７が多くなり、これに比例して多量かつ粗粒の被粉砕物が分級手段たるベーン１２に搬送されるため、被粉砕原料１の供給量に比例して分級特性指令信号１７を変化させると、粉砕機生産物１０の粒度分布を良好に維持できなくなる。特に、フィーダ指令信号３にオーバーシュート分を含む典型的な制御方式において、かかる不都合が顕著になる。
【００１１】
本発明は、かかる従来技術の不都合を解消するためになされたものであって、粉砕機の負荷が一定である場合及び粉砕機の負荷変化率が低い場合のみならず、粉砕機の負荷変化率が高速である場合にも、これに応答性良く追従して良好な粒度分布を有する粉砕機生産物を安定に供給可能な粉砕機の制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成するために、回転する被粉砕物の保有手段と、該保有手段の外周近傍に設けられた被粉砕物の粉砕手段と、該粉砕手段に加えられる加圧力の調整手段とを有する粉砕機に付設され、前記保有手段に対する被粉砕物の供給量に応じて前記粉砕手段に加えられる加圧力を制御し、需要先に所要粒径分布及び流量の粉砕機生産物を供給する粉砕機の制御装置において、前記粉砕機のオンライン動特性モデルに実機粉砕機と同一の各操作量を与えて、一定もしくは可変の周期ごとに前記保有手段上の被粉砕物保有量と保有被粉砕物の粒度分布とを算出し、かつ各演算ごとにそれらの算出値を記憶部に記憶し、今回の演算に当っては、前回の算出値を参照して前記オンライン動特性モデルを記述する微分方程式を解き、今回算出された被粉砕物保有量及び／又は保有被粉砕物の粒度分布データから、前記調整手段に加えられる加圧力指令信号を得る構成にした。
【００１３】
また、他の手段として、回転する被粉砕物の保有手段と、該保有手段の外周近傍に設けられた被粉砕物の粉砕手段と、該粉砕手段に加えられる加圧力の調整手段と、前記粉砕手段を通過した被粉砕物のうちの粗粒分を選択的に前記保有手段に再循環させる分級手段と、該分級手段の分級特性調整手段とを有する粉砕機に付設され、前記保有手段に対する被粉砕物の供給量に応じて前記分級手段の分級特性を制御し、需要先に所要粒径分布及び流量の粉砕機生産物を供給する粉砕機の制御装置において、前記粉砕機のオンライン動特性モデルに実機粉砕機と同一の各操作量を与えて、一定もしくは可変の周期ごとに前記保有手段上の被粉砕物保有量と保有被粉砕物の粒度分布を算出し、かつ各演算ごとにそれらの算出値を記憶部に記憶し、今回の演算に当っては、前回の算出値を参照して前記オンライン動特性モデルを記述する微分方程式を解き、今回算出された被粉砕物保有量及び／又は保有被粉砕物の粒度分布データから、前記分級特性調整手段に加えられる分級特性指令信号を得る構成にした。
【００１４】
【作用】
本願発明者らの研究によると、フィーダから被粉砕物保有手段（ターンテーブル）に供給される被粉砕原料の量を急激に変化させた場合にも、被粉砕物保有手段が保有する被粉砕物の総量（被粉砕物保有量）と、需要先に供給される被粉砕物の粒度分布及び／又は分級手段入口の被粉砕物の粒度分布とを求め、これらのデータから加圧力調整手段に加えられる加圧力指令信号及び／又は分級特性調整手段に加えられる分級特性指令信号を算出し、粉砕ローラの加圧力及び／又は分級手段の分級特性を調整すれば、被粉砕物保有量と加圧力指令信号及び／又は分級特性指令信号とを常時バランスさせることができる。したがって、被粉砕原料の供給量の変化に応答性良く追従して所望の粒度及び量の粉砕機生産物を需要先に供給でき、また被粉砕物保有量の不足に起因する各種の工学的不都合も回避できる。
【００１５】
しかし前記の各物理量は、オンライン計測（瞬時値を時々刻々得る計測方法）が不可能であるか、あるいはきわめて困難である。
【００１６】
そこで、対象となる粉砕機のオンライン動特性モデルを構築し、これに実機粉砕機と同一の操作量、例えば被粉砕原料供給量、ターンテーブル回転数、搬送空気流量、分級ベーン開度等を与えることによって、常時、被粉砕物保有量と需要先に供給される被粉砕物の粒度分布及び／又は分級手段入口の被粉砕物の粒度分布とを演算で求め、さらにこれらの算出値に基づいて加圧力指令信号及び／又は分級特性指令信号を得る。これらの各信号を加圧力調整手段及び／又は分級手段調整手段に印加すると、被粉砕物保有量と加圧力指令信号及び／又は分級特性指令信号とを常時バランスさせることができるので、前記した実用上及び工学上の諸効果を得られる。
【００１７】
なお、需要先に供給される被粉砕物の粒度分布及び分級手段入口の被粉砕物の粒度分布の双方を演算で求め、かつ加圧力指令信号及び分級特性指令信号の双方を得て、加圧力調整手段及び分級手段調整手段の双方を制御することがより好ましいが、いずれか一方の粒度分布情報を演算で求め、いずれか一方の指令信号を得て、いずれか一方の調整手段のみを制御するようにしても、従来技術よりも良好な結果が得られる。
【００１８】
【実施例】
以下、典型的な石炭粉砕機を例にとって本発明の一実施例を説明する。
まず、本発明の実施に必要な石炭粉砕機の動特性シミユレーシヨンモデルの演算法として、本願発明者が平成３年１２月１３日に計測自動制御学会中国支部学術講演会にて講演したものを説明する。このシミユレーシヨンモデルは、粒度分布を僅か４つの変数で模擬可能で、低計算量で高精度を得られる点に特徴を有する。なお、本発明に適用可能な石炭粉砕機の動特性シミユレーシヨンモデルの演算法自体は、前記のほかにも従来より種々提案されており、例えば本願発明者が先に提案したモデル（特願昭６３−１３１３４２号に記載）や実機データの統計処理、それに人口知能を用いた演算法などを用いることもできる。
【００１９】
（１）粉砕機内の現象
（１．１）粒度分布の表記
断面を微小時間に通過する粒子中、粒径ξ以下なる質量割合により粒度分布が定義可能で、その密度関数をｇ（ξ）と表記し、適宜に場所を示す添字を付加する。サンプルされた静止状態の質量粒度分布密度ｆ（ξ）との関係は質量流量Ｑを用いて次式となる。
ｇ(ξ)≡Ｅ{Ｑ｜(ξ，ξ＋ｄξ)}ｆ(ξ)／Ｅ{Ｑ} （１）
（１．２）粉砕機構
粉砕前後の諸量にそれぞれ添字ｉｐ，ｏｐを与えると、粒度分布について次の関係がある。
ｇop(ξ)＝∫- ∞ ｇop|ip(ξ｜η)ｇip(η)ｄη （２）
ここに、粒径ξを対数軸にとると条件付確率密度ｇop|ipは、L.Austin らの解明した粉砕分布定数（Power Technology,Vol.29,pp.263-275(1981),同、Vol.33,pp.113-125(1982),同、Vol.33,pp.127-134(1982)に記載）と一致し、これをｓとする。
ｇop|ip(ξ｜η)＝ｓ(ξ−η) （３）
質量流量については、粉砕機構内で蓄積は無いと仮定して次式を得る。
Ｅ{Ｑop}＝Ｅ{Ｑip} （４）
（１．３）分級機構
第ｊ番目の分級機構について、各「粒子の通過」は互いに独立事象であつて、Θjをインジケータとすれば、実験により解明されている分級効率ｃj（ξ）（廻ほか、粉体工学誌、Vol,25,pp.430-436(1988)に記載）と次の関係がある。
Ｐr{Θj＝０｜(ξ，ξ＋ｄξ)｝＝ｃj（ξ） （５）
Ｐr{Θj＝１｜(ξ，ξ＋ｄξ)｝＝１−ｃj(ξ) （６）
分級入口炭、循環炭、及び通過炭に係わる諸量に夫々添字ｉｊ，ｒｊ，ｏｊを与えると、ベイズ定理により粒度分布密度を表す次式を得る。
【００２０】
ｇrj(ξ)＝ｃj(ξ)ｇij(ξ)／ｒj （７）
ｇoj(ξ)＝［１−ｃj(ξ)］ｇij(ξ)／(１−ｒj) （８）
ここに、
ｒj＝∫- ∞ ｃj(ξ)ｇij(ξ)ｄξ （９）
分級機構周辺の流量は次の通り求められる。
【００２１】
Ｅ{Ｑrj}＝Ｅ{ΘjＱij}＝ｒjＥ{Ｑij} (１０）
Ｅ{Ｑoj}＝Ｅ{(１−Θj)Ｑij＝(１−ｒj)Ｅ{Ｑij} (１１）
(１．４）混合機構
分級機構（ｊ＝０，……，ｎ）からの循環炭と、原料炭（添字ib）とを混合して流出炭(添字ob）となす機構を考える。ここで混合機構保有炭ＧbとＱobとの間に次の関係を仮定する。
Ｅ{Ｑob}＝Ｅ{Ｐ}Ｅ{Ｇb} (１２）
Ｐは粒径と独立とし、この仮定を正当化するため、混合機構と続く粉砕機構の間に仮想的な分級機構（ｊ＝０）を設けて前出のL.Austinらが解明したξに依存する粉砕速度定数を考慮する。
ここで、前出の第（１）式と第（１２）式に着目し、混合により粒径は変化しないと考えて、(ξ，ξ＋ｄξ）に属する粒子のマスバランス式が得られる。
【００２２】
(２）モデルの数学的記述
（２．１）分布密度のパラメタライズ
Ξが分布密度ｇ(ξ）に従うときλ、ρで規準化(アフイン変換）したモーメントを考える。
ｖk(λ，ρ)＝Ｅ{［(Ξ−λ）／ρ］ } (１４）
このとき、キユムラントβk(λ，ρ)が対応して求められる。本モデルでは、分布密度を次の４パラメータで整理する。
μ＝ｖ1(０，１），σ＝［ｖ2(０，１）］1 2 (１５）
Skewness：β3(μ，σ)＝ｖ3(μ，σ) (１６）
Excess：β4(μ，σ)＝ｖ4(μ，σ) 3 (１７）
これらより一意にエツジワース展開係数αkが求まり、分布密度を具体的に表示できる。
ｇ(ξ)＝Σkαkｐ(ξ；μ，σ)ｈk(［ξ−μ］／σ） (１８）
ここにｐ(ξ；μ，σ）はガウス分布、ｈkはｋ次のエルミート多項式である。
【００２３】
(２．２）粉砕機構
前出の第(３)式を第(２)式に代入すると重畳積分であつて、キユムラントの和に帰着し、以下を得る。
ここに、添字ｓは粉砕分布定数ｓを、それ以外は各粒度分布密度ｇを指す。さらに、μop、σop、β3(μop，σop)、β4(μop，σop)は前出の第(１５）式〜第(１７)式及び次式を用いて計算できる。
【００２４】
(２．３）分級機構
ｃj(ξ)は、適当なτmj、λmj、ρmjを用いて近似できる。
ｃj(ξ)≒Σmτmjｐ(ξ；λmj，ρmj) (２４）
ｇij(ξ)は第(１８)式の形式であり、第(７)式及び第(１０)式より循環炭の諸量が具体的に求められる。
【００２５】
ここに次の関係がある。
【００２６】
またα0rjmkは、次式にエルミート多項式の加法定理を適用し、係数を整理して得られる。
Σkαijkｈk([ρmrj／σij][ξ−λmrj]／ρmrj＋[λmrj−μij]／σij） (２９）
前出の第(２５)式は分布密度の重みつき混合であり、添字mについてα0rjmkからｖk(λmrj，ρmrj)が一意に求まり、同一λ、ρのｖkは重みつき加算が可能だから、結局前出の第(２３)式、第(１５)式〜第(１７)式を用いて、μrj、σrj、β3(μrj，σrj）、β4(μrj，σrj）が計算できる。添字ojの通過炭についても同様の議論である。
【００２７】
(２．４）混合機構
適当に選んだλb、ρbで規準化すると、前出の第(１３)式よりｖkobについての微分方程式を得る。
【００２８】
第(２３)式、第(１５)式〜第(１７)式を適用すれば、一般にμ、σ、β3(μ，σ)、β4(μ，σ)とｖk(λ，ρ)の相互変換が可能だから、(３．２)、(３．３)の結論を代入して(３０)を解くことができる。このときＰａｄｅ近似の採用で安定な数値計算が可能となつた。
【００２９】
(３）解析例
図２に、粉砕機構に続いて２段の分級機構を有する石炭粉砕機の動特性解析例を示す。図３は、当該ケースにおいて、３分経過時点の各部の粒度分布（Ｅ{Ｑ}ｇ(ξ)の形式）を示す。
【００３０】
図１に、本発明に係る制御装置の一例を示す。本例の制御装置は、第１の演算部２０と、第２の演算部２１と、第３の演算部２２と、前記第１の演算部２０の演算データを演算ごとに記憶する記憶部２３とから構成されており、加圧力指令信号１６と分級特性指令信号１７の双方を算出するようになっている。
【００３１】
図１において、符号２４，２５，２８は粒径分布情報を表わす信号であって、前出の第（１５）式、第（１６）式、第（１７）式で与える平均、分散、スキユーネス、エクセスを成分にする。
【００３２】
第１の演算部２０は、被粉砕原料の粒度分布情報２４及びフィーダ指令信号３（図４参照）から被粉砕原料１の供給量を知つて、前出の第(１９)式〜第(３０)式を解く。このとき、(１９)〜(２２)式におけるｖ1s〜ｖ4s、及び第（２４）式〜第(２９)式においてｊ＝０の場合は、これらの式中の諸係数が加圧力の関数となるため、加圧力指令信号１６により、現在の加圧力を知つてこれを考慮する。また、第（２４）式〜第（２９）式においてｊ＝１，２の場合は、これらの式中の諸係数が分級手段の設定の関数となるため、分級特性指令信号１７により、これを考慮する。また、最終的に第（３０）式を解く際には、該方程式は常微分方程式であつて、これを数値積分で解く際に、必ず１回前（１積分時間幅だけ前の時点）の被粉砕物保有量、及び、粒度分布が必要であるから、現在の算出値２５，２６を記憶部２３により、次の回（１積分時間幅だけ時間経過後）まで記憶し、信号２７，２８として第１の演算部２０に与える。
【００３３】
第２の演算部２１は、現在の被粉砕物保有量及びその粒度分布を信号２６，２５によりそれぞれ知つて適確な加圧力指令信号１６を求める。また、第３の演算部２２は同様の入力により、適確な分級器設定信号１７を求める。
【００３４】
なお、前記実施例においては、加圧力指令信号１６と分級特性指令信号１７の双方を算出したが、加圧力指令信号１６のみを算出して被粉砕物保有量の変化に粉砕機生産物の量を追従させることもできる。この場合には、制御装置を、第１の演算部２０と、第２の演算部２１と、前記第１の演算部２０の演算データを演算ごとに記憶する記憶部２３とから構成することができる。
【００３５】
また、より鋭敏な遠心力分級特性を得るため、図４のベーンに代えて、電動機で回転駆動される回転羽根にて被粉砕物に遠心力を与える回転式分級機が採用される場合もあるが、この場合にも前記実施例と全く同様に実施できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、粉砕機の加圧力が該粉砕機内の被粉砕物の保有量及び粒度分布に応じて調節されるので、高速負荷変化時にあつても、粉砕機内に過度な被粉砕物が保有されることがなく、出口粒径分布の低下、出炭量の伸び悩み、運転動力の増加が防げる。また、不必要な加圧による摩耗や、被粉砕物保有の過小による振動も予防できる。一方、分級手段の分級特性を併せて調整するようにした場合には、これに加えて、粉砕機の分級設定が該粉砕機内の被粉砕物の保有量及び粒度分布に応じて調節されるので、高速負荷変化時にあつても粉砕機生産物の良好な粒度分布を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る制御装置の構成図である。
【図２】石炭粉砕機動特性モデルの動作例図である。
【図３】石炭粉砕機動特性モデルの動作例図である。
【図４】従来例に係る制御装置の構成図である。
【符号の説明】
２ フィーダ
３ フィーダ指令信号
６ 被粉砕物保有手段
７ 保有被粉砕物
８ 粉砕手段
１０ 粉砕機生産物
１２ 分級手段
１６ 加圧力指令信号
１７ 分級特性指令信号
２０，２１，２２ 演算部
２３ 記憶部
２４ 被粉砕原料の粒径分布情報
２５ 保有被粉砕物の粒径分布情報
２６ 被粉砕物保有量
２７ 被粉砕物保有量（前回値）
２８ 保有被粉砕物の粒径分布情報（前回値）
【産業上の利用分野】
本発明は粉砕機の制御装置に係り、特に、被粉砕物の生産量及び粒径分布の良好な制御応答性を実現し、かつ粉砕機の故障発生を防止するに好適な制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に、従来より知られている粉砕機と、該粉砕機の制御装置を示す。
この図に示すように、本例の粉砕機は、ハウジング２０内に備えられた被粉砕物保有手段たるターンテーブル６と、該ターンテーブル６を回転駆動するモータ５と、前記ターンテーブル６の上面外周部に押圧された粉砕手段たる粉砕ローラ８と、前記ターンテーブル６に対する前記粉砕ローラ８の加圧力を調整する加圧力調整手段１４と、前記ハウジング２０の下部に連通された搬送空気導入口２１と、前記ハウジング２０の上部に開口された粉砕機生産物の排出口２２と、前記ハウジング２０の上部に設けられた分級機たるベーン１２と、該ベーン１２の調整手段１５と、前記ターンテーブル６に被粉砕原料１を供給するフィーダ２と、フィーダ２より供給された被粉砕原料１を前記ターンテーブル６の上面略中央部に導くホッパ４とから構成されている。
【０００３】
前記フィーダ２によって搬送された被粉砕原料１は、ホッパ４を介して回転するターンテーブル６上に供給される。ターンテーブル６上に供給された被粉砕原料１は、ターンテーブル６の遠心力によってターンテーブル６の外周方向に順次移送され、粉砕ローラ８とによって粉砕される。粉砕された原料は、搬送空気導入口２１から導入された搬送空気９によって上方に吹き上げられる。吹き上げられた被粉砕物のうち、ベーン１２によって設定された粒径以下の被粉砕物（粉砕機生産物）１０は、ベーン１２及び排出口２２を通って需要先へと輸送される。一方、吹き上げられた被粉砕物のうち、ベーン１２によって設定された粒径以上の被粉砕物は、ベーン１２によって粉砕機生産物１０と分別され、遠心力分級捕集被粉砕物１３となって再度ターンテーブル６に戻る。これよりもさらに粒径が大きな粉砕物は、重力が大きいためにベーン１２に達する前に落下し、重力分級捕集被粉砕物１１となって再度ターンテーブル６に戻る。したがって、前記ターンテーブル６上には、通常、被粉砕原料１と、重力分級捕集被粉砕物１１と、遠心力分級捕集被粉砕物１３との混合体が保有される。
【０００４】
前記フィーダ２は、図示しない信号出力部からのフィーダ指令信号３に従って被粉砕原料１の運搬速度が加減され、該指令信号３に比例する量の被粉砕原料１をホッパ４に与える。フィーダ指令信号３は、粉砕機生産物１０の流量が過不足の無いように加減される。この場合、粉砕機生産物１０の流量がオンライン計測可能な場合は、生産物流量の計測値と目標値との偏差をＰＩ調節により調節すれば良い。しかしながら、多くの場合には、粉砕機生産物１０の流量はオンライン計測が困難であるから、通常は粉砕機生産物１０の流量と因果関係にある状態量を計測し、調節することで同様の目的を達する。例えば、被粉砕原料が石炭で、需要先がドラムボイラである場合には、ドラムボイラの蒸気圧力はバーナに供給される微粉炭流量と直接的な因果関係を有するから、ドラム圧力が目標値となるように偏差のＰＩ調節を行なうことで、フィーダ指令信号３が加減される。
【０００５】
一方、前記加圧力調整手段１４に与えられる加圧力指令信号１６は、関数要素１８により与えられる。すなわち粉砕機の粉砕能力は、ターンテーブル６に対する粉砕ローラ８の加圧力にほぼ比例して増減するから、加圧力指令信号１６は、関数要素１８に示すように、被粉砕原料１の供給量に比例して該加圧力を増減すべく与えられる。また、前記ベーン調整手段１５に与えられる分級特性指令信号１７は、関数要素１９により与えられる。すなわち一般に粉砕機は、被粉砕原料１の供給量が多く、したがって高負荷運転になるほど粉砕機生産物１０の粒径分布が悪化（粗粒分が増加）する傾向にあるから、この分級特性指令信号１７は、関数要素１９に示すように、被粉砕原料１の供給量が増加するほど分級設定を絞る（旋回力を増して粗粒の捕集効率を上げる）方向で与えられる。
【０００６】
なお、需要先の事情によっては、低負荷運転時に一層の粒度の向上を要求される場合もあるので、関数要素１８，１９の設定法については、上述のごとく画一的に論じにくい場合もあるが、被粉砕原料の供給量に応じて加圧力指令信号１６及び分級特性指令信号１７を加減する構成である点においては共通している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術に係る制御回路は、粉砕機の負荷が一定であるか、あるいは負荷の変化率が低い場合には、実用上充分な性能を発揮する。例えば、粉砕機への被粉砕原料１の供給量をステツプ状に変化させたときの粉砕機生産物の応答時定数をＴ［分］としたとき、変化率が１／（１０Ｔ）［％／分］程度以下（通例Ｔ＝１〜２［分］だから、０．０５〜０．１［％／分］以下を指す）の場合には、実用上充分な性能を発揮できる。
【０００８】
しかしながら、昨今は５〜１０［％／分］（５０［％］負荷から１００［％］負荷への到達を２５〜５［分］で行なう負荷変化率）の高速負荷変化が必要になっており、前記従来技術によるときには次のような不都合が起こる。
【０００９】
▲１▼高速負荷変化領域では、被粉砕原料１供給量の関数として保有被粉砕物７の量が一意に決まらないため、ターンテーブル６上の保有被粉砕物７の量と加圧力指令信号１６とがアンバランスになり、消費電力の増加といった経済上の不都合や、ターンテーブル６及び粉砕ローラ８の摩耗増加、さらには粉砕機の振動増加といった工学上の不都合、それに粉砕機生産物１０の粒度分布が悪化して需要先への粉砕機生産物１０の増加が遅れるといった機能上の不都合が生じる。
すなわち、本来、保有被粉砕物７の増加、減少は粉砕機生産物１０の量を加減し、原料供給量と粉砕機生産物１０の量の偏差が保有被粉砕物７の量の増減をもたらすから、自己平衡性により、充分に時間が経過すれば、保有被粉砕物７の量は原料１供給量に見合う値に収束するが、高速負荷変化領域ではこの作用が追い着かない。したがって、ターンテーブル６と粉砕ローラ８との間を通過する被粉砕物の流量は常に保有被粉砕物７の量に比例するとみなせるに対し、これを処理する能力を支配する加圧力指令信号１６は被粉砕原料１供給量の関数として関数要素１８で与えられるため、ターンテーブル６上の実際の保有被粉砕物７の量と加圧力指令信号１６とがアンバランスになる。
かかるアンバランスを生じると、前述の自己平衡時の収束値を基準として被粉砕原料１に比して保有被粉砕物７の保有量が多すぎるときは、ターンテーブル６と粉砕ローラ８との間を通過する被粉砕物の流量に対して加圧力指令信号１６が過小となって、粉砕後の粒径分布の悪化を招く。典型的には、高速負荷上昇時、フィーダ指令信号３は、図示しない上位の制御装置からＰＩ制御で与えられるのが一般的であるから、その変化にはオーバーシュート分を含む場合が多い。また、いわゆる加速信号と称して、意識的にオーバーシュートさせることもある。このような場合、被粉砕原料１の供給量のオーバーシュートに伴い、保有被粉砕物７の量は急増するが、オーバーシュートの下降局面以降は減少したフィーダ指令信号３により加圧力指令信号１６も低下するため、上述のアンバランスを招き、粉砕機生産物１０の粒度分布が悪化し、分級手段たるベーン１２を通過する粉砕機生産物１０の流量が伸び悩み、需要先への粉砕機生産物１０の増加が遅れる。反対に、保有被粉砕物７の保有量に比して加圧力指令信号１６が過大になると、不必要な粉砕加圧力が粉砕ローラ８に作用するために、不必要な粉砕動力が消費され、またターンテーブル６と粉砕ローラ８とが接触しやすくなるために、ターンテーブル６及び粉砕ローラ８の摩耗が増加したり、粉砕機が振動するといった不都合が発生する。
【００１０】
▲２▼前記▲１▼と同様に、高速負荷変化領域では、被粉砕原料１供給量の関数として保有被粉砕物７の量が一意に決まらないため、ターンテーブル６上の保有被粉砕物７の量と分級特性指令信号１７とがアンバランスになり、粉砕機生産物１０の粒度分布を良好に維持できないという不都合が生じる。
すなわち、負荷変化率が高い場合には、前記したように保有被粉砕物７が多くなり、これに比例して多量かつ粗粒の被粉砕物が分級手段たるベーン１２に搬送されるため、被粉砕原料１の供給量に比例して分級特性指令信号１７を変化させると、粉砕機生産物１０の粒度分布を良好に維持できなくなる。特に、フィーダ指令信号３にオーバーシュート分を含む典型的な制御方式において、かかる不都合が顕著になる。
【００１１】
本発明は、かかる従来技術の不都合を解消するためになされたものであって、粉砕機の負荷が一定である場合及び粉砕機の負荷変化率が低い場合のみならず、粉砕機の負荷変化率が高速である場合にも、これに応答性良く追従して良好な粒度分布を有する粉砕機生産物を安定に供給可能な粉砕機の制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成するために、回転する被粉砕物の保有手段と、該保有手段の外周近傍に設けられた被粉砕物の粉砕手段と、該粉砕手段に加えられる加圧力の調整手段とを有する粉砕機に付設され、前記保有手段に対する被粉砕物の供給量に応じて前記粉砕手段に加えられる加圧力を制御し、需要先に所要粒径分布及び流量の粉砕機生産物を供給する粉砕機の制御装置において、前記粉砕機のオンライン動特性モデルに実機粉砕機と同一の各操作量を与えて、一定もしくは可変の周期ごとに前記保有手段上の被粉砕物保有量と保有被粉砕物の粒度分布とを算出し、かつ各演算ごとにそれらの算出値を記憶部に記憶し、今回の演算に当っては、前回の算出値を参照して前記オンライン動特性モデルを記述する微分方程式を解き、今回算出された被粉砕物保有量及び／又は保有被粉砕物の粒度分布データから、前記調整手段に加えられる加圧力指令信号を得る構成にした。
【００１３】
また、他の手段として、回転する被粉砕物の保有手段と、該保有手段の外周近傍に設けられた被粉砕物の粉砕手段と、該粉砕手段に加えられる加圧力の調整手段と、前記粉砕手段を通過した被粉砕物のうちの粗粒分を選択的に前記保有手段に再循環させる分級手段と、該分級手段の分級特性調整手段とを有する粉砕機に付設され、前記保有手段に対する被粉砕物の供給量に応じて前記分級手段の分級特性を制御し、需要先に所要粒径分布及び流量の粉砕機生産物を供給する粉砕機の制御装置において、前記粉砕機のオンライン動特性モデルに実機粉砕機と同一の各操作量を与えて、一定もしくは可変の周期ごとに前記保有手段上の被粉砕物保有量と保有被粉砕物の粒度分布を算出し、かつ各演算ごとにそれらの算出値を記憶部に記憶し、今回の演算に当っては、前回の算出値を参照して前記オンライン動特性モデルを記述する微分方程式を解き、今回算出された被粉砕物保有量及び／又は保有被粉砕物の粒度分布データから、前記分級特性調整手段に加えられる分級特性指令信号を得る構成にした。
【００１４】
【作用】
本願発明者らの研究によると、フィーダから被粉砕物保有手段（ターンテーブル）に供給される被粉砕原料の量を急激に変化させた場合にも、被粉砕物保有手段が保有する被粉砕物の総量（被粉砕物保有量）と、需要先に供給される被粉砕物の粒度分布及び／又は分級手段入口の被粉砕物の粒度分布とを求め、これらのデータから加圧力調整手段に加えられる加圧力指令信号及び／又は分級特性調整手段に加えられる分級特性指令信号を算出し、粉砕ローラの加圧力及び／又は分級手段の分級特性を調整すれば、被粉砕物保有量と加圧力指令信号及び／又は分級特性指令信号とを常時バランスさせることができる。したがって、被粉砕原料の供給量の変化に応答性良く追従して所望の粒度及び量の粉砕機生産物を需要先に供給でき、また被粉砕物保有量の不足に起因する各種の工学的不都合も回避できる。
【００１５】
しかし前記の各物理量は、オンライン計測（瞬時値を時々刻々得る計測方法）が不可能であるか、あるいはきわめて困難である。
【００１６】
そこで、対象となる粉砕機のオンライン動特性モデルを構築し、これに実機粉砕機と同一の操作量、例えば被粉砕原料供給量、ターンテーブル回転数、搬送空気流量、分級ベーン開度等を与えることによって、常時、被粉砕物保有量と需要先に供給される被粉砕物の粒度分布及び／又は分級手段入口の被粉砕物の粒度分布とを演算で求め、さらにこれらの算出値に基づいて加圧力指令信号及び／又は分級特性指令信号を得る。これらの各信号を加圧力調整手段及び／又は分級手段調整手段に印加すると、被粉砕物保有量と加圧力指令信号及び／又は分級特性指令信号とを常時バランスさせることができるので、前記した実用上及び工学上の諸効果を得られる。
【００１７】
なお、需要先に供給される被粉砕物の粒度分布及び分級手段入口の被粉砕物の粒度分布の双方を演算で求め、かつ加圧力指令信号及び分級特性指令信号の双方を得て、加圧力調整手段及び分級手段調整手段の双方を制御することがより好ましいが、いずれか一方の粒度分布情報を演算で求め、いずれか一方の指令信号を得て、いずれか一方の調整手段のみを制御するようにしても、従来技術よりも良好な結果が得られる。
【００１８】
【実施例】
以下、典型的な石炭粉砕機を例にとって本発明の一実施例を説明する。
まず、本発明の実施に必要な石炭粉砕機の動特性シミユレーシヨンモデルの演算法として、本願発明者が平成３年１２月１３日に計測自動制御学会中国支部学術講演会にて講演したものを説明する。このシミユレーシヨンモデルは、粒度分布を僅か４つの変数で模擬可能で、低計算量で高精度を得られる点に特徴を有する。なお、本発明に適用可能な石炭粉砕機の動特性シミユレーシヨンモデルの演算法自体は、前記のほかにも従来より種々提案されており、例えば本願発明者が先に提案したモデル（特願昭６３−１３１３４２号に記載）や実機データの統計処理、それに人口知能を用いた演算法などを用いることもできる。
【００１９】
（１）粉砕機内の現象
（１．１）粒度分布の表記
断面を微小時間に通過する粒子中、粒径ξ以下なる質量割合により粒度分布が定義可能で、その密度関数をｇ（ξ）と表記し、適宜に場所を示す添字を付加する。サンプルされた静止状態の質量粒度分布密度ｆ（ξ）との関係は質量流量Ｑを用いて次式となる。
ｇ(ξ)≡Ｅ{Ｑ｜(ξ，ξ＋ｄξ)}ｆ(ξ)／Ｅ{Ｑ} （１）
（１．２）粉砕機構
粉砕前後の諸量にそれぞれ添字ｉｐ，ｏｐを与えると、粒度分布について次の関係がある。
ｇop(ξ)＝∫- ∞ ｇop|ip(ξ｜η)ｇip(η)ｄη （２）
ここに、粒径ξを対数軸にとると条件付確率密度ｇop|ipは、L.Austin らの解明した粉砕分布定数（Power Technology,Vol.29,pp.263-275(1981),同、Vol.33,pp.113-125(1982),同、Vol.33,pp.127-134(1982)に記載）と一致し、これをｓとする。
ｇop|ip(ξ｜η)＝ｓ(ξ−η) （３）
質量流量については、粉砕機構内で蓄積は無いと仮定して次式を得る。
Ｅ{Ｑop}＝Ｅ{Ｑip} （４）
（１．３）分級機構
第ｊ番目の分級機構について、各「粒子の通過」は互いに独立事象であつて、Θjをインジケータとすれば、実験により解明されている分級効率ｃj（ξ）（廻ほか、粉体工学誌、Vol,25,pp.430-436(1988)に記載）と次の関係がある。
Ｐr{Θj＝０｜(ξ，ξ＋ｄξ)｝＝ｃj（ξ） （５）
Ｐr{Θj＝１｜(ξ，ξ＋ｄξ)｝＝１−ｃj(ξ) （６）
分級入口炭、循環炭、及び通過炭に係わる諸量に夫々添字ｉｊ，ｒｊ，ｏｊを与えると、ベイズ定理により粒度分布密度を表す次式を得る。
【００２０】
ｇrj(ξ)＝ｃj(ξ)ｇij(ξ)／ｒj （７）
ｇoj(ξ)＝［１−ｃj(ξ)］ｇij(ξ)／(１−ｒj) （８）
ここに、
ｒj＝∫- ∞ ｃj(ξ)ｇij(ξ)ｄξ （９）
分級機構周辺の流量は次の通り求められる。
【００２１】
Ｅ{Ｑrj}＝Ｅ{ΘjＱij}＝ｒjＥ{Ｑij} (１０）
Ｅ{Ｑoj}＝Ｅ{(１−Θj)Ｑij＝(１−ｒj)Ｅ{Ｑij} (１１）
(１．４）混合機構
分級機構（ｊ＝０，……，ｎ）からの循環炭と、原料炭（添字ib）とを混合して流出炭(添字ob）となす機構を考える。ここで混合機構保有炭ＧbとＱobとの間に次の関係を仮定する。
Ｅ{Ｑob}＝Ｅ{Ｐ}Ｅ{Ｇb} (１２）
Ｐは粒径と独立とし、この仮定を正当化するため、混合機構と続く粉砕機構の間に仮想的な分級機構（ｊ＝０）を設けて前出のL.Austinらが解明したξに依存する粉砕速度定数を考慮する。
ここで、前出の第（１）式と第（１２）式に着目し、混合により粒径は変化しないと考えて、(ξ，ξ＋ｄξ）に属する粒子のマスバランス式が得られる。
【００２２】
（２．１）分布密度のパラメタライズ
Ξが分布密度ｇ(ξ）に従うときλ、ρで規準化(アフイン変換）したモーメントを考える。
ｖk(λ，ρ)＝Ｅ{［(Ξ−λ）／ρ］ } (１４）
このとき、キユムラントβk(λ，ρ)が対応して求められる。本モデルでは、分布密度を次の４パラメータで整理する。
μ＝ｖ1(０，１），σ＝［ｖ2(０，１）］1 2 (１５）
Skewness：β3(μ，σ)＝ｖ3(μ，σ) (１６）
Excess：β4(μ，σ)＝ｖ4(μ，σ) 3 (１７）
これらより一意にエツジワース展開係数αkが求まり、分布密度を具体的に表示できる。
ｇ(ξ)＝Σkαkｐ(ξ；μ，σ)ｈk(［ξ−μ］／σ） (１８）
ここにｐ(ξ；μ，σ）はガウス分布、ｈkはｋ次のエルミート多項式である。
【００２３】
(２．２）粉砕機構
前出の第(３)式を第(２)式に代入すると重畳積分であつて、キユムラントの和に帰着し、以下を得る。
【００２４】
ｃj(ξ)は、適当なτmj、λmj、ρmjを用いて近似できる。
ｃj(ξ)≒Σmτmjｐ(ξ；λmj，ρmj) (２４）
ｇij(ξ)は第(１８)式の形式であり、第(７)式及び第(１０)式より循環炭の諸量が具体的に求められる。
【００２５】
【００２６】
Σkαijkｈk([ρmrj／σij][ξ−λmrj]／ρmrj＋[λmrj−μij]／σij） (２９）
前出の第(２５)式は分布密度の重みつき混合であり、添字mについてα0rjmkからｖk(λmrj，ρmrj)が一意に求まり、同一λ、ρのｖkは重みつき加算が可能だから、結局前出の第(２３)式、第(１５)式〜第(１７)式を用いて、μrj、σrj、β3(μrj，σrj）、β4(μrj，σrj）が計算できる。添字ojの通過炭についても同様の議論である。
【００２７】
(２．４）混合機構
適当に選んだλb、ρbで規準化すると、前出の第(１３)式よりｖkobについての微分方程式を得る。
【００２８】
【００２９】
(３）解析例
図２に、粉砕機構に続いて２段の分級機構を有する石炭粉砕機の動特性解析例を示す。図３は、当該ケースにおいて、３分経過時点の各部の粒度分布（Ｅ{Ｑ}ｇ(ξ)の形式）を示す。
【００３０】
図１に、本発明に係る制御装置の一例を示す。本例の制御装置は、第１の演算部２０と、第２の演算部２１と、第３の演算部２２と、前記第１の演算部２０の演算データを演算ごとに記憶する記憶部２３とから構成されており、加圧力指令信号１６と分級特性指令信号１７の双方を算出するようになっている。
【００３１】
図１において、符号２４，２５，２８は粒径分布情報を表わす信号であって、前出の第（１５）式、第（１６）式、第（１７）式で与える平均、分散、スキユーネス、エクセスを成分にする。
【００３２】
第１の演算部２０は、被粉砕原料の粒度分布情報２４及びフィーダ指令信号３（図４参照）から被粉砕原料１の供給量を知つて、前出の第(１９)式〜第(３０)式を解く。このとき、(１９)〜(２２)式におけるｖ1s〜ｖ4s、及び第（２４）式〜第(２９)式においてｊ＝０の場合は、これらの式中の諸係数が加圧力の関数となるため、加圧力指令信号１６により、現在の加圧力を知つてこれを考慮する。また、第（２４）式〜第（２９）式においてｊ＝１，２の場合は、これらの式中の諸係数が分級手段の設定の関数となるため、分級特性指令信号１７により、これを考慮する。また、最終的に第（３０）式を解く際には、該方程式は常微分方程式であつて、これを数値積分で解く際に、必ず１回前（１積分時間幅だけ前の時点）の被粉砕物保有量、及び、粒度分布が必要であるから、現在の算出値２５，２６を記憶部２３により、次の回（１積分時間幅だけ時間経過後）まで記憶し、信号２７，２８として第１の演算部２０に与える。
【００３３】
第２の演算部２１は、現在の被粉砕物保有量及びその粒度分布を信号２６，２５によりそれぞれ知つて適確な加圧力指令信号１６を求める。また、第３の演算部２２は同様の入力により、適確な分級器設定信号１７を求める。
【００３４】
なお、前記実施例においては、加圧力指令信号１６と分級特性指令信号１７の双方を算出したが、加圧力指令信号１６のみを算出して被粉砕物保有量の変化に粉砕機生産物の量を追従させることもできる。この場合には、制御装置を、第１の演算部２０と、第２の演算部２１と、前記第１の演算部２０の演算データを演算ごとに記憶する記憶部２３とから構成することができる。
【００３５】
また、より鋭敏な遠心力分級特性を得るため、図４のベーンに代えて、電動機で回転駆動される回転羽根にて被粉砕物に遠心力を与える回転式分級機が採用される場合もあるが、この場合にも前記実施例と全く同様に実施できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、粉砕機の加圧力が該粉砕機内の被粉砕物の保有量及び粒度分布に応じて調節されるので、高速負荷変化時にあつても、粉砕機内に過度な被粉砕物が保有されることがなく、出口粒径分布の低下、出炭量の伸び悩み、運転動力の増加が防げる。また、不必要な加圧による摩耗や、被粉砕物保有の過小による振動も予防できる。一方、分級手段の分級特性を併せて調整するようにした場合には、これに加えて、粉砕機の分級設定が該粉砕機内の被粉砕物の保有量及び粒度分布に応じて調節されるので、高速負荷変化時にあつても粉砕機生産物の良好な粒度分布を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る制御装置の構成図である。
【図２】石炭粉砕機動特性モデルの動作例図である。
【図３】石炭粉砕機動特性モデルの動作例図である。
【図４】従来例に係る制御装置の構成図である。
【符号の説明】
２ フィーダ
３ フィーダ指令信号
６ 被粉砕物保有手段
７ 保有被粉砕物
８ 粉砕手段
１０ 粉砕機生産物
１２ 分級手段
１６ 加圧力指令信号
１７ 分級特性指令信号
２０，２１，２２ 演算部
２３ 記憶部
２４ 被粉砕原料の粒径分布情報
２５ 保有被粉砕物の粒径分布情報
２６ 被粉砕物保有量
２７ 被粉砕物保有量（前回値）
２８ 保有被粉砕物の粒径分布情報（前回値）
Claims (2)
- 回転する被粉砕物の保有手段と、該保有手段の外周近傍に設けられた被粉砕物の粉砕手段と、該粉砕手段に加えられる加圧力の調整手段とを有する粉砕機に付設され、前記保有手段に対する被粉砕物の供給量に応じて前記粉砕手段に加えられる加圧力を制御し、需要先に所要粒径分布及び流量の粉砕機生産物を供給する粉砕機の制御装置において、前記粉砕機のオンライン動特性モデルに実機粉砕機と同一の各操作量を与えて、一定もしくは可変の周期ごとに前記保有手段上の被粉砕物保有量と保有被粉砕物の粒度分布とを算出し、かつ各演算ごとにそれらの算出値を記憶部に記憶し、今回の演算に当っては、前回の算出値を参照して前記オンライン動特性モデルを記述する微分方程式を解き、今回算出された被粉砕物保有量及び／又は保有被粉砕物の粒度分布データから、前記調整手段に加えられる加圧力指令信号を得ることを特徴とする粉砕機の制御装置。
- 回転する被粉砕物の保有手段と、該保有手段の外周近傍に設けられた被粉砕物の粉砕手段と、該粉砕手段に加えられる加圧力の調整手段と、前記粉砕手段を通過した被粉砕物のうちの粗粒分を選択的に前記保有手段に再循環させる分級手段と、該分級手段の分級特性調整手段とを有する粉砕機に付設され、前記保有手段に対する被粉砕物の供給量に応じて前記分級手段の分級特性を制御し、需要先に所要粒径分布及び流量の粉砕機生産物を供給する粉砕機の制御装置において、前記粉砕機のオンライン動特性モデルに実機粉砕機と同一の各操作量を与えて、一定もしくは可変の周期ごとに前記保有手段上の被粉砕物保有量と保有被粉砕物の粒度分布を算出し、かつ各演算ごとにそれらの算出値を記憶部に記憶し、今回の演算に当っては、前回の算出値を参照して前記オンライン動特性モデルを記述する微分方程式を解き、今回算出された被粉砕物保有量及び／又は保有被粉砕物の粒度分布データから、前記分級特性調整手段に加えられる分級特性指令信号を得ることを特徴とする粉砕機の制御装置。
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1995
- 1995-09-13 JP JP23567195A patent/JP3678811B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0975760A (ja) | 1997-03-25 |
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