RU2035518C1

RU2035518C1 - System for automatic control of two-layer loading of charge into sintering machine

Info

Publication number: RU2035518C1
Application number: RU93006078/02A
Authority: RU
Inventors: А.Д. Ищенко; С.Л. Зевин; В.В. Греков; С.А. Ищенко
Original assignee: Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 1993-02-03
Filing date: 1993-02-03
Publication date: 1995-05-20

Abstract

FIELD: automation of sintering machines. SUBSTANCE: system comprises charge batchers installed before lumping drums, hand-operated setters of drum feeder and sintering belt control devices, transmitters of sintering belt speed, charge levels in loading hoppers and charge layer thicknesses on the sintering belt, setters of total charge consumption per sintering machine, ratio of charge consumptions in lower and upper layers, average charge level in hoppers and total layer thickness, and changeover switch of operating modes and control complex comprising mathematical models of individual technological bays, units for computing average charge level in hoppers, design values of charge layer thicknesses, correction coefficients, units for preparation of shock-free transition to automatic mode of drum feeders and sintering belt, regulators of mean value of charge level differences in hoppers, thicknesses of lower and upper charge layers as well as elements of algebraic adding, multiplication and division of signals. The system utilizes a convenient method for setting charge consumptions and layer thicknesses. Correcting actions of regulators are entered in a rational way and do not introduce any additional disturbances into charge sintering processes. EFFECT: improved design. 5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области автоматизации агломерационных машин. The invention relates to the field of automation of sinter machines.

Технологический процесс загрузки шихты на аглоленту в два слоя предъявляет к автоматической системе управления, кроме общих, ряд специфических требований, связанных с разным соотношением толщин слоев, разной основностью шихты в слоях и разным содержанием в них топлива. Общими требованиями являются стабилизация уровней шихты в загрузочных бункерах нижнего и верхнего слоев шихты и стабилизация толщин слоев на аглоленте. При изменениях производительности агломашины или общей толщины слоя шихты соотношение толщин нижнего и верхнего слоев шихты должно оставаться постоянным. The technological process of loading the charge onto the sinter strip in two layers imposes on the automatic control system, besides the general ones, a number of specific requirements associated with different ratios of layer thicknesses, different basicity of the charge in the layers and different fuel contents in them. General requirements are stabilization of the charge levels in the loading hoppers of the lower and upper layers of the charge and stabilization of the thicknesses of the layers on the sinter. With changes in the productivity of the sinter machine or the total thickness of the charge layer, the ratio of the thicknesses of the lower and upper layers of the charge should remain constant.

Трудности при управлении загрузкой шихты связаны с наличием в объекте управления значительных запаздываний и возмущающих воздействий. Для выполнения указанных требований в системе управления должно осуществляться пропорциональное изменение производительностей агрегатов на каждом из последовательных участков перемещения шихты с соответствующим сдвигом по времени. Корректирующие воздействия должны сохранять указанные пропорциональность расходов и соотношение толщин слоев шихты. Difficulties in controlling the charge loading are associated with the presence of significant delays and disturbing influences in the control object. To fulfill these requirements in the control system, a proportional change in the capacities of the units on each of the successive sections of the charge movement with a corresponding time shift should be carried out. Corrective actions must maintain the indicated proportionality of costs and the ratio of the thicknesses of the layers of the charge.

Известна система управления непрерывной подачей материалов на агломашину [1] включающая измеритель массы материала в загрузочном бункере и управляющее устройство, связанное с задвижкой барабанного питателя. Недостатком данной системы является отсутствие синхронизации между производительностями питателя и аглоленты, следовательно, она не обеспечивает стабильной загрузки шихты на агломашину. A known control system for the continuous supply of materials to the sinter machine [1] including a meter for mass of material in the feed hopper and a control device associated with the valve of the drum feeder. The disadvantage of this system is the lack of synchronization between the performance of the feeder and sinter tape, therefore, it does not provide stable loading of the charge on the sinter machine.

Известна система стабилизации высоты слоя окатышей на обжиговой решетке [2] осуществляющая изменение скорости движения решетки по произведению выходного сигнала регулятора высоты слоя на задержанный во времени сигнал весоизмерителя. Данная система не предусматривает стабилизацию уровней материала в бункерах и не может быть использована при двухслойной загрузке. A known system for stabilizing the height of the layer of pellets on the firing grate [2] that changes the speed of the grating according to the product of the output signal of the layer height regulator by the time-delayed signal of the load meter. This system does not provide for stabilization of material levels in bins and cannot be used with two-layer loading.

Прототипом предлагаемого технического решения является система, реализующая способ автоматического управления процессом двухслойной загрузки на агломерационную машину [3] В состав системы входят дозаторы шихты из приемных бункеров для нижнего и верхнего слоев, датчики скорости движения аглоленты, уровней шихты в загрузочных бункерах нижнего и верхнего слоев, толщин нижнего и верхнего слоев шихты, задатчик среднего уровня шихты в загрузочных бункерах, задатчики ручного управления скоростями вращения барабанных питателей и скоростью аглоленты, переключатель режимов работы системы, управляющие устройства приводов барабанных питателей и аглоленты, а также управляющий комплекс, включающий математические модели загрузочных трактов шихты и участка аглоленты между точками загрузки шихты, блок вычисления среднего уровня шихты в загрузочных бункерах, регуляторы среднего уровня и разности уровней шихты в загрузочных бункерах, регуляторы толщин слоев шихты, пять элементов алгебраического суммирования и четыре элемента умножения. The prototype of the proposed technical solution is a system that implements a method of automatic control of the two-layer loading process on the sintering machine [3] The system includes batcher batchers from receiving bins for the lower and upper layers, sinter speed sensors, charge levels in the loading bins of the lower and upper layers, thicknesses of the lower and upper layers of the charge, the master of the average level of the charge in the loading hoppers, manual control gears of rotation speeds of drum feeders and speed glibents, a switch of the system’s operating modes, control devices for drum feeders and sinter tape drives, as well as a control complex that includes mathematical models of the charge paths of the charge and the sinter section between the charge points of the charge, a unit for calculating the average level of the charge in the loading bunkers, regulators of the average level and the difference in the level of the charge in loading bins, regulators of the thicknesses of the layers of the charge, five elements of algebraic summation and four elements of multiplication.

Недостатки данной системы недостаточно высокие удобство и оперативность управления загрузкой шихты. The disadvantages of this system are not high enough convenience and efficiency of charge loading control.

Цель изобретения повышение точности и оперативности управления за счет улучшения эксплуатационных характеристик системы. The purpose of the invention is to increase the accuracy and efficiency of control by improving the operational characteristics of the system.

Указанная цель достигается тем, что в состав системы дополнительно введены задатчик общего расхода шихты из приемных бункеров, задатчик соотношения расходов шихты в верхний и нижний слои и задатчик общей толщины слоя шихты на аглоленте. Состав управляющего комплекса дополнен вторым блоком вычисления для определения расчетных значений расходов шихты, третьим блоком вычисления для определения расчетных значений толщин нижнего и верхнего слоев шихты, четвертым блоком вычисления для формирования коэффициентов коррекции, тремя блоками подготовки к безударному переходу барабанных питателей и аглоленты в автоматический режим, четырьмя элементами деления и пятым элементом умножения. Первый вход второго блока вычисления соединен с выходом задатчика общего расхода шихты, второй вход с выходом задатчика соотношения расходов шихты, а первый и второй выходы с задающими входами дозаторов шихты нижнего и верхнего слоев соответственно. Первый и второй входы первого элемента деления соединены соответственно через первую и вторую матмодели с первым и вторым выходами второго блока вычисления, а выход со входом третьего блока вычисления. Первый вход пятого элемента умножения соединен с выходом задатчика общей толщины слоя шихты, второй вход с первым выходом четвертого блока вычисления, а выход со вторым входом третьего блока вычисления, первый и второй входы которого соединены с первыми входами третьего и четвертого элементов суммирования соответственно. Вход четвертого блока вычисления соединен с выходом регулятора среднего уровня шихты, а второй его выход со вторыми входами первого и третьего элементов умножения. Первые входы первого блока подготовки и второго элемента деления соединены с выходом второго элемента умножения. Первые входы второго блока подготовки и третьего элемента деления соединены с выходом четвертого элемента умножения, первые входы третьего блока подготовки и четвертого элемента деления соединены с выходом пятого элемента суммирования. Четвертый вход третьего блока подготовки соединен с выходом задатчика общей толщины слоя шихты. Вторые входы блоков подготовки соединены с выходом переключателя режимов работы, третьи их входы с выходами соответствующих задатчиков ручного управления, а выходы соответственно со вторыми входами второго, третьего и четвертого элементов деления, входы которых соответственно соединены со входами управляющих устройств приводов барабанных питателей нижнего и верхнего слоев шихты и аглоленты. This goal is achieved by the fact that the system additionally includes a master for the total charge flow from the receiving hoppers, a master for the ratio of charge rates in the upper and lower layers and a master for the total thickness of the charge layer on the sinter strip. The composition of the control complex is supplemented by a second calculation unit for determining the calculated values of the charge flow rate, a third calculation unit for determining the calculated values of the thicknesses of the lower and upper layers of the charge, a fourth calculation unit for generating correction coefficients, three units for preparing for shock-free transfer of drum feeders and sinter to automatic mode, four elements of division and the fifth element of multiplication. The first input of the second calculation unit is connected to the output of the master charge flow master, the second input to the output of the master charge ratio, and the first and second outputs with the master inputs of the charge dispensers of the lower and upper layers, respectively. The first and second inputs of the first division element are connected respectively through the first and second matmodels with the first and second outputs of the second calculation unit, and the output with the input of the third calculation unit. The first input of the fifth multiplication element is connected to the output of the master of the total thickness of the charge layer, the second input to the first output of the fourth calculation unit, and the output to the second input of the third calculation unit, the first and second inputs of which are connected to the first inputs of the third and fourth summing elements, respectively. The input of the fourth calculation unit is connected to the output of the controller of the average level of the charge, and its second output with the second inputs of the first and third multiplication elements. The first inputs of the first training unit and the second division element are connected to the output of the second multiplication element. The first inputs of the second preparation unit and the third division element are connected to the output of the fourth multiplication element, the first inputs of the third preparation unit and the fourth division element are connected to the output of the fifth summation element. The fourth input of the third preparation unit is connected to the output of the master of the total thickness of the charge layer. The second inputs of the preparation units are connected to the output of the operating mode switch, their third inputs are with the outputs of the corresponding manual control units, and the outputs are respectively with the second inputs of the second, third and fourth division elements, the inputs of which are respectively connected to the inputs of the control devices of the drum feeders of the lower and upper layers charge and sinter tape.

Аналогичные второй и третий блоки вычисления содержат элемент суммирования с единицей, элемент деления и элемент деления и элемент умножения. Первый вход элемента деления соединен с первым входом блока, второй вход с выходом элемента суммирования, а выход с первым выходом блока и с первым входом элемента умножения. Второй вход блока соединен со входом элемента суммирования и со вторым входом элемента умножения, выход которого соединен со вторым выходом блока. Четвертый блок вычислений содержит два элемента умножения и три элемента алгебраического суммирования с единицей. Первый вход первого элемента умножения соединен со входом блока, второй вход с выходом второго элемента суммирования, а выход через первый элемент суммирования с первым выходом блока. Первый вход второго элемента умножения соединен со входом блока, второй вход со входом второго элемента суммирования, а выход через третий элемент суммирования со вторым выходом блока. Similar second and third blocks of calculation contain an element of summation with unity, a division element and a division element and a multiplication element. The first input of the division element is connected to the first input of the block, the second input with the output of the summing element, and the output with the first output of the block and the first input of the multiplication element. The second input of the block is connected to the input of the summing element and to the second input of the multiplication element, the output of which is connected to the second output of the block. The fourth block of calculations contains two elements of multiplication and three elements of algebraic summation with unity. The first input of the first multiplication element is connected to the input of the block, the second input with the output of the second summing element, and the output through the first summing element with the first output of the block. The first input of the second multiplication element is connected to the input of the block, the second input to the input of the second summing element, and the output through the third summing element with the second output of the block.

Каждый из двух первых блоков подготовки выполнен в виде элемента деления, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока, блокировочный вход с третьим входом блока, а выход с выходом блока. Третий блок подготовки содержит два элемента деления и элемент умножения. Первый вход первого элемента деления соединен с первым входом блока, второй вход со вторым входом блока, а выход с первым входом второго элемента деления, второй вход которого соединен с третьим входом блока и с первым входом элемента умножения, второй вход элемента умножения соединен с выходом второго элемента деления, а выход с выходом блока, блокировочные входы элементов деления соединены с четвертым входом блока. Each of the first two training blocks is made in the form of a division element, the first and second inputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the block, a blocking input with a third block input, and an output with a block output. The third block of preparation contains two elements of division and an element of multiplication. The first input of the first division element is connected to the first input of the block, the second input is to the second input of the block, and the output is from the first input of the second division element, the second input of which is connected to the third input of the block and to the first input of the multiplication element, the second input of the multiplication element is connected to the output of the second the division element, and the output with the output of the block, the blocking inputs of the division elements are connected to the fourth input of the block.

В предлагаемой системе управления вместо традиционно применяемых задатчиков расходов шихты в нижний и верхний слои применены задатчик общего расхода шихты на агломашину и задатчик соотношения расходов шихты в верхний и нижний слои. Такое решение технологически обоснованно, т.к. не требует от агломератчика дополнительных вычислений перед вводом заданных значений расходов шихты. Данное решение удобно при установлении необходимого заданного соотношения между расходами шихты при неизменном общем расходе, особенно при загрузке в каждый из слоев шихты с разным содержанием топлива или основности. Предлагаемое решение полезно также при изменениях общего расхода шихты при неизменном соотношении расходов в слои, например при регулировании места окончания процесса спекания шихты путем изменения скорости аглоленты. На основании указанных двух заданных параметров в управляющем комплексе вычисляются и используются расчетные значения расходов шихты в нижний и верхний слои:
Q_шн.р Q_ш.об.з/(1 + K_в/н.з);
Q_шв.р Q_ш.об.з К_в/н.з/(1 + K_в/н.з) (1)
Вместо обычно используемых двух задатчиков толщин слоев шихты в предлагаемой системе применен один задатчик общей толщины слоя шихты. Расчетные значения толщин нижнего и верхнего слоев шихты вычисляются в управляющем комплексе с использованием заданного значения соотношения соответствующих расходов шихты. Данное решение основано на том, что соотношение толщин слоев должно быть равным соотношению соответствующих расходов шихты. Предлагаемое решение исключает возможность ошибочного установления соотношения толщин слов, не равного соотношению расходов шихты. Для вычисления расчетных значений толщин слоев используются расчетные значения расходов шихты на выходах матмоделей М₁ и М₂ загрузочного тракта: Q^М1 _шн.р М₁(Q_шн.р); Q^М2 _шв.р= М₂(Q_шв.р), (2) по которым определяется коэффициент соотношения расходов, приведенный к концу загрузочного тракта:
K^м1,2 _в/н.р Q^м2 _шв.р/Q^м1 _шн.р (3) Расчетные значения толщин слоев вычисляются как;
Н_шн.р Н_{ш.об.з.к}/(1 + K^м1,2 _в/н.р); (4)
Н_шв.р Н_{ш.об.з.к} К^м1,2 _в/н.р/(1 + K^м1,2 _в/н.р), где Н_{ш.об.з.к} Н_ш.об.з заданное значение общей толщины слоя шихты, откорректированное по отклонению среднего уровня шихты в загрузочных бункерах от его заданного значения.In the proposed control system, instead of the traditionally used charge adjusters of the charge to the lower and upper layers, a charge controller for the total charge consumption to the sinter machine and a charge ratio generator to the upper and lower layers are used. This solution is technologically justified, because It does not require additional calculations from the sinter before entering the set values of the charge rates. This solution is convenient when establishing the required predetermined ratio between the charges of the charge at a constant total flow, especially when loading into each of the layers of the charge with a different fuel content or basicity. The proposed solution is also useful for changes in the total charge flow rate with a constant ratio of flow rates into the layers, for example, when controlling the end of the sintering process of the charge by changing the speed of the sinter strip. Based on the two specified parameters in the control complex, the calculated values of the charge rates to the lower and upper layers are calculated and used:
Q _{sn. R} Q _sh.ob.z / (1 + K _{in / n.z} );
Q _seam.Q _Q.a.ob.K K _{/ n.z} / (1 + K _{v / n.z} ) (1)
Instead of the commonly used two adjusters of the thicknesses of the layers of the charge in the proposed system uses one adjuster of the total thickness of the layer of the charge. The calculated values of the thicknesses of the lower and upper layers of the charge are calculated in the control complex using the specified value of the ratio of the corresponding charge rates. This solution is based on the fact that the ratio of the thicknesses of the layers should be equal to the ratio of the corresponding charges of the charge. The proposed solution excludes the possibility of erroneous establishment of the ratio of the thicknesses of words, not equal to the ratio of the charges of the charge. To calculate the calculated values of the thicknesses of the layers, the calculated values of the charge charges at the outputs of the matrices M ₁ and M _{2 of the} loading path are used: Q ^M1 _ch.n. M ₁ (Q _ch.n. ); Q ^M2 _sv.r = M ₂ (Q _sv.r ), (2) which determines the coefficient of the ratio of costs reduced to the end of the loading path:
K _in ^m1,2 _/ ^m2 _shv.r _NR Q / Q ^m1 _shn.r (3) The calculated values of the layer thicknesses are calculated as;
N _shn.r N _sh.ob.z.k / (1 + K ^{m1.2 v} _{/ n.r} ); (4)
N _shv.r N _sh.ob.z.k K ^{m1,2 v} _{/ n.r} / (1 + K ^{m1,2 v} _{/ n.r} ), where N _sh.ob.z.k N _{sh.ob. h} set value of the total thickness of the layer of the mixture, adjusted for the deviation of the average level of the mixture in the loading hoppers from its specified value.

В отличие от системы-прототипа, в которой стабилизация среднего уровня шихты в загрузочных бункерах осуществляется только путем коррекции скоростей барабанных питателей и аглоленты, в предлагаемой системе коррекция вводится также и на толщины слоев шихты. Данное решение позволяет снизить влияние среднего уровня на скорость аглоленты и следовательно на процесс спекания всей шихты, находящейся на аглоленте. Для выбора рациональной степени воздействия регулятора среднего уровня на толщину слоя шихты и скорости приводов служит исходно устанавливаемый коэффициент К_к. Коэффициенты коррекции формируются в виде
K_h1 1 K_h(1 K_к); _Kh2 1 K_h K_к, (5) где K_h выходной сигнал регулятора среднего уровня шихты в загрузочных бункерах. K_h1 коэффициент коррекции толщины слоя. Изменение настроечного коэффициента К_к увеличивает один из коэффициентов коррекции и одновременно на ту же величину уменьшает другой.In contrast to the prototype system, in which stabilization of the average level of the charge in the loading bins is carried out only by adjusting the speeds of the drum feeders and sinter tape, in the proposed system, the correction is also introduced on the thickness of the layers of the charge. This solution allows to reduce the influence of the average level on the speed of the sinter strip and, therefore, on the sintering process of the entire mixture located on the sinter strip. To select a rational degree of influence of the average level controller on the thickness of the charge layer and the speed of the drives, the initially set coefficient K _{k is used} . Correction factors are formed as
K _h1 1 K _h (1 K _k); _Kh2 1 K _h K _k , (5) where K _{h is the} output signal of the controller of the average charge level in the loading bins. K _{h1 is the} coefficient of correction of the layer thickness. Changing the tuning factor K _k increases one of the correction factors and simultaneously reduces the other by the same amount.

В предлагаемую систему для оперативного и безударного перевода барабанных питателей в автоматический режим дополнительно введены второй и третий элементы деления и два соответствующих блока подготовки. В блоках подготовки в ручном режиме непрерывно отслеживаются расчетные значения расходов шихты на выходах матмоделей загрузочных трактов, а также сигналы соответствующих задатчиков ручного управления скоростями барабанных питателей, и формируются масштабные коэффициенты:
K_бпн Q^м1 _шн.р.к1/X_{бпн.руч};
К_бпв Q^м1 _шв.р.к1/Х_{бпв.руч} (6) После перевода в автоматический режим сигналы управления скоростями питателей вычисляются по формулам:
X_бпн.р K_h2K_н Q^м1 _шн.р.к1/K_бпн;
Х_бпв.р K_h2K_вQ^м2 _шв.р.к1/K_бпв (7) В связи с тем, что при ручном режиме все регуляторы системы блокированы, а коэффициенты K_h1 K_h2 K_в К_н 1, то в первый момент после перевода питателей в автоматический режим сигналы управления устанавливаются равными:
X_бпн.р Q^м1 _шн.р.к1/K_бпн;
Х_бпв.р Q^м2 _шв.р.к1/K_бпв (8) Следовательно, в момент перевода сигналы управления оказываются равными соответствующим сигналам ручного управления, бывшим до перевода, и скорости питателей остаются неизменными. В следующие моменты времени вступают в работу регуляторы и сигналы управления формируются по формулам (8).In the proposed system for prompt and shockless transfer of drum feeders to automatic mode, the second and third division elements and two corresponding training units are additionally introduced. In the preparation blocks in manual mode, the calculated values of the charge flow rate at the outputs of the load path matmodels, as well as the signals of the corresponding manual controllers of the drum feeder speeds, are continuously monitored, and scale factors are formed:
K _bpn Q ^m1 _shn.r.k1 / X _bpn.ruch ;
To _bpw Q ^m1 _bwd.k1 / X _bpw.ruch (6) After switching to automatic mode, the signals for controlling the speeds of the feeders are calculated by the formulas:
X _bpn.p K _h2 K _n Q ^m1 _b.s.p.k1 / K _bpn ;
X _bpv.r K _h2 K _in Q ^m2 _sv.r.k1 / K _bpv (7) Due to the fact that in manual mode all the system controls are locked, and the coefficients K _h1 K _h2 K _in K _n 1, then the first the moment after transferring the feeders to automatic mode, the control signals are set equal to:
X _bpn.r Q ^m1 _shn.r.k1 / K _bpn ;
X _bpw.r Q ^m2 _bwd.k1 / K _bpw (8) Therefore, at the time of transfer, the control signals turn out to be equal to the corresponding manual control signals that existed before the transfer, and the feeder speeds remain constant. At the following time instants, regulators come into operation and control signals are generated according to formulas (8).

Дополнительно введенный блок подготовки аглоленты, кроме самой подготовки аглоленты к безударному переводу в автоматический режим, осуществляет функцию изменения заданного значения общей толщины слоя шихты на аглоленте. При ручном режиме на основании непрерывно отслеживаемых расчетных значений расходов шихты и сигнала задатчика ручного управления скоростью аглоленты формируется масштабный коэффициент:
K_ал Q^м1,2 _{ш.об.р.к}/X_ал.руч. (9) Одновременно вычисляется вспомогательный коэффициент:
K_ш К_ал Н_ш.об.з. (10) В момент перехода в автоматический режим сигнал управления скоростью аглоленты с помощью четвертого элемента деления устанавливается равным:
X_ал.р Q^м1,2 _ш.об.к/K_ал (11) и скорость аглоленты остается неизменной. В автоматическом режиме сигнал управления скоростью аглоленты определяется расчетным значением общего расхода шихты и корректирующим воздействием регулятора среднего уровня шихты. Кроме этого, в автоматическом режиме непрерывно производится вычисление масштабного коэффициента:
K_ал К_ш Н_ш.об.з (12) При изменении заданного значения общей толщины слоя соответственно меняются масштабный коэффициент и сигнал управления скоростью аглоленты по уравнению (12). При этом оперативно устанавливается толщина слоя шихты, равная заданной.An additionally introduced agglomerate preparation unit, in addition to the preparation of the agglomerate itself for shockless transfer to automatic mode, performs the function of changing the set value of the total thickness of the charge layer on the agglomerate. In manual mode, on the basis of continuously monitored calculated values of the charge rate and the signal of the manual speed control unit of the sinter tape, a scale factor is formed:
K _al Q ^m1,2 _b.ob./ X _al.hand. (9) At the same time, the auxiliary coefficient is calculated:
K _sh K _al N _sh.ob.z. (10) At the time of transition to automatic mode, the sinter speed control signal using the fourth division element is set equal to:
X _al.r Q ^m1,2 _sh.ob.k / K _al (11) and the speed of the sinter tape remains unchanged. In automatic mode, the sinter speed control signal is determined by the calculated value of the total charge consumption and the corrective action of the controller of the average charge level. In addition, in automatic mode, the scale factor is continuously calculated:
K _al K _sh N _sh.ob.z (12) When the set value of the total layer thickness is changed, the scale factor and the sinter speed control signal change accordingly, according to equation (12). In this case, the thickness of the charge layer is quickly set equal to the specified one.

Структура системы предусматривает использование сигнала задатчика толщины общего слоя шихты одновременно как для формирования расчетных значений толщин нижнего и верхнего слоев шихты, так и для формирования масштабного коэффициента К_ал. При изменении заданного значения общей толщины слоя новая толщина слоя оперативно устанавливается путем изменения соотношения между скоростью аглоленты и скоростями барабанных питателей. Регуляторы толщин нижнего и верхнего слоев шихты при этом не приходят в действие, т.к. на их входах одновременно и одинаково изменяются как расчетные, так и фактические значения толщин слоев. Это исключает дополнительные нарушения толщин слоев в переходных процессах, которые возникли бы в противном случае.The structure of the system provides for the use of the signal of the master of the thickness of the common layer of the mixture at the same time both for the formation of calculated values of the thicknesses of the lower and upper layers of the mixture, and for the formation of the scale factor K _al When changing the set value of the total thickness of the layer, a new layer thickness is quickly established by changing the ratio between the speed of the sinter strip and the speeds of the drum feeders. The regulators of the thicknesses of the lower and upper layers of the mixture do not come into effect, because at their inputs, both calculated and actual values of layer thicknesses simultaneously and equally change. This eliminates additional violations of layer thicknesses in transients that would otherwise have occurred.

Структурой системы обеспечивается ввод сигнала коррекции К_h1 от регулятора среднего уровня шихты в канал задания толщины общего слоя шихты не в виде дополнительного слагаемого, а при помощи элемента умножения. Этим достигается процентное влияние корректирующего воздействия, т.е. воздействие на одинаковую относительную величину независимо от заданного значения общей толщины слоя шихты.The structure of the system ensures the input of the correction signal K _h1 from the controller of the average charge level to the channel for setting the thickness of the common charge layer not in the form of an additional term, but using the multiplication element. This achieves the percentage influence of the corrective action, i.e. the impact on the same relative value regardless of the set value of the total thickness of the charge layer.

В состав системы входят технологический объект управления, включающий загрузочный тракт шихты от приемных до загрузочных бункеров, барабанные питатели шихты нижнего и верхнего слоев и аглоленту, автоматические дозаторы шихты, датчики и задатчики технологических параметров, устройства управления и приводы барабанных питателей и аглоленты, а также управляющий комплекс и переключатель режимов работы. The system includes a technological control object, including the charge loading path from receiving to loading hoppers, drum feeders of the charge of the lower and upper layers and sinter tape, automatic charge batchers, sensors and process controllers, control devices and drives of drum feeders and sinter tape, as well as a control complex and mode switch.

Общий состав и схема соединений системы представлены на фиг.1, где: ТОУ технологический объект управления, включающий загрузочный тракт шихты от приемных до загрузочных бункеров, барабанные питатели шихты и аглоленту; УК управляющий комплекс; ПР переключатель режимов работы; Зд.Q_ш.об, Зд.К_в/н, Зд. h_ш.ср, Зд.Н_ш.об задатчики общего расхода шихты на агломашину, коэффициента соотношения расходов шихты в верхний и нижний слои, среднего уровня шихты в загрузочных бункерах и общей толщины слоя шихты на аглоленте; Q_ш.об.з, К_в/н.з, h_ш.ср.з, Н_ш.об.з заданные значения указанных параметров; Зд.n_бпн, Зд.n_бпв, Зд.V_ал задатчики ручного управления скоростями барабанных питателей и аглоленты; Х_{бпн.руч}, Х_{бпв.руч}, Х_ал.руч сигналы указанных задатчиков; Х_бпн.р, Х_бпв.р, Х_ал.р расчетные значения указанных сигналов; УУ_бпн, УУ_бпв, УУ_ал устройства управления и приводы барабанных питателей и аглоленты; Х_бпн, Х_бпв, Х_ал входные сигналы указанных устройств; n_бпн, n_бпв, V_ал скорости барабанных питателей и аглоленты; П_а-р сигнал о положении переключателя ПР; АД_шн, АД_шв автоматические дозаторы шихты для нижнего и верхнего слоев; Q_шн.р, Q_шв.р расчетные значения расходов шихты; Q_шн, Q_шв текущие значения расходов шихты; Д.V_ал, Д.h_шн, Д.h_шв, Д.Н_шн, Д.Н_шв датчики скорости аглоленты, уровней шихты в загрузочных бункерах и толщин слоев шихты на аглоленте; V_ал, h_шн, h_шв, Н_шн, Н_шв сигналы указанных датчиков.The general composition and connection diagram of the system are presented in figure 1, where: TOU technological control object, including the charge loading path from the receiving to the loading hoppers, drum charge feeders and sinter tape; UK managing complex; OL mode switch; Zd.Q _sh.ob , Zd.K v _{/ n} , Zd. h _broadway , Zd.N _broadway adjusters of the total charge flow rate for the sinter _machine , the ratio of the charge flow rate to the upper and lower layers, the average charge level in the loading bunkers and the total thickness of the charge layer on the sinter strip; Q _sh.ob.z , K _{v / n.z} , h _sh.av.z , N _sh.ob.z set values of the specified parameters; Zd.n _bpn , Zd.n _bpv , Zd.V _al manual speed controllers for drum feeders and sinter tape; X _bpn.ruch , X _bpv.ruch , X _al.ruch signals of the specified adjusters; X _bpn.r , X _bpv.r , X _al.r calculated values of these signals; UU _bpn , UU _bpv , UU _al control devices and drives of drum feeders and agglomerates; X _bpn , X _bpv , X _{al the} input signals of these devices; n _bpn , n _bpv , V _al speed drum feeders and sinter; P _ar signal about the position of the switch PR; AD _shn , AD _shv automatic charge batchers for the lower and upper layers; Q _Шн.р , Q _шв.р; calculated values of charge expenses; Q _шн , Q _шв current values of charge expenses; D.V _al, D.h _shek, D.h _CHF, _shek DN, DN _Swiss detectors aglolenty speed, charge level in the hopper and the layer thicknesses of the charge on aglolente; V _al , h _SHN , h _SHV , N _SHN , N _SHV signals of these sensors.

Состав и схема соединений управляющего комплекса представлены на фиг.2. где: БВ₁.БВ₄ блоки вычисления среднего значения уровня шихты в загрузочных бункерах, расчетных значений расходов шихты из приемных бункеров, расчетных значений толщин нижнего и верхнего слоев шихты и коэффициентов коррекции; М₁, М₂ матмодели загрузочных трактов шихты от приемных до загрузочных бункеров; М₃ матмодель участка аглоленты между точками загрузки шихты в нижний и верхний слои; ЭУ₁.ЭУ₅ элементы умножения; ЭС₁.ЭС₅ элементы алгебраического суммирования; ЭД₁.ЭД₄ элементы деления; Р_h.cр, P_Δh, P_н.шн, Р_н.шв регуляторы среднего уровня шихты, разности уровней шихты, толщины нижнего слоя шихты и толщины верхнего слоя шихты; Б_бпн, Б_бпв, Б_ал блоки подготовки к безударному переходу в автоматический режим барабанных питателей и аглоленты; I контур формирования расчетных значений расходов шихты из приемных бункеров; II контур формирования расчетных значений толщин слоев шихты; III контур стабилизации среднего уровня шихты в загрузочных бункерах; IV контур стабилизации равенства уровней шихты в загрузочных бункерах; V контур стабилизации толщины нижнего слоя шихты; VI контур стабилизации толщины верхнего слоя шихты; VII контур формирования сигнала управления скоростью вращения барабанного питателя шихты нижнего слоя; VIII контур формирования сигнала управления скоростью вращения барабанного питателя шихты верхнего слоя; IX контур формирования сигнала управления скоростью движения аглоленты; Q^м1 _шн.р, Q^м1 _шв.р, К^м1,2 _в/н.р, ΔН^м3 _ш.р.к расчетные значения параметров на выходах соответствующих матмоделей; Н_шн.р, Н_шв.р расчетные значения толщин слоев шихты; Н_{ш.об.з.к} откорректированное заданное значение общей толщины слоя шихты; h_ш.ср 0,5(h_шн + h_шв) среднее значение уровня шихты в загрузочных бункерах; Δ h_ш.ср h_ш.ср.з h_ш.ср отклонение среднего уровня шихты от заданного значения; К_h выходной сигнал регулятора среднего уровня шихты; К_к коэффициент настройки; K_h1, K_h2 коэффициенты коррекции; Δ h_ш.н-в h_шн h_шв разность уровней шихты в загрузочных бункерах; Δ Н_ш.р.к выходной сигнал регулятора разности уровней шихты; ΔН_шн, ΔН_шв входные сигналы соответствующих регуляторов толщин слоев шихты; К_н, К_в выходные сигналы регуляторов толщин слоев шихты; Q^м1 _шн.р.к, Q^м1 _шн.р.к1, Q^м2 _шв.р.к, Q^м2 _шв.р.к1, Q^м1,2 _{ш.об.р.к}Q^м1 _шн.р.к + Q^м2 _шв.р.к откорректированные расчетные значения расходов шихты; К_бпн, К_бпв, К_ал коэффициенты для безударного перевода барабанных питателей и аглоленты в автоматический режим.The composition and connection diagram of the control complex are presented in figure 2. where: BV _1. BV ₄ blocks for calculating the average value of the charge level in the loading bins, the calculated values of the charges of the charge from the receiving bins, the calculated values of the thicknesses of the lower and upper layers of the charge and correction factors; M ₁ , M ₂ matmodels of loading paths of the charge from receiving to loading bins; M ₃ matmodel section of the sinter strip between the points of charge loading in the lower and upper layers; EU _1. EU ₅ elements of multiplication; ES ₁ .ES ₅ elements of algebraic summation; ED ₁ .ED ₄ elements of division; P _h.cr , P _Δh , P _n.shn, R _n.shv regulators of the average charge level, the difference in charge levels, the thickness of the lower charge layer and the thickness of the upper charge layer; B _BPN , B _BPV , B _al blocks of preparation for an unstressed transition to automatic mode of drum feeders and sinter tape; I contour of the formation of the calculated values of the charges of the charge from the receiving hoppers; II contour of the formation of the calculated values of the thicknesses of the layers of the mixture; III stabilization circuit of the average level of the charge in the feed hoppers; IV loop stabilization of the equality of the levels of the mixture in the loading bunkers; V loop stabilization of the thickness of the lower layer of the mixture; VI loop stabilization of the thickness of the upper layer of the mixture; VII loop for generating a signal for controlling the rotation speed of the drum feeder of the charge of the lower layer; VIII circuit for generating a signal for controlling the rotation speed of the drum feeder of the charge of the upper layer; IX loop formation signal control the speed of sintering; Q ^m1 _shn.r , Q ^m1 _shv.r , K ^{m1.2 v} _/ _n.r , ^ΔN ^m3 _{sh.r.k the} calculated values of the parameters at the outputs of the respective matmodels; Н _шн.р , Н _шв.р design values of the thicknesses of the layers of the mixture; N _{sh.ob.zk the} adjusted set value of the total thickness of the layer of the mixture; h _{W. fr.} 0.5 (h _shn + h _seam ) the average value of the level of the charge in the loading bins; _Sh.sr Δ h h h _sh.sr.z _sh.sr deviation of the average charge level of the predetermined value; To _{h the} output signal of the controller of the average level of the charge; K _to tuning factor; K _h1 , K _h2 correction factors; Δ h _sh.n-in h _shn h _{sv the} difference in the levels of the mixture in the loading bins; Δ N _{SHR to the} output signal of the controller of the difference in levels of the mixture; ΔН _шн , ΔН _{шв the} input signals of the respective regulators of the thicknesses of the layers of the charge; K _n , K _{in the} output signals of the regulators of the thicknesses of the layers of the mixture; _Shn.r.k Q ^_M1, Q ^m1 _shn.r.k1, Q ^m2 _shv.r.k, Q ^m2 _shv.r.k1, Q ^m1,2 _sh.ob.r.k Q ^m1 _shn.r.k + Q ^m2 _{Sv.r.k to the} adjusted calculated values of the charge; K _bpn , K _bpv , K _al coefficients for shockless transfer of drum feeders and sinter tape to automatic mode.

На фиг. 3 показаны состав и схемы соединений второго и третьего блоков вычислений; на фиг. 4 то же, четвертого блока вычислений; на фиг.5 то же, первого и второго блоков подготовки; на фиг.6 то же, третьего блока подготовки (ЭД элементы деления, ЭУ элементы умножения, ЭС элементы алгебраического суммирования). In FIG. 3 shows the composition and connection diagrams of the second and third blocks of calculations; in FIG. 4 the same, fourth block of calculations; figure 5 is the same, the first and second training units; Fig.6 is the same, of the third training unit (ED elements of division, EU elements of multiplication, ES elements of algebraic summation).

Работа контура I в управляющем комплексе (фиг.2) состоит в формировании в блоке БВ₂ расчетных значений расходов шихты из приемных бункеров Q_шн.р, Q_шв.р по уравнениям (1) и выдаче их в качестве заданий дозаторам шихты АД_шн, АД_шв. Дозаторы обеспечивают стабилизацию расходов шихты Q_шн, Q_шв на уровне заданий.The work of circuit I in the control complex (Fig. 2) consists in the formation in the BV unit _{2 of the} calculated values of the charge flow rate from the receiving bins Q _Шн.р , Q _Шв.р according to equations (1) and issuing them as tasks to the charge dispensers AD _ch , HELL _CHW . Dispensers provide the stabilization of the charge charge Q _SN , Q _seam at the level of tasks.

В контуре II используются две матмодели загрузочного тракта М₁, М₂, каждая из которых содержит последовательно соединенные элемент чистого запаздывания и апериодическое звено. После прохождения матмоделей параметры Q_шн.р и Q_шв._р преобразуются по уравнениям (2) так, что время и характер изменения Q^м1 _шн.р и Q^м2 _шв.р аналогичны времени и характеру изменения соответствующих расходов шихты перед загрузочными бункерами. Коэффициент соотношения расчетных расходов шихты в этой точке, определяется при помощи элемента деления ЭД₁ по уравнению (3) и используется в блоке БВ₃ для вычисления по уравнению (4) расчетных значений толщин нижнего и верхнего слоев шихты Н_шн.р, Н_шв.р. Для этого используется также откорректированное при помощи множительного элемента ЭУ₅ заданное значение толщины общего слоя шихты. Выходные сигналы контура Н_шн.р и Н_шв.р являются задающими для контуров стабилизации толщин слоев шихты.In circuit II, two matmodels of the loading path M ₁ , M _{2 are used} , each of which contains a series-connected element of pure delay and an aperiodic link. After passing matmodeley parameters Q and Q _shn.r _CHF. _{p are} transformed according to equations (2) so that the time and nature of the change of Q ^m1 _sn.r and Q ^{m2 of} _{sv.r are} similar to the time and nature of the change in the corresponding charges of the charge in front of the loading bins. The coefficient of the ratio of the calculated charges of the charge at this point is determined using the division element ED ₁ according to equation (3) and is used in the block BV ₃ to calculate, according to equation (4), the calculated values of the thicknesses of the lower and upper layers of the charge N _sn.r , N _{sv. r} For this, the set value of the thickness of the total charge layer, corrected by means of the multiplying element EU ₅ , is also used. The output signals of the circuit N _SHN.R and N _SW.R are the _reference for the stabilization contours of the thicknesses of the layers of the charge.

В контуре III при помощи регулятора Р_h.cp осуществляется стабилизация среднего уровня шихты в загрузочных бункерах h_ш.ср, вычисляемого в блоке БВ₁. Входным сигналом регулятора является отклонение h_ш.ср от задания h_ш.ср.з. Выходной сигнал регулятора изменяется в пределах от -0,5 до + 0,5 относительных единиц. При переводе системы в ручной режим по сигналу П_А-Р выходной сигнал регулятора К_h устанавливается равным нулю. При переводе системы в автоматический режим изменение выходного сигнала регулятора (при отклонении среднего уровня от задания) происходит от нуля. Формирование выходных сигналов контура К_h1 и К_h2 осуществляется в блоке БВ₄ по уравнениям (5). Данные сигналы определяются выходным сигналом регулятора и коэффициентом К_к, устанавливаемым исходно в пределах от нуля до единицы. В итоге корректирующие сигналы К_h1 и К_h2 могут изменяться в пределах от 0,5 до 1,5 относительных единиц, т.е. изменять корректируемые параметры максимум на ± 50% от их исходных значений. Необходимая же величина корректирующих воздействий зависит от настроек регулятора и настроечного коэффициента К_к. Выходной сигнал К_h1 используется в контуре II для корректировки заданной толщины слоя шихты, а К_h2 в контурах VII, VIII и IX для корректировки скоростей барабанных питателей и аглоленты.In circuit III, with the help of the regulator Р _h.cp , stabilization of the average level of the charge in the loading bunkers h _w.sp , calculated in block BV _{1, is} carried out. The input signal is a control deviation from _sh.sr h h _sh.sr.z job. The output of the controller varies from -0.5 to + 0.5 relative units. When the system is switched to manual mode by the signal P _{А-Р, the} output signal of the regulator К _{h is} set equal to zero. When the system is switched to automatic mode, the change in the controller output signal (when the average level deviates from the reference) occurs from zero. The formation of the output signals of the circuit K _h1 and K _{h2 is} carried out in the block BV ₄ according to equations (5). These signals are determined by the output signal of the controller and the coefficient K _to set initially in the range from zero to unity. As a result, the correction signals K _h1 and K _h2 can vary from 0.5 to 1.5 relative units, i.e. change the corrected parameters by a maximum of ± 50% of their initial values. The required amount of corrective actions depends on the settings of the controller and the tuning factor K _k . The output signal K _{h1 is} used in circuit II to adjust the specified thickness of the charge layer, and K _h2 in circuits VII, VIII and IX to adjust the speeds of the drum feeders and sinter tape.

Контур IV осуществляет выравнивание уровней шихты в загрузочных бункерах. Выходным сигналом регулятора P_Δh является разность между уровнями шихты в бункерах нижнего и верхнего слоев Δ h_ш.н-в h_шн h_шв. Выходной сигнал регулятора максимально изменяется в пределах от -0,5 до +0,5 от диапазона измерения толщин нижнего и верхнего слоев шихты. В ручном режиме работы выходной сигнал регулятора устанавливается равным нулю. Первым выходным сигналом контура Δ Н_ш.р.к является выходной сигнал регулятора непосредственно, а вторым Δ Н^м3 _ш.р.к этот же сигнал на выходе матмодели М₃, осуществляющей чистое запаздывание сигнала на время перемещения шихты между точками ее загрузки на аглоленту. Выходные сигналы контура IV используются для коррекции заданий в контурах V и VI.Circuit IV aligns the charge levels in the feed hoppers. The output of regulator P _Δh is the difference between the levels of the charge in the hoppers of the lower and upper layers _sh.n Δ _{h-h in} _Swiss _shek h. The output signal of the controller varies as much as possible from -0.5 to +0.5 from the measuring range of the thicknesses of the lower and upper layers of the charge. In manual mode, the output of the controller is set to zero. The first output signal of the circuit Δ N _b.p. is the output signal of the regulator directly, and the second Δ N ^m3 _{b.p. is} the same signal at the output of the model M ₃ , which carries out a pure delay of the signal for the duration of the movement of the charge between the points of its loading on the sinter strip . The output signals of circuit IV are used to correct jobs in circuits V and VI.

Контурами V и VI осуществляется стабилизация толщин нижнего и верхнего слоев шихты на аглоленте. Заданием каждого из регуляторов является расчетное значение толщины слоя (Н_шр.р и Н_шв.р), скорректированное выходными сигналами контура IV. Входом каждого из регуляторов (Δ Н_шн и Δ Н_шв) является отклонение толщины слоя (Н_шн и Н_шв) от скорректированного расчетного значения. Выходными сигналами регуляторов являются коэффициенты коррекции К_н и К_в, максимально изменяющиеся в пределах от 0,5 до 1,5 относительных единиц. В ручном режиме работы выходные сигналы равны единице. Коэффициенты К_н и К_в используются в контурах VII и VIII.Loops V and VI stabilize the thicknesses of the lower and upper layers of the charge on the sinter tape. The task of each of the regulators is the calculated value of the thickness of the layer (H _w.p. and H _w.p. ), adjusted by the output signals of circuit IV. The input of each of the regulators (Δ N _Шн and Δ Н _шв ) is the deviation of the layer thickness (N _Шн and Н _шв ) from the adjusted calculated value. The output signals of the regulators are the correction factors K _n and K _in , varying as much as possible in the range from 0.5 to 1.5 relative units. In manual operation, the output signals are equal to one. The coefficients K _n and K _in are used in circuits VII and VIII.

Контурами VII и VIII осуществляется формирование сигналов управления скоростями барабанных питателей (Х_бпн.р и Х_бпв.р). Выходными сигналами контуров по прямым каналам являются расчетные значения расходов шихты на выходах матмоделей загрузочных трактов (Q^м1 _шн.р и Q^м2 _шв.р), а по остальным каналам сигналы задатчиков ручного управления (X_{бпн.руч} и Х_{бпв.руч}), сигнал о положении переключателя режимов работы (П_А-Р) и корректирующие коэффициенты (К_h2, К_Н и К_в). В ручном режиме масштабные коэффициенты (К_бпн и К_бпв) определяются по уравнениям (6). В первый момент после перевода в автоматический режим выходные сигналы устанавливаются по уравнениям (8), а далее по уравнениям (7).Loops VII and VIII generate the control signals for the speeds of the drum feeders (X _bpn.r and X _bpv.r ). The output signals of the circuits along the direct channels are the calculated values of the charge flow rate at the outputs of the load _{path matmodels} (Q ^m1 _Шн.р and Q ^m2 _Шв.р ), and the rest of the channels are signals from manual controllers (X _bpn.ru and X _bpv.ru ), a signal on the position of the mode switch (P _A-P ) and correction factors (K _h2 , K _N and K _in ). In manual mode, the scale factors (K _bpn and K _bpv ) are determined by equations (6). At the first moment after switching to automatic mode, the output signals are set according to equations (8), and then according to equations (7).

Контуром IX производится формирование сигнала управления скоростью аглоленты Х_ал.р. Входные сигналы контура по прямому каналу те же, что и в двух предыдущих контурах, а по остальным каналам сигнал задатчика ручного управления Х_ал.руч. сигнал о положении переключателя П_А-Р и сигнал задатчика общей толщины слоя шихты. В ручном режиме работы масштабные коэффициенты К_ал и К_ш определяются по уравнениям (9) и (10). В первый момент после перевода в автоматический режим выходной сигнал устанавливается по уравнению (11), а далее корректируется с учетом уравнения (12).Circuit IX is the formation of a signal for controlling the speed of sinter tape X _al.r. The input signals of the circuit on the direct channel are the same as in the previous two circuits, and on the remaining channels the signal of the manual control unit X _al . a signal about the position of the switch П _А-Р and a signal from the setter of the total thickness of the charge layer. In manual operation, the scale factors K _al and K _{W are} determined by equations (9) and (10). At the first moment after the transfer to automatic mode, the output signal is set according to equation (11), and then is adjusted taking into account equation (12).

Выходные сигналы управляющего комплекса УК (фиг.1) Х_бпн.р, Х_бпв.р и Х_ал.р, после переключателя режимов работы ПР именуемые Х_бпн, Х_бпв и Х_ал, поступают на входы соответствующих устройств управления УУ_бпн, УУ_бпв и УУ_ал приводами барабанных питателей и аглоленты, которые обеспечивают установление скоростей n_бпн, n_бпв и V_ал этих механизмов в соответствии с выданными сигналами.The output signals of the control complex of the Criminal Code (Fig. 1) X _bpn.r , X _bpv.r and X _al.r , after the switch of the operating modes of the PR referred to as X _bpn , X _bpv and X _al , go to the inputs of the corresponding control devices UU _bpn , UU _BPV and UU _al drives drum feeders and sinter, which provide the establishment of speeds n _BPN , n _BPV and V _{al of} these mechanisms in accordance with the issued signals.

П р и м е р. Предлагаемое техническое решение использовано в подсистеме "Загрузка" АСУ ТП агломашины АКМ-312 Новолипецкого меткомбината. АСУ ТП выполнена на базе микропроцессорного комплекса МикроДАТ. Все функции элементов предлагаемой системы и их структурные связи реализованы в подсистеме "Загрузка" в виде программных модулей. Система автоматического управления двухслойной загрузкой шихты на агломашину в составе АСУ ТП работает успешно. Ниже работа системы рассмотрена для конкретных данных. PRI me R. The proposed technical solution was used in the subsystem "Loading" of the automated process control system of the AKM-312 sinter machine of the Novolipetsk Iron and Steel Works. ACS TP is based on the microprocessor complex MicroDAT. All functions of the elements of the proposed system and their structural relationships are implemented in the subsystem "Download" in the form of software modules. The automatic control system for two-layer loading of the charge onto the sinter machine as part of the automatic process control system is working successfully. Below, the operation of the system is considered for specific data.

а) Исходный технологический режим. a) Initial process conditions.

Заданные значения параметров: Q_ш.об.з 1000 т/ч; К_в/н.з 0,6; Н_ш.об.з 400 мм; h_ш.ср.з 50% К_к 0,2; Х_{бпн.руч} 2,0 об/мин; Х_{бпв.руч} 1,5 об/мин; Х_ал.руч 4,31 м/мин.The set values of the parameters: Q _sh.ob.z 1000 t / h; To _{w / n.s.} 0.6; N _w.ob.z 400 mm; h _broadway 50% K _to 0.2; X _bpn.ruch 2.0 rpm; X _bpv.ruch 1,5 rpm; X _al.ruch 4.31 m / min.

Расчетные значения параметров:
Q_шн.р 1000/(1+0,6) 625 т/ч; Q_шв.р1000˙0,6/(1+0,6) 375 т/ч; Н_шн.р 400/(1+0,6) 250 мм; Н_шв.р 400˙ 0,6/(1+0,6)= 150 мм; К_бпн 625/2 312,5 (т/ч)/(об/мин); К_бпв 375/1,5 250 (т/ч)/(об/мин); К_ал1000/4,31 232 (т/ч)/(м/мин); К_ш 232/400 0,58 (т/ч)/(м/мин) ˙мм. K_h K_h1 K_h2 K_н К_в 1; Δ Н^м3 _ш.р.к Δ Н_ш.р.к 0 _Хбпн.р 2,0 об/мин; Х_бпв.р 1,5 об/мин; Х_ал 4,31 м/мин.Estimated values of the parameters:
Q _sn.r. 1000 / (1 + 0.6) 625 t / h; Q _sv.r. 1000˙0.6 / (1 + 0.6) 375 t / h; N _shn.r 400 / (1 + 0,6) 250 mm; N _Swiss roll ₄₀₀ ˙ 0.6 / (1 + 0.6) = 150 mm; K _bpn 625/2 312.5 (t / h) / (rpm); To _bpv 375 / 1,5 250 (t / h) / (rpm); K _al 1000 / 4.31 232 (t / h) / (m / min); To _w 232/400 0.58 (t / h) / (m / min) ˙ mm. K _h K _h1 K _h2 K _n K _in 1; Δ N ^m3 _sh.r.k Δ H _sh.r.k 0 _Hbpn. p 2.0 rpm; X _bpv.r 1.5 rpm; X _al 4.31 m / min.

Фактические значения параметров:
Q_шн 625 т/ч; Q_шв 375 т/ч; h_шн 50%
h_шв 50% Н_шн 250 мм; Н_шв 150 мм.Actual parameter values:
Q _SN 625 t / h; Q _seam 375 t / h; h _sn 50%
h _seam 50%; N _seam 250 mm; H _seam 150 mm.

n_бпн 2,0 об/мин; n_бпв 1,5 об/мин; V_ал4,31 м/мин.n _bpn 2.0 rpm; n _bpm 1.5 rpm; V _al 4.31 m / min.

б) Изменение заданного соотношения К_в/н.з.b) Change in the given ratio K _{in / n.s.}

При вводе в УК нового заданного значения соотношения, например К_в/н.з 1, в контуре I определяются новые расчетные расходы Q_шн.р Q_шв.р 500 т/ч. Дозаторы начинают выдавать шихту с расходами Q_шнQ_шв 500 т/ч. Через время прохождения сигналов в матмоделях М₁ и М₂ (например 4 мин) в контуре II K^м1,2 _в/н.з также становится равным единице, а расчетные значения толщин слоев шихты Н_шн.р Н_шв.р 200 мм. Одновременно в контурах VII и VIII устанавливаются скорости барабанных питателей Х_бпн.р n_бпн 1,6 об/мин и Х_бпв.р n_бпв 2,0 об/мин. Скорость аглоленты не изменяется, т.к. общий расход шихты остался прежним. В итоге расходы шихты, скорости питателей, расчетные и фактические толщины слоев устанавливаются в соответствии с новым заданием. Регуляторы толщин слоев и уровней шихты при этом не работают, т.к. их входные сигналы остаются равными нулю.When a new set value of the ratio is entered into the authorized capital, for example, K _{w / n.s.} 1, in the circuit I, the new estimated costs are determined Q _Шн.р Q _Шв.р 500 t / h. Dispensers begin to produce a charge with costs Q _SN Q _SW 500 t / h. After the transit time of the signals in the matrices M ₁ and M ₂ (for example, 4 min) in the circuit II K ^{m1.2 V} _{/ N.s.} also becomes equal to unity, and the calculated values of the thicknesses of the layers of the charge N _shn.r N _shv.r 200 mm. At the same time, in the circuits VII and VIII, the speeds of drum feeders X _bpn.r n _bpn 1.6 rpm and X _bpv.r n _bpv 2.0 rpm are set. The speed of the sinter does not change, because the total charge consumption remained the same. As a result, charge costs, feeder speeds, calculated and actual layer thicknesses are set in accordance with the new task. The regulators of the thicknesses of the layers and the levels of the mixture do not work, because their input signals remain equal to zero.

в) Изменение заданного расхода шихты Q_ш.об.з
Если при работе в режиме по п. б вводится новое задание Q_ш.об.з 900 т/ч, то Q_шн.р Q_шв.р Q_шн Q_шв 450 т/ч. На выходах М₁ и М₂ через время запаздывания Q^м1 _шн.р Q^м2 _шв.р= 450 т/ч, в контурах VII, VIII и IX Х_бпн.р n_бпн 1,44 об/мин; Х_бпв.рn_бпв 1,8 об/мин и Х_ал.р V_ал 3,88 м/мин. Регуляторы в действие не приходят.c) Change in a predetermined charge charge Q _Ш.об.з
When working in claim mode. B introduced new task Q _sh.ob.z 900 t / h, the Q _shn.r _shv.r Q Q Q _shek _CHF 450 t / h. At the outputs M ₁ and M ₂ through the delay time Q ^m1 _shn.r Q ^m2 _sv.r = 450 t / h, in circuits VII, VIII and IX X _bpn.r n _bpn 1.44 rpm; X _bpv.r n _bpv 1.8 rpm and X _al.r V _al 3.88 m / min. Regulators do not come into effect.

г) Изменение заданной толщины слоя шихты
Если при работе в режиме по п. в вводится новое задание Н_ш.об.з 380 мм, то в контуре II устанавливаются Н_шн.р Н_шв.р 190 мм, а в контуре IX К_ал 220,4 (т/ч)(м/мин) и Х_ал.р V_ал 4,08 м/мин. Скорости питателей при этом не изменяются. Регуляторы в действие не приходят.g) Change the set thickness of the charge layer
If, when operating in the mode according to p., A new task is introduced Н _{н ш.об.з} 380 mm, then in loop II, Н _шн.р Н _шв.р 190 mm are set, and in loop IX К _al 220,4 (t / h ) (m / min) and X _al . _R. V _al 4.08 m / min. The speeds of the feeders do not change. Regulators do not come into effect.

д) Стабилизация среднего уровня шихты в загрузочных бункерах
При изменении задания, например до h_ш.ср.з 60% на входе регулятора Р_h.cp появляется сигнал Δ h_ш.ср 60 50 10% и регулятор увеличивает выходной сигнал К_h в соответствии со своими исходными настройками, например до К_h 0,25. При этом К_h1 0,8 и К_h2 0,95. В контуре II устанавливаются значения Н_{ш.об.з.к} 304 мм, Н_шн.рН_шв.р 152 мм. В контурах V и VI на входах регуляторов появляются сигналы Δ Н_шн Н_шв 152 190 38 мм и регуляторы уменьшают свои выходные сигналы в соответствии со своими исходными настройками, например до К_н К_в 0,85. При этом в контурах VII и VIII устанавливаются Х_бпн.рn_бпн 450 ˙0,95˙ 0,85/312,5 1,16 об/мин, Х_бпв.р n_бпв 450 0,95 0,85/250 1,45 об/мин. В контуре IX устанавливается Х_ал.рV_ал 900˙ 0,95/220,4 3,88 м/мин. В итоге при указанном комбинированном воздействии на толщину слоя и скорости приводов достигается заданное увеличение среднего уровня шихты в бункерах, после чего (например через 15 с) все корректирующие воздействия снимаются (Δ h_ш.ср К_h 0; K_h1 K_h21) и устанавливаются исходные значения скоростей приводов.d) Stabilization of the average level of the charge in the hoppers
When the task is changed, for example, up to h _Sh.s.with 60%, the signal Δ h _sh.s.w. 60 50 10% appears at the input of the controller P _h.cp and the controller increases the output signal K _h in accordance with its initial settings, for example, up to K _h 0.25. In this case, K _h1 0.8 and K _h2 0.95. In circuit II, the values of H _{sh.ob.z. to} 304 mm, N _shn.r N _shv.r 152 mm are set. In circuits V and VI, the signals Δ Н _шн Н _шв 152 190 38 mm appear at the inputs of the regulators and the regulators reduce their output signals in accordance with their initial settings, for example, to K _n K _of 0.85. At the same time, in circuits VII and VIII, X _bpn.r n _bpn 450 ˙ 0.95˙ 0.85 / 312.5 1.16 rpm are set, X _bpv.r n _bpv 450 0.95 0.85 / 250 1 45 rpm In circuit IX, X _al . _R V _al 900 ˙ 0.95 / 220.4 3.88 m / min is set. As a result, with the specified combined effect on the layer thickness and speed of the drives, a specified increase in the average charge level in the bins is achieved, after which (for example, after 15 s) all corrective actions are removed (Δ h _{w cf} K _h 0; K _h1 K _h2 1) and initial values of drive speeds are set.

е) При возникновении разности уровней шихты в загрузочных бункерах, например на Δ h_ш.н-в 20% выходной сигнал Δ Н_ш.р.к регулятора PΔh увеличивается в соответствии с его настройками. Этот сигнал поступает в виде коррекции к заданиям в контур V непосредственно и в контур VI после матмодели М₃ (например через 1 мин). Выходные сигналы контуров V и VI через контуры VII и VIII обеспечивают увеличение коэффициента К_н и уменьшение К_в, что вызывает соответствующие изменения скоростей барабанных питателей. В результате в бункере нижнего слоя уровень шихты снижается, а в бункере верхнего слоя повышается. При выравнивании уровней шихты корректирующие воздействия исключаются и устанавливаются исходные значения скоростей.f) If there is a difference in the levels of the charge in the loading bins, for example, at Δ h _b.n- 20%, the output signal Δ N _{b.p. to the} controller PΔh increases in accordance with its settings. This signal comes in the form of a correction to the tasks in circuit V directly and in circuit VI after the M ₃ model (for example, after 1 min). The output signals of circuits V and VI through circuits VII and VIII provide an increase in the coefficient K _n and a decrease in K _in , which causes corresponding changes in the speeds of the drum feeders. As a result, the charge level decreases in the lower layer hopper, and increases in the upper layer hopper. When leveling the charge levels, corrective actions are eliminated and initial speeds are set.

В качестве базового образца может служить система автоматического контроля и регулирования высоты слоя шихты на паллетах агломашины [4] включающая датчик высоты слоя шихты, задатчик, регулятор и устройство управления скоростью вращения барабанного питателя. Данная система, как и другие известные системы, не обеспечивает стабилизацию уровней шихты в загрузочных бункерах и неэффективна для управления двухслойной загрузкой шихты на аглоленту. As a basic sample, a system of automatic control and regulation of the charge layer height on pallets of the sintering machine [4] can be used, including a charge layer height sensor, a setter, a regulator, and a drum feeder rotation speed control device. This system, like other known systems, does not provide stabilization of the charge levels in the loading bins and is ineffective for controlling the two-layer loading of the charge on the sinter tape.

Предлагаемая система лишена указанных недостатков. Техническая эффективность системы состоит в повышении точности стабилизации уровней шихты в загрузочных бункерах и толщин слоев шихты на аглоленте, а также в улучшении эксплуатационных характеристик. В частности, при использовании данной системы агломератчику не требуется подбирать методом проб и ошибок толщину слоя шихты, удовлетворяющую установленным расходам шихты и скорости аглоленты, в системе значения скоростей приводов устанавливаются автоматически по технологически заданным расходу шихты, соотношению между слоями и общей толщине слоя шихты. The proposed system is devoid of these disadvantages. The technical efficiency of the system consists in increasing the accuracy of stabilization of the charge levels in the loading bins and the thickness of the layers of the charge on the sinter tape, as well as in improving the operational characteristics. In particular, when using this system, the sinter does not need to select, by trial and error, the thickness of the charge layer that satisfies the established charges of the charge and the speed of the sinter tape; in the system, the speeds of the drives are set automatically according to the technologically specified charge consumption, the ratio between the layers and the total thickness of the charge layer.

В системе применен более удобный способ задания технологических параметров. The system uses a more convenient way of setting technological parameters.

Корректирующие воздействия в системе осуществляются наиболее рациональным образом и не вносят сколько-нибудь значительных возмущений в процесс спекания шихты. Corrective actions in the system are carried out in the most rational way and do not introduce any significant disturbances in the sintering process of the charge.

Система успешно реализуется на базе вычислительной техники. The system is being successfully implemented on the basis of computer technology.

Claims

1. THE SYSTEM OF AUTOMATIC CONTROL OF A TWO-LAYER LOAD LOAD ON THE AGLOMACHINE, containing sensors of sinter speed, charge levels in the loading hoppers of the lower and upper layers, thicknesses of the lower and upper layers of the charge, a sensor of the average level of the charge in the loading hoppers of the control drum of the lower speed and the upper layers of the charge and the speed of movement of the sinter tape, control devices for drives of drum feeders and sinter tape, as well as a control complex including the first and second mathematical models of the charge loading paths from receiving to loading hoppers, the third mathematical model of the sinter section between the loading points of the charge in the lower and upper layers, the first block for calculating the average charge level in the loading hoppers, the regulators of the average level and the difference in the charge levels in the loading hoppers, the thickness regulators of the lower and the upper layers of the charge, five elements of algebraic summation and four elements of multiplication, and the first input of the first summation element is connected to the output of the master charge level, the second input with the output of the first calculation unit, and the output with the controller of the average charge level, the first and second inputs of the first calculation unit are connected respectively to the outputs of the sensors of the lower and upper levels of the charge in the loading bunkers, the first and second inputs of the second summing element are connected respectively, with the outputs of the charge level sensors in the loading bins, and the output with the input of the controller of the difference in the levels of the charge, the output of which is directly connected to the third input of the third summing element and through the third mathematical model with the third input of the fourth summing element, the second input of the third summing element is connected to the output of the thickness sensor of the lower charge layer, and the output with the input of the thickness regulator of the lower charge layer, the output of which is connected to the second input of the second multiplication element, the second input of the fourth the summing element is connected to the output of the thickness sensor of the upper layer of the charge, and the output with the input of the thickness controller of the upper layer of the mixture, the output of which is connected to the second input of the fourth multiplication element, the first input of the first multiplication element is connected to the output of the first matmodel, and the output with the first input of the second multiplication element, the first input of the third multiplication element is connected to the output of the second mathematical model, and the output with the first input of the fourth multiplication element, the first and second inputs of the fifth summation element are connected to the outputs of the first and second mathematical models, respectively, characterized in that the system also includes an operating mode switch, a charge controller for the total charge flow from the receiving hopper s, a charge ratio indicator for the charge to the upper and lower layers and a charge controller for the total thickness of the charge layer on the sinter strip, the composition of the control complex is supplemented with a second calculation unit for determining the calculated values of the charge consumption, a third calculation unit for determining the calculated values of the thickness of the lower and upper charge layers, the fourth block calculations for the formation of correction coefficients, three blocks of preparation for an unstressed transition of drum feeders and sinter tape to automatic mode, four elements of division and heel the second element of the multiplication, the first input of the second calculation unit connected to the output of the master charge consumption ratio, the second input with the output of the charge ratio generator, and the first and second outputs with the master inputs of the charge dispensers of the lower and upper layers, respectively, the first and second inputs of the first division element connected through the first and second mathematical models, respectively, with the first and second outputs of the second calculation unit, and the output with the input of the third calculation unit, the first input of the fifth multiplication element is connected with the output of the master of the total thickness of the charge layer, the second input with the first output of the fourth calculation unit, and the output with the second input of the third calculation unit, the first and second inputs of which are connected to the first inputs of the third and fourth summing elements, respectively, the input of the fourth calculation unit is connected to the output of the controller the average level of the charge, and its second output with the second inputs of the first and third elements of multiplication, the first inputs of the first training unit and the second division element are connected to the output of the second element multiplication, the first inputs of the second preparation unit and the third division element are connected to the output of the fourth multiplication element, the first inputs of the third preparation unit and the fourth division element with the output of the fifth summing element, the fourth input of the third preparation unit with the output of the master of the total thickness of the charge layer, the second inputs of the preparation units with the output of the operating mode switch, their third inputs - with the outputs of the corresponding manual control units, and the outputs, respectively, with the second inputs of the second, third and four the division elements, the inputs of which are respectively connected to the inputs of the control devices of the drives of the drum feeders of the lower and upper layers of the charge and sinter tape.

2. The system according to p. 1, characterized in that the similar second and third calculation blocks contain a summing element with a unit, a division element and a multiplication element, the first input of the division element being connected to the first input of the block, the second input with the output of the summing element, and the output with the first output of the block and with the first input of the multiplication element, the second input of the block is connected to the input of the summing element and with the second input of the multiplication element, the output of which is connected to the second output of the block.

3. The system of claims. 1 and 2, characterized in that the fourth block of calculations contains two multiplication elements and three elements of algebraic summation with unity, with the first input of the first multiplication element connected to the input of the block, the second input with the output of the second summation element, and the output through the first summation element with the first the output of the block, the first input of the second multiplication element is connected to the input of the block, the second input with the input of the second summing element, and the output through the third summing element with the second output of the block.

4. The system according to claim 1, characterized in that each of the first two training blocks is made in the form of a division element, the first and second inputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the block, a blocking input
with the third input of the block, and the output with the output of the block.

5. The system according to claim 1, characterized in that the third preparation unit contains two division elements and a multiplication element, the first and second inputs of the first division element being connected to the unit inputs of the same name, and the output with the first input of the second division element, the second input of which is connected with the third input of the block and with the first input of the multiplication element, the second input of the multiplication element is connected to the output of the second division element, and the output with the output of the block, the blocking inputs of the division elements are connected to the fourth input of the block.