SU1146085A1 - Система регулировани загрузки измельчительного агрегата - Google Patents

Abstract

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗАГРУЗКИ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА, содержаща  двигатель измельчительного агрегата, датчик мощности, задатчик мощности, первьй элемент сравнени , регул тор, пусковой элемент, двигатель питател , датчик вибрации, детектор, первьй сглаживающий фильтр, задатчик уровн  вибрации, первьй блок дифференцировани , первьй и второй блоки определени  модул , первьй и второй адаптивные фильтры, блок коррекции , масштабирующий усилитель, первьй и второй блоки суммировани , первьй и второй задатчик опорных сигналов, второй элемент сравнени  и блок делени , причем вход датчика мощности соединен с выходом двигател  измельчительного агрегата, выход регул тора через пусковой элемент подключен к двигателю питател , выход датчика вибрации через детектор соединен с входом первого сглаживающего фильтра, выход которого и выход задатчика уровн  вибрации со1адинены с входами второго элемента сравнени , выход которого через последовательно соединенные первьй блок определени  модул  и первьй . адаптивный фильтр соединен с одним входом первого блока суммировани , к другому входу которогоподключен выход первого задатчика опорных сиг- налов, а выход первого блока суммировани  соединен с первым входом блока делени , к второму входу которого подключен выход второго блока суммировани , выход первого сглаживающего фшьтра соединен через последовательно соединенные первый блок дифференцировани , второй блок определени  модул , второй адаптивный фильтр и масштабирующий усили (Л тель с первым входом второго блока суммировани , к второму входу которого подключен выход второго задатчика опорных сигналов, выход блока делени  соединен с первым-входом ,регул тора, а выход второго элемента сравнени  через блок коррекции соединен с входом задатчика мощности, ; Од отличающа с  тем, что, О 00 СП с целью повьшени  качества регулировав ни , она снабжена таймером, первым ивторым ключами, вторым блоком дифференцировани , третьим блоком определени  модул , третьим адаптивным фильтром, вторым сглаживающ№1 фильтром, третьим и четвертым задатчиками опорных сигналов, первым и -вторым пороговымиэлементами и элементом И, причем выходы задатчика мощности и датчика мощности соединены с входами первого элемента сравнени , выходы которого соединены с вторым входом регул тора и парным

Description

входом первого ключа, второй вход которого соединён с выходом блока коррекции и с первым входом таймера,, выход которого соединен с первыми входами второго ключа, первого и второго пороговых элементов, выходы которых соединены с входами элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго ключа, выход которого соединен с третьим входом регул тора , выход первого ключа через

последовательно соединенных второй сглаживающий фильтр, второй блок дифференцировани , третий блок определени  модул  и третий адаптивный фильтр соединены с вторым входом таймера, выход третьего задатч ка опорных сигналов соединен с вторьм входом первого порогового элемента, а выход четвертого задатчика опорных сигналов с вторым входом второго порогового элемента.

Изобретение относитс  к автойатическому управлению процессов дроблени  и измельчени , преимущественно к устройствам управлени  измельчительных агрегатов .- конусных дробилок , стержневых, и: шаровых мельниц, мельниц са1«1оизмельчени , и может найти применение на дробильных и обогатительных .фабриках цветной и черной металлургии, химической промьшленности и промышленности строительных материалов.

Известно устройство дл  регулиронани  загрузки измельчительного агрегата, преимущественно конусной дробилки, содержащее двигатель конусной дробилки, который через датчик мощности соединен .с одним из входов регул тора, другой вход которого соединен с задатчиком мощности, вькод которого соединен с датчиком мощности, а выход регул тора через пускорегулирующую аппаратуру подключен к двигателю питател  Cl3,

Недостатком известного устройства  вл етс  возможность возникновени  аварийных ситуаций - переполнение дробилки измельчаемьм материалом, пр ( максимизации производительности по параметрам сигнала мощности.

Наиболее близким к изобретению по технической супуюсти  вл етс  система регулировани  загрузки измельчитального агрегата, содержаща  двигатель измельчительного агрегата, датчик мощности, задатчик мощности, первьй элемент сравнени , регул тор пусковой элемент, двигатель питател , датчик вибрации, детектор, первый сглаживающий фильтр, задатчик

уровн  вибрации, первьй блок дифференцировани , первьй и второй блоки определени  модул , первьй и второй адаптивные фильтры, блок коррекции, масштабирзпощий блок, первьй и второй блоки-суммировани , первый и второй задатчики опорного сигнала, второй элемент сравнени  и блок делени , причэм вход датчика мощности соединен с выходом двигател  измельчительного агрегата, выход регул тора через пусковой элемент подключен к двигателю питател , выход датчика вибраций через детектор соединен

5 с входом первого сглаживающего фильтра, выход которого и вькод за- датчика уровн  вибрации соединен с входами второго элемента сравнени , выход которого через последовательно

0 соединенные первьй блок определени  модул  и первьй адаптивный фильтр соединен с входом первого блока суммировани , к другому входу которого подключен выход печного задатчика

5 опорных сигналов, а выход первого блока суммировани  соединен с- первым входом блока делени , к второму входу которого подключен выход второго блока суммировани , выход

0 . первого сглаживающего фильтра соединен через последовательно соеди ненные первьй блок дифференцировани , второй блок определени  модул , второй адаптивный фильтр и масштабирующий усилитель с Первым входом

5 второго блока суммировани , к второму входу которого подключен выход второго задатчика опорных сигналов, выход блока делени  соединен с пер0 вым входом регул тора, а выход второго элемента сравнени  через блок коррекции соединен с входом задатчика мощности 2. Недостатком известной системы  вл етс  неучет измен ющихс  динамичес ких свойств объекта регулировани . Цель изобретени  - повьшение качества регулировани . Эта цель достигаетс  тем, что сис тема регулировани  загрузки измельчительного агрегата, содержаща  двигатель измельчительного агрегата, датчик мощности, задатчик мощности, первьй элемент сравнени , регул тор, пусковой элемент, двигатель питател , датчик вибрации, детектор, первь сглаживающий фильтр, задатчик уровн  вибрации,первьй блок дифференцировани , первьй и второй блоки определени  модул , первый и второй адаптивные фильтры, блок коррекции, масштабирующий усилитель, первьй и второй блоки суммировани , первьй и второй задйтчики опорных сигналов второй элемент сравнени  и блок деле ни , причем вход датчика мощности соединен с выходом двигател  измельчительного агрегата, выход регул тор через пусковой элемент подключен к двигателю питател , выход датчика вибраций через детектор соединен с входом первого сглаживающего фильтра выход которого и выход задатчика уровн  вибрации соединены с входами второго элемента сравнени , выход которого через последовательно соединенные первьй блок определени  модул  и первьй адаптивный фильтр соединен с одним входом первого блока суммировани , к другому входу которого подключен выход первого задатчика опорных сигналов, а выход первого блока суммировани  соединен с первым входом блока делени , к второму входу которого подключен выход второго блока суммировани , выход первого сглаживающего фильтра соединен через последовательно соединенные первьй блок дифференцировани , второй блок определени  модул  второй адаптивный фильтр и масштабирующий усилитель с первым входом вто рого блока суммировани , к второму входу которого подключен выход второго задатчика onqpHjix сигналов, выход блока делени  соединен с первым входом регул тора, а выход второго элемента сравнени  через блок коррек ции соединен с входом задатчика мощности, снабже:: таймером, первым и вторым ключами, вторым блоком дифференцировани , третьим блоком определени  модул , третьим адаптивным фильтром, вторым сглаживающим фильтром , третьим и четвертым задатчиками опорных сигналов, первьм и вторьЫ пороговыми элементами и элементен И, причем выходи задатчика мощности и датчика мощности соединены с входами первого элемента сравнени , выходы которого соединены с вторым входом регул тора и первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с выходом блока коррекции и с первым входом таймера, выход которого соединен с первьми входами второго ключа, первого и второго пороговых элементов, выходы которых соединены с входами элемента И, выход которого. соединен с вторым входом вт.орого ключа , выход которого соединен с третьим входом регул тора, выход первого ключа через последовательно соединен|ные второй сглаживающий фильтр, второй блок дифференцировани , третий блок определени  модул  и третий адапТ1-ШНЫЙ фильтр соединены с вторым входом таймера, выход третьего задатчика опорных сигналов с вторым входом первого порогового элемента, а выход четвертого задатчика опорных сигналов - с вторым входом второго порогового элемента. На чертеже представлена блок-схема .устройства. Система состоит из двигател , 1. измельчительного агрегата, электри-. 4fecKH соединенного датчиком 2 мощ- ности с первым элементом 3 сравнени , на вход которого подаетс  .также сигнал с задатчика 4 мощности, а его выход через регул тор 5, пусковой элемент 6 подключен к двигателю 7 питател . Система содержит контзф адапт1-шной статической коррекции, включающий датчик 8 вибрации, детектор 9, первьй сглаживающий фильтр 10, задатчик 11 уровн  вибрации, второй элемент 12 сравнени , первьй блок 13 дифференцировани ,,первьй 14 и второй 15 блоки определени  модул  сигналов, первьй второй 17 адаптивнь1е фильтры, масштабирующий усилитель 18,первьй 19 и втброй 20 блоки суммировани , первьй 21 и второй 22 задатчи1си опорных сигналов, блок 23 делени , блок 24 коррекции. Кроме

того, система, содержит контур динамической коррекции, включающий таймер 2 первьй 26 и второй 27 , второй сглаживающий фильтр 28, второй блок 29 дифференцировани , третий блок 30 определени  модул , третий адаптивный фильтр 31, третий 32 и четвертый 33 задатчики опорных сигналов , первьй 34 и второй 35 пороговые элементы, элемент И 36.

В качестве блоков 14, 15 и 30 определени  модул  использованц элементы определени  модул  стандартных субблоков КТС ЛИУС-СУПС типа БМАР1, в качестве блоков 13 и 29 дифференцировани  использованы блоки типа БМАД, в качестве адаптивных фильтров - блоки Tiffla БМАФ.

Система осуществл ет регулирова- ние измельчительным агрегатом, .в качестве .которого может быть конусна  дробилка, стержнева  шти шарова  мельница, или мельница самоизмельчени , следующим образом.

Выходной сигнал датчика 2 мощноети сравниваетс  в элементе 3 сравнени  ссигналом от задатчика 4 и через регул тор 5, пусковой элемент 6 поступает на двигатель 7 питател . Одновременно датчик 8 вибраций преобразует колебани  наружного конуса (дл  конусных дробилок) или вибраций на коренном подшипнике (дл  мельниц) ,в переменное напр жение, которое выпр мл етс  детектором 9 и сглаживаетс  фильтром 10. Сигнал текущего уровн  вибраций дл  всех типов измельчительных агрегатов  вл етс  индикатором заполнени  измельчительным материалом, а дл  мельниц изменение характера -вибраций характеризует динамические свойства измельчительного агрегата по каналу: измен ющийс  тип руды по крупности и измельчаемости - запас материала в агрегате.

Сглаженный сигнал уровн  вибраций с выхода фильтра 10 поступает на вход блока.13 дифференцировани  и на вход элемента 12 сравнени , с другим выходом которого соединен выход задатчика 11 уровн  вибрации. Сигнал рассогласовани  с выхода элемента 12 сравнени  поступает на вход блока 14 определени  модул  и на вход блока 24 коррекции задани . Еели величина рассогласовани  превьппает допустимый уровень, блок 24 измен ет задание задатчику 4 мощности.

npt-гчем дл  конусных дробилок задание снижаетс , а дл  мельниц увеличиваетс . Это объ сн етс  тем, что увеличение уровн  вибраций дл  конусных дробилок может быть вызвано увеличением количества материала в камере дроблени  и его крупности, что ведет к переполнению дробилки, подпрессовке конусаИ выдаче некондиционного по крупности материала в разгрузке. Увеличение уровн  вибраций дл  стержневых и шаровых мельниц характеризует процесс уменьшени  заполнени  мельниц материалом, что вызьюает переизмельчение материала и может привести к разрушению брони мельниц внутримельничной загрузкой. Дл  мельниц Самоизмельчени  повыпение уровн  вибраций характеризует процесс повышени  крупности внутримельничной загрузки и уменьшение содержани  твердого в пульпе.

Дл  всех типрв измельчительных агрегатов повьшение уровн  вибрации ведет к снижению производительности по готовому продукту.

Исследовани ми.установлено, что процесс повь1шени  уровн  вибрации характеризует изменение характеристик перерабатьшаемого материала по крупности (содержание крупных классов ) , по измельчаемости (времени измельчени  до заданной крупности).

Сигнал уровн  вибрации 5 с фильтра 10 поступает на блок 13 дифференцировани , где определ ет.с  произв.одт на  сигнала на фиксированном интер- вале времени контрол . Сигнал скорости изменени  уровн  вибрации поступает на второй блок 13 определени  модул  и далее на второй адаптивный фильтр 17, с выхода которого получают оценку максимального значени  модул  реальной производной i сигнала /уровн  вибрации : . Сигнал с выхода блока 17 умножаетс  в блоке 18 на посто нную величину, равную тп, и далее складываетс  в элементе 12 сравнени  с сигналом Rj о задатчика 22. Сигнал рассогласовани  с выхода элемента 12 сравнени  поступает через блок 14 определени  модул  и первый адаптивный фильтр 16 на первьй блок 19 суммировани , на второй вход которого поступает сигнал от первого задатчика 21 опорного сигнала. В блоке 23 делени  осуществл етс  вычисление коэффициента ста7

тической коррекции V, характеризующего измен ющиес  статические свойства измельчительного агрегата по выражению

k--(+1с)(т5 + ) ,

где Е - максимальное значение модул  рассогласовани  .сигналов текущего и заданного уровн  вибрацииs - максимальное значение модул  реальной производной величины уровн  вибрации; )iA2 посто нные настраиваемые

величины.

Коэффициент коррекции 1 с выхода блока 23 поступает на вход регул тора 5, париру  измен ющиес  статические свойства измельчительного агрегата .

Таким образом осуществл етс  оптимальна  по статическим свойствам коррекци  величины управл ющего сигнала от регул тора 5. В случае посто нства уровн  вибрации коэффициент коррекции равен нулю. Одновременно с изменением задани  от блока 24 коррекции в контуре динамической коррекции осуществл етс  помехозащищенна  активна  идентификаци  динамического параметра измельчительного агрегата, пропорционального времени достижени  первой производной модул  сигнала рассогласовани  с выхода элемента 3 своего максимального значени , от начального момента времени, совпадающего с моментом изменени  задани . Блок 24 запускает таймер 25 и разрешает прохождение сигнала рассогласовани 

460858

с выхода элемента 3 сравнени  через ключ 2G на сглаживающий фильтр 28. Сглаженное значение сигнала с выхода блока 28 поступает через блок,29 5 дифференцировани  и блок 30 опреде- , лени  модул  на адаптивный.фильтр 31 , который выдел ет максимальное значение модул  производной сигнала рассогласовани  и останавливает тай0 мер 25 в момент, когда втора  производна  модул  рассогласовани  равна нулю. Сигнал-с выхода таймера 25 поступает на два пороговых элемента 34 и 35, величины порогов

5 |В которых задаютс  задатчиками 32 и 33. Если оцененное в таймере врем  Т находитс  в пределахТ „ Т Т, то сигналы с пороговых элементов J4 и 35 поступают на элемент И, который

0 открьгоает ключ 27, разреша  прохождение сигнала динамической коррекции от таймера 25 на регул тор 5, измен ющий коэффициент при интегральной составл ющей ПИ закона регулировани  пропорционально величине сигнала с выхода таймера 25.

Если оцененное значение параметра Т выходит за пределы диапазона мс(их:К сигнал коррекции на

Q регул тор 5 не подаетс , управление остаетс  прежним.

Таким образом осуществл етс  компенсаци  измен кндихс  динамических свойств измельчительного агрегата (посто нной времени и времени

5 запаздьгоани ).

Улучшаетс  качество формируемого устройством переходного процесса, снижаютс  возможности возникновени  аварийных ситуаций.

Claims (1)

1. ' СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗАГРУЗКИ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА, содержащая двигатель измельчительного агрегата, датчик мощности, задатчик мощности, первый элемент сравнения, регулятор, пусковой элемент, двигатель питателя, датчик вибрации, детектор, первый сглаживающий фильтр, задатчик уровня вибрации, первый блок дифференцирования, первый и второй блоки определения модуля, первый и второй адаптивные фильтры, блок коррекции, масштабирующий усилитель, первый и второй блоки суммирования, первый и второй задатчик опорных сигналов, второй элемент сравнения и блок деления, причем вход датчика мощности соединен с выходом двигателя измельчительного агрегата, выход регулятора через пусковой элемент подключен к двигателю питателя, выход датчика вибрации через детектор соединен с входом первого сглаживающего фильтра, выход которого и выход задатчика уровня вибрации соединены с входами второго элемен та сравнения, выход которого через последовательно соединенные первый блок определения модуля и первый адаптивный фильтр соединен с одним входом первого блока суммирования, к другому входу которого’подключен выход первого задатчика опорных сиг-» налов, а выход первого блока суммирования соединен с первым входом блока деления, к второму входу которого подключен выход второго блока суммирования, выход первого сглаживающего ф шьтра соединен через последовательно соединенные первый блок дифференцирования, второй блок определения модуля, второй адаптивный фильтр и масштабирующий усилитель с первым входом второго блока суммирования, к второму входу которого подключен выход второго задатчика опорных сигналов, выход блока деления соединен с первым-входом ,регулятора, а выход второго элемента •сравнения через блок коррекции соединен с входом задатчика мощности, отличающаяся тем, что, с “целью повышения качества регулировав · ния, она снабжена таймером, первым и'вторым ключами, вторым блоком ’ ;

   дифференцирования, третьим блоком · ( определения модуля, третьим адаптивным фильтром,' вторым сглаживающим фильтром, третьим и четвертым задатчиками опорных сигналов, первым и .вторым пороговыми'элементами и элементом И, причем выходы задатчика мощности и датчика мощности соединены с входами первого элемента сравнения, выходы которого соединены с вторым входом регулятора и первым „SU ,.,1146085 входом первого ключа, второй вход которого соединён с выходом блока коррекции и с первым входом таймера,, выход которого соединен с первыми входами второго ключа, первого и второго пороговых элементов, выходы которых соединены с входами элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго ключа, выход которого соединен с третьим входом регулятора, выход первого ключа через последовательно соединенных второй сглаживающий фильтр, второй блок дифференцирования, третий блок определения модуля и третий адаптивный фильтр соединены с вторым входом таймера, выход третьего задатчика опорных сигналов соединен с вторьм входом первого порогового элемента, а выход четвертого задатчика опорных сигналов с вторым входом второго порогового элемента.