SU1146084A1 - Система автоматического управлени измельчительным комплексом - Google Patents

Abstract

1. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНЫМ КОМПЛЕКСОМ , содержаща  задатчик, соединенный с первым входом элемента сравнени , выход которого через последовательно соединенные регул тор и преобразователь мощности соединен с приводным электродвигателем конвейера питател  измельчительного комплекса, исполнительный механизм клапана расхода воды, о т л и .4 а ю щ а   с   тем, что, с целью повышени  производительности измельчительного комплекса по контрольному классу крупности измельчаемого материала, она снабжена мультивибратором, формирователем импульсов, генератором зондирующих видеоимпульсов, излучаюЕцим и приемным пьезопреобразова.ел ми, приемным усилителем, детектором, первьм и вторым сумматорами, экстремальным регул тором, счетчиком, четырьм  вычислител ми среднего и амплитудного значений и их отношени  и четырьм  формировател ми временных интервалов, выход мультивибратора подключен к входу формировател  импульсов непосредственно и через соответствующие формирователи временных интервалов к nepBbtM входам соответствующих вычислителей среднего и амплитудного значений и их «отношени , формировател  импульсов через генератор зондирующих видеоимпульсов подключен к входу излучающего пьезопоеобразовател , выход приемного пьезопреобразовател  через приемный усилитель подключен к входу детектора, выход которого подключен к вторым входам (Л вьиислителей среднего и амплитудного значений и их отношени , выход четвертого формировател  временных интервалов подключен также к счетному входу счетчика, выход которого под .клзочен к входу установки в О счетчика и третьим входам вычислителей 1Й1 среднего и амплитудного значений и их Од О 00 отношени , первыевыходы вычислителей I среднего и амплитудного значений и их отношени  подключены к входам пер4;ii вого сумматора, выход которого через экстремальный регул тор подключен к исполнительному механизму клапана расхода воды, вторые выходы вычислителей среднего и амплитудного значений и их отношени  подключены к входам второго сумматора, выход которого подключен к второму входу элемента сравнени . 2. Система по п. 1,отличаю щ а   с   TfM% что формирователь . временных интервалов содержит после-.

Description

довательно соединенные первый одновибратор , дифференциатор, амплитудный ограничитель, второй одновибратор , причем вход первого одновибратора  вл етс  входом, а выход вто-рого одновибратора  вл етс  выходом формировател  временных интервалов. 3. Система по пп. 1 и 2, отличающа с  тем, что вычислитель среднего и амплитудного значений и их отношени  содержит блок селекции, интегратор, амплитудный детектор, первьш и второй блоки сложени  и блок делени , выход блока селекции соединен через интегратор с первым входом первого и через амп6084

литудный детектор с первым входом второго блоков сложени , выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока делени , вторые входы блоков сложени  соединены между собой, первьй и второй входы блока селекции и вторые входы блоков сложени   вл ютс  соответственно первым, вторым и третьим входами вычислителей среднего и амплитудного значений и их отношени , выход первого блока сложени  и выход блока делени   вл ютс  соответственно первым и вторым выходами вычислител  среднего и амплитудного значений и их отношени .

i

Изобретение относитс  к автоматическому управлениютехнологическими агрегатами обогатительных фабрик в услови х измен ющихс  физико-механических характеристик исходного сырь  и состо ни  технологического оборудовани .

Известна система автоматического управлений циклом измельчени , включающа  мельницу, работающую в замкнутом цикле с классификатором, котора  содержит акустический датчик, . выход которого через преобразователь и вторичный прибор соединен с входом регул тора, второй вход которого соединён с задатчиком, а выход через исполнительный механизм св зан с щибером бункера Ll3.

Недостатками этой системы  вл ютс ее низка  точность и надежность, обуловленна  слабой св зью, контролируемого технологического параметра с выходным сигналом первичного акустического преобразовател . Слаба  помехозащищенность первичного преобразовател  приводит к проникновению в систему многочисленных помех, вызванных технологическими и механическими факторами, что в своб очередь вызывает нарушени  в работе системы автоматического управлени , ухудшение качества функционировани , снижение производительности измельчительного агрегата по готовому продукту.

Известна система автоматического управлени  измельчительным комплексом , включающим мельницу, работающую в замкнутом цикле с классификатором содержаща  задатчйк, соединенный с первым входом элемента сравнени , вход которого через последовательно соединенный регул тор и преобразователь мощности св зан с приводным двигателем конвейера-питател , а также исполнительный механизм клапана расхода воды в мельницу C2j.

Недостатками известной системы, . использующей акустические сигналы дл  управлени  процессом измельчени  руды,  вл етс  их неоднозначность при изменении количества и качества измельчаемой руды, а также состо ни  мелющих тел и футеровки мельницы, что приводит к флуктуаци м производительности измельчительного агрегата по контрольному классу крупности перерабатываемого сьфь  даже при одной и той же величине заполнени  измельчительного агрегата рудой.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности измельчительного комплекса по контрольному классу крупности измельчаемого материала ,

Поставленна  цель достигаетс  тем что система автоматического управлени  измельчительным комплексом, содержаща  задатчйк, соединенный с первым входом элемента сравнени , вы ход которого через последовательно соединенные регул тор и преобразователь мощности соединен с приводным электродвигателем конвейера питател  измельчительного комплекса, исполнительный механизм клапана расхода воды, снабжена мультивибратором, фор мирователем импульсов, генератором зондирующих видеоимпульсов, излучающим и приемным пьезопреобразовател ми , приемньм усилителем, детектором, первым и вторым сумматорами, экстремальным регул тором, счетчиком, четырьм  вычислител ми среднего и амплиудного значений и их отношени  и (четырьм  формировател ми временных интервалов, выход мультивибратора подключей к входу формировател  импульсов непосредственно и через соот ветствующие формирователи временных интервалов к первым входам соответствующих вычислителей среднего и амп литудного значений и их отношени , выход формировател  импульсов .через генератор зондирующих видеоимпульсов подключен к входу излучающего пьезопреобразовател , выход приемного пьезопреобразовател  приемный усилитель подключен к входу детектора , выход которого подключен к вторым входам вычислителей среднего и амплитудного значений и ихОтношени  выход четвертого формировател  временных интерва.ггов подключен также к счетному входу счетчика, выход которого подключен к входу установки в О счетчика и. третьим входам вычислителей среднего и амплитудного значений и их отношени , первые выхо ды вычислителей среднего и амплитудного значений и их отношени  подключены к входам первого сумматора, выход которого через экстремальный регул тор подключен к исполнительному механизму клапана расхода воды, вторые выходы вычислителей среднего и амплитудного значений и их отношени  подключены к входам второго сумматора , вькод которого подключен к второму входу элемента сравнени . Кроме того, формирователь временных интервалов содержит последовательно соединенные первый одновибратор , дифференциатор, амплитудный ограничитель , второй одновибратор, при чем вход первого одновибратора  вл етс  входом, а выход второго одновибратора  вл етс  выходом формирова тел  временных интервалов. Вычислитель среднего и амплитудного значений и их отношени  содержит блок селекции, интегратор, амплитудный детектор, первый и второй блоки сложени  и блок делени , выход блока селекции соединен через интегратор с первым входом первого и через амплитудный детектор с первым входом второго блоков сложени , выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока делени , вторые входы блоков сложени  соединены между собой, первый и второй входы блока селекции и вторые входы блоков сложзни   вл ютс  соответственно первым, вторым и третьим входа ми вычислителей среднего и амплитудного значений и их отношени , выход первого блока сложени  и выход .блока делени   вл ютс  соответственно первым и вторым выходами вычислител  среднего и амплитудного значений и их отношени . На фиг. 1 показана блок-схема системы автоматического управлени  измельчительным комплексом; на фиг. 2 - временна  зависимость амплитуды отраженного акустического сигнала от измельчаемого материала, движущегос  во вращающемс  барабане излельчительного агрегата. Объектом управлени   вл етс  измельчительный агрегат t, работающий в замкнутом цикле с классификатором 2, в который исходна  руда подаетс  конвейером питателем 3, приводимым в движение электродвигателем 4. Система автоматического управлени  измельчительиым комплексом 1 состоит из задатчика 5, св занного с первым входом элемента 6 сравнени , выход которого через последовательно соединенный регул тор 7 и преобразователь 8 мощности св зан с приводным электродвигателем 4 конвейера питател , исполнительного механизма 9, клапана 10 расхода воды, последовательно соединенных мультивибратора 11, формировател  12 импульсов, генератора 13 зондирующих видеоимпульсов , излучающего 14 и приемно .го 15 пьезопреобразователей, прием- . ного усилител  16, детектора 17, четырех формирователей 18-21 временных интервалов, счетчика 22, четырех вычислителей 23-26 среднего и амплитудного значений и их отношени , двух сумматоров 27 и 28, экстремального регул тора- 29, причем каждый формирователь 18-21 временных интервалов включает в себ  последовательно соединенные первый одновибратор 30 (31-33), дифференциатор 34 (35-37), амплитудный ограничитель 38 (39-41) и второй одновнбратор 42 (43-45), а каждый вычислитель 23-26-.среднего и амплитудного значени  и их отношени  - блок 46 (47-49) селекции, интегратор 50 (51-53), амплитудный детектор 54 (55-57), первый 58 (59-61), второй 62 (63-65) блоки сложени  и блок 66 (67-69) делени , причем выходы блока 46 (47-49) селекции соединены с входами интегратора 50 (51-53) и амплитудного детектора 54 ( 55-57), выходы которых через первый 58 (59-61) и второй 62 (63-65) блоки сложени  св заны с входами блока 66 (67-69) делени , вторые вх ды первого 58 (59-61) и второго 62 (63-65) блоков сложени  соединены между собой, выход мультивибратора 11 Соединен с входами первых одновибраторов 30-33 блоков 18-21 формирователей временных интервалов , а выходы вторых одновибраторов 42-45 блоков 18-21 формирователей временных интервалов подключены к первым входам блоков 46-49 селекции вычислителей 23-26 среднего и (амплитудного значений и их отноше ци , вторые входы блоков 46-49 селекции ,соединены между собой и подключены к выходу детектора 17, выход формировател  21. временных интервалов соединен с первым входоГ етчика 22, второй вход кБг рого св зан с выходом и подключен к вторьм входам блоков 58-61 сложени  вьиислит-пей 23-26 среднего и амплитудного . значений и их отношени , выходы первых блоков 58-61 сложени  вычислителей 23-26 среднего и ампли тудного значений и их отношени  под ключены к входам первого сумматора а выходы блоков 66-69 делени  - -к входам второго сумматора 28, выход первого сумматора 27 через-экстрем ный регул тор 29 св зан с исполните ным механизмом 9 клапана 10 расход воды, а выход второго сумматора 28 соединен с вторым входом элемента сравнени . Система работает следующим образом . Исходна  руда конвейером питателем 3 подаетс  в измельчительный агрегат 1. Одновременно по технологическому трубопроводу в измельчительный агрегат 1 подаетс  вода, количество которой регулируетс  посред- ством исполнительного механизма 9 клапана 10 расхода воды. Количество измельчаемого материала в измельчительном агрегате 1, работающем в замкнутом цикле с классификатором 2, в каждый текущий момент времени зависит от характеристик поступающей руды (твердость, измельчаемость ), условий измельчени  (состо ни  мелющих тел и футеровки, режима движени  материала) и в свою очередь определ ет гранулометрическую характеристику выходного продукта ,. При переработке руд с переменным химико-минералогическими характеристиками необходимо обеспечить такую тонкость измельчени  руды, чтобы были полностью раскрыты зерна полезного компонента без переизмельчени . Изменение твердости исходной руды, а- тахсже состо ни  мелющих тел и футеровки приводить к изменению условий измельчени , потер м полезного компонента в хвостах обогатительных аппаратов, снижению производительности и нерациональному использованию мощности саких измельчительных агрегатов. В процессе нормального функционировани  изм льчительного агрегата характер движени  материала во вращающемс  барабане зависит от степе«и заполнени , скорости вращени  и состо ни  его внутренней поверхности. Траектории двихсени  перерабатываемого материала во вращающемс  барабане измельчительного агрегата неоднородны и флоктуируют под воздействием возмущающих факторов. Режим движени  перерабатываемого материала в измельчительном агрегате 1 при прочих равных услови х ( скорости вращени , степени заполнени , состо ни  внутренней поверхности Измельчительного агрегата) определ етс  величиной внутреннего трени  сцеплени  кусков руды между собой. Ввеличина внутреннего трени  измапьчаемого материала зависит от соотношени  твердое-жидкое во внутренней полости измельчительного агрегата 1.

Амплитудно-временное распределение интенсивности отраженного акустического сигнала от измельчаемого материала в контролируемых точках внутренней полости измельчительного агрегата 1 (средн   часть, место загрузки и выгрузки материала) характеризует траекторию движени  перерабатываемого материала и степень заполнени  измельчительного агрегата 1

Мультивибратор 11 вырабатывает запускающие импульсы, которые формирователем 12 импульсов преобразуютс  в импульсы фиксированной длительности . Генератор зондирующих видеоимпульсов 13 включаетс  на врем  длительности полученного импульса и пакет ультразвуковых колебаний излучаетс  пьезопреобразователь 14 в направлении оси вращени  измельчительного -агрегата 1 через разгрузочное окно. Отраженный от движущегос  измельчаемого материала акустический сигнал принимаетс  пьезопреобразователем 15, усиливаетс  приемным усилителем 16 и детектируетс  детектором 17.

Амплитуда, продетектированного сигнала в определенные промежутки вре- . мени (что соответствует интенсивности отраженного ультразвукового сигнала от материала, наход щегос  в одной из точек по оси измельчительного агрегата 1) характеризует количество руды в текущий момент времени в onpeделенной точке измельчительного агрегата 1. В том случае, если траектори  движени  материала в измельчительном агрегате 1 .такова, что он пересыпаетс , врап1а сь .вокруг своего - дра, амплитудное значение отраженного сигнала во времени не отличаетс  от среднего . При переходе измельчаемого материала из режима переката в водопадный (с отрывом кусков руды от основной движущейс  массы) интенсивность отраженного ультразвукового сигнала измен етс  тем сильнее, чем больше кусков руды находитс  в этом режиме движени . Таким образом, экстремальные значени  интенсивности отраженного сигнала характеризуют траекто- рию движени  руды в измельчительном агрегате 1. ,

Продетектированный сигнал, несущий информацию о характере траекторий движени  перерабатываемого мате- риала и степени заполнени  измельчительного агрогат.1 1 , поступает на вторые входы блоков селекции (вторые входы вычислителей среднего и амплитудного значений и их отношений ), на первые входы которых (первые входы вычислителей среднего и амплитудного значений и их отношений поступают импульсы от блоков 18-21 формирователей временных интервалов в течение которых производ тс  измерени  параметров продетектированного сигнала. Запускающие импульсы от мультивибратора 11 поступают на выходы первых одновибраторов 3033 (входы формирователей временных интервалов), которые формируют пр моугольные импульсы фиксированной длительности, соответствующие времени t прохождени  ультразвукового сигнала в воздухе от излучающего пьезопреобразовател  14 до контролируемойточки в пр мом и обратном направлени х .

2(/1

1.

где d - рассто ние о-т излучающего пьезопреобразоватЕл  4 до движущегос  измельчаемого материала в данной точке барабана f - скорость распространени 

ультразвука в воздухе. 1,2,3,4.

Из пр моугольных импульсов положительной пол рности дифференциаторами 34-37 формируютс  двухпол рные импульсы, причем переднему фронту пр моугольного импульса соответствует положительный импульс,.а заднему - отрицательный. Амплитудные ограничители 38-41 пропускают только отрицательный импульс, который поступает на вход вторых одновибрато- ров 42-45 (выходы которых  вл ютс  выходами формирователей временных интервалов) формирующих пр моугольные импульсы, задержанные во времени относительно импульсов мультивибратора 11 на врем  t с длительноетью , равной времени ti. Полученные импульсы открывают блоки 46-49 селекции дл  определени  параметров прин того сигнала в каждой из контролируемых точек. Интеграторы 50-53 вычисл ют среднее 3, , а амплитудные детекторы 54-57 - амплитудное значение 3 течение времени измерени  -о . Вычисление 9 ( амплитудного среднего У-р значений прин тЬго сигнала с целью повышени  достоверности получаемых результатов производитс  за определенное количество прин тых импульсо ультразвуковых колебаний, подсчет которых производит счетчик 22. На первьй (счетный) вход счетчика 22 поступают пр моугольные импульсы с выхода формировател  21 временных интервалов. После достижени  заданного количества импульсов на выходе счетчика 22 формируетс  импульс сброса, поступающий на второй его вход (вход установки в ноль счетчика). Этот импульс -подаетс  на вторые входы соединенных мржду собой первых 58-61 и вторых 62-65 блоков сложейи  (третьи входь. вычислителей среднего и амплитудного значений и их отношений). С приходом этого импульса результатьт вычислений усредненных за л периодов измерений ампитудного сред ЛпЖчС него 3, значений с первых 58-61, и вторых 62-65 блюков сложени  поступают на первые и вторые входы бл ков 66-69 делени . С выходов первы блоков 58-61 сложени  (первых выхо дов вычислителей среднего и амплитудного значений и их отношений) р зультат вычислений среднего значени  5ч; В каждой контролируемой точке поступает на входы первого сумматора 27, выходной сигнал кото 5 -х Эл- рого :; In характеризует траек . торию движени  перерабатываемого материала. С выходов блоков 66-69 делени  (вторых выходов вычислителей среднего и амплитудного значений и их отношений) обработанный сигнал поступает на входы второго сумматора 28 вькодной сигнал кото4 г рого Эу пропорционален степени заполнени  измельчитольного агрегата 1, Текущее значение Sj степени заполнени  измельчительного агрегата 1 с ьыхода второго сумматора 28 сравниваетс  на элементе 6 сравнени  с заданным значением, задаваемым задатчиком 5. Величина задани  выбираетс  из услови  максимальной производительности измельчительного агрегата 1 и полного раскрыти  зерен полезного компонента. Регул тор 7 через преобразователь 8 мощности измен ет скорость вращени  приводного двигател  4 конвейера питател  3 таким образом, чтобы поддерживать заданное значение заполнени  измельчительного агрегата 1. Экстремальный регул тор 29 посредством исполнительного механизма 9 и клапана 10 расхода воды измен ет количество воды, подаваемой в измельчительный агрегат 1, поддержива  максимальный сиграл с выхода первого сумматора 27, что соответствует наиболее благопри тному , с точки зрени  измельчени , водопадному режиму движени  перерабатьгоаемого материала. Таким образом, система автоматического управлени  измельчительным комплексом поддерживает заданное значение заполнени  мельнитда и обеспечивает при этом наиболее производительный режим движени  измельчаемого материала. Внедрение предлагаемой системы автоматического управлени  измельчительным комплексом позвол ет увеличить выход готового продукта на О,, 2%, годовое производство концентрата на 0,5% и снизить .потери полезного компонента в хвостах на 0,2%.

Фиг. I

tif

Claims (3)

1. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНЫМ КОМПЛЕКСОМ, содержащая задатчик, соединенный с первым входом элемента сравнения, выход которого через последовательно соединенные регулятор и преобразователь мощности соединен с приводным электродвигателем конвейера питателя измёльчительного комплекса, исполнительный механизм клапана расхода воды, о т л и ч а ю щ 'а* я с я тем, что, с целью повышения производительности измельчительного комплекса по контрольному классу крупности измельчаемого материала, она снабжена мультивибратором, формирователем импульсов, генератором зондирующих видеоимпульсов, излучающим и приемным пьезопреобразова/елями, приемным усилителем, детектором, первым и вторым сумматорами, экстремальным регулятором, счетчиком, четырьмя вы числителями среднего и амплитудного значений и их отношения и четырьмя формирователями временных интервалов, выход мультивибратора подключен к входу формирователя импульсов непосредственно и через соответствующие формирователи временных интервалов к первым входам соответствующих вычислителей среднего и амплитудного значений и их ‘отношения, выход формирователя импульсов через генератор зондирующих видеоимпульсов подключен к входу излучающего пьезопоеобразователя, выход приемного пьезопреобразователя через приемный усилитель подключен к входу детектора, выход которого подключен к вторым входам вычислителей среднего и амплитудного значений и их отношения, выход четвертого формирователя временных интервалов подключен также к счетному входу счетчика, выход которого подключен к входу установки в 0 счетчика и третьим входам вычислителей среднего и амплитудного значений и их отношения, первые'выходы вычислителей i среднего и амплитудного значений и их отношения подключены к входам первого сумматора, выход которого через экстремальный регулятор подключен к исполнительному механизму клапана расхода воды, вторые выходы вычислителей среднего и амплитудного значений и их отношения подключены к входам второго сумматора, выход которого подключен к второму входу элемента сравнения.

2. Система поп. ^отличающая с я тем*, что формирователь временных интервалов содержит после .„SU 1146084

1 146084 довательно соединенные первый одновибратор, дифференциатор, амплитудный ограничитель, второй одновибратор, причем вход первого одновибратора является входом, а выход второ' го одновибратора является выходом формирователя временных интервалов.

3. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что вычислитель среднего и амплитудного значений и их отношения содержит блок селекции, интегратор, амплитудный детектор, первый и второй блоки сложения и блок деления, выход блока селекции соединен через интегратор с первым входом первого и через амп литудный детектор с первым входом второго блоков сложения, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока деления, вторые входы блоков сложения соединены между собой, первый и второй входы блока селекции и вторые входы блоков сложения являются соответственно первым, вторым и третьим входами вычислителей среднего и амплитудного значений и их отношения, выход первого блока сложения и выход блока деления являются соответственно первым и вторым выходами вычислителя среднего и амплитудного значений и их отношения.