SU1163909A1

SU1163909A1 - System for controlling closed milling process

Info

Publication number: SU1163909A1
Application number: SU833658029A
Authority: SU
Inventors: Виктор Михайлович Марасанов; Анатолий Григорьевич Попов; Николай Семенович Кривошеев; Альберт Васильевич Воронин
Original assignee: Свердловский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Им.В.В.Вахрушева
Priority date: 1983-11-02
Filing date: 1983-11-02
Publication date: 1985-06-30

Abstract

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗАМК НУТЫМ ПРОЦЕССОМ ДРОБЛЕНИЯ с дробилкой , конвейерами и грохотом с регулируемыми размерами отверстий, содержаща датчики уровн материала в дробилке и нагрузки двигател дробилки , отличающа с ., тем, что, с целью повьшени точности и надежности регулировани , она снабжена распределителем потока материала на грохот, исполнительным механизТюм , пускорегулирующим устройством , регул тором распределител потока материала, датчиком веса, датчиком виброскорости, датчиком уровн вибрации, интегратором, пороговьми элементами и реле времени, причем выходы датчика виброскорости и датчика уровн вибрации подключены через замыкающие контакты реле времени ко входу интегратора, выход интегратора соединен с первым входом регул тора распределител потока материала , второй и третий входы которого через пороговые элементы подключены к датчикам уровн материала в дробилке и нагрузки двигател дробилки , четвертый вход регул тора а распределител потока материала подС ключен к выходу датчика веса, выход регул тора распределител потока материала подключен через пускорегулирующее устройство на вход исполнительного механизма, соединенного с распределителем потока материала. ф со соLOCK CONTROL SYSTEM WITH A NUTY CRUSHING PROCESS with a crusher, conveyors and a screen with adjustable orifice sizes, containing material level sensors in the crusher and engine load of the crusher, are different in order to increase the accuracy and reliability of control. screen, actuator, starting control device, regulator of the material flow distributor, weight sensor, vibration velocity sensor, vibration level sensor, integrator, thresholds Eight elements and time relays, where the outputs of the vibration velocity sensor and the vibration level sensor are connected via the make contacts of the time relay to the integrator input, the integrator output is connected to the first input of the flow distributor controller, the second and third inputs of which are connected to the material level sensors through threshold elements the crusher and engine load crusher, the fourth input of the regulator and the distributor of the flow of material under C is connected to the output of the weight sensor ala connected through a ballast on the actuator input connected to the distributor of the material flow. f with so

Description

I1 Изобретение относитс к устройствам дл управлени процессом дроблени материалов и может быть использовано в горно-рудной промышленности и промышленности строительных материалов. Известно устройство дл автоматического управлени процессом измельчени - материалов в шаровых мельницах , содержащее классифицирующий аппарат, регул тор распределени материала между камерами мельниц с исполнительным механизмом, сочлененным с распределителем потока материгала между камерами мельницы, на вход которого подключены выходы датчиков расхода материала в камеры мельницы,, а также регул тор подачи исходного материала с исполнительны механизмом, сочлененным с органом из менени подачи исходного материала, на вход регул тора подачи исходного материала подключен выход датчика вибрации мельницы ClJ. Однако использовать такое устрой ство дл регулировани замкнутого процесса дроблени невозможно, так как при такой последовательности прохождени материала через классифи цирующий аппарат и распределитель потока материала нельз регулировать режим работы классифицирующего аппарата , кроме того, в известном устрой стве отсутствует защита от завала и перегрузки двигател дробилки. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению вл етс система регулировани замкнутым процессом дроблени с дробилкой, конвейерами и грохотом с регулируемыми размерами отверстий, содержаща датчики уровн материала в дробилке и нагрузки двигател . В качестве регулирующего органа в этой системе исполь зуетс грохот с регулируемыми размерами отверстий 2. Недостатками такой системы вл ют с отсутствие информации о вибрации корпуса дробилки, котора с большой точностью характеризует процесс дроб лени ; низка точность регулировани производительности грохота по надрешетному продукту вследствие изменени грансостава исходного продукта грохочени ; регулирование размеров-отверстий просеивающей поверхности путем перемещени сеток одну относительно другой, расположенных одна 9 над другой, из-за чего возникает забивание отверстий кусками классифицируемого материала, и вследствие этого становитс невозможным регулирование размера отверстий в сторону уменьшени , что снижает точность и надежность регулировани . Цель изобретени - повышение точности и надежности регулировани . Цель достигаетс тем, что система регулировани замкнутым процессом дроблени с дробилкой, конвейерами и грохотом с регулируемыми размерами отверстий, содержаща датчики уровн материала в дробилке и нагрузки двигател дробилки, снабжена распределителем потока материала, на грохот исполнительным механизмом, пускорегулирующим устройством, регул тором распределител потока материала, датчиком веса, датчиком виброскорости, датчиком уровн вибрации, интегратором , пороговыми элементами и реле времени, причем выходы датчика виброскорости и датчика уровн вибрации подключены через замыкающие контакты реле времени ко входу интегратора, выход интегратора соединен с первым входом регул тора распределител потока материала, второй и третий входы которого через пороговые элементы подключены к датчикам уровн материала в дробилке и нагрузки двигател дробилки, четвертьм вход регул тора распределител потока материала подключен к выходу датчика веса, выход регул тора распределител потока материала подключен через пускорегулирующее устройство на вход исполнительного механизма, соединенного с распределителем потока материала. Производительность процесса грохочени по надрешетному продукту зависит от количества материала, подаваемого на каждую из имеющихс просеивающих поверхностей с равными размерами отверстий. Поэтому регулирование производительности по надрешетному продукту можно осуществл ть путем изменени количества классифицируемого материала , подаваемого на просеивающие поверхности с разными размерами отверстий с помощью распределител потока материала, установленного перед грохотом, следовательно измен ть выход материала в надрешетньй продукт , которьм поступает на повторно дробление в дробилку. Введение такой системы позвол ет осуществл ть управление внутри само го замкнутого процесса дроблени , сокращает запаздывание между формированием управл ющего воздействи (выход материала в надрешетный продукт ) и воздействием на управл емый объект (дробилку), что способствует повышению точности регулировани . Производительность дробилки зависит от прочности и крупности исходного материала дроблени , причем с увеличением прочности и крупности дробимого материала производительность дробилки уменьшаетс . Виброскорость колебаний корпуса дробилки зависит от прочности и крупности исходного материала дроблени , а такж от количества материала, подаваемого в дробилку. Измен виброскорость можно косвенно определ ть свойства подаваемого на дробление материала, и в зависимости от этих свойств мен ть количество материала, подаваемого в дробилку, поддержива оптимальную загрузку-дробилки. Существуют определенные значени виброскорости, при которых производительность дробилки соответствует максимальным значени м Если поддерживать значение.виброскорости на уровне, при котором производительность дробилки близка к ее пропускной способности, путем изменени производительности грохота по надрешетному продукту, который поступает на повторное дробление, то производительность дробилки будет близка к максимальной. Формирование сигнала, пропорционального заданной производительности грохота по надрешетному продукту, осуществл етс интегратором на основе сравнени сигналов, пропорциональ ных действительному и заданному значению виброскорости колебаний корпуса дробилки на входе интегратора. Эти сигналы периодически подключаютс на вход интегратора при помощи контактов реле времени. Количество исходного материала, подаваемого в замкнутый процесс дроблени и его крупность посто нно мен ютс вследствие изменени прочности исходного материала, поэтому произйодительност грохота по надрешетному продукту нз09 мен етс в больших пределах. Дл того , чтобы обеспечить посто нную нагрузку дробилки, необходимо поддерживать стабильным значение производительности грохота по надрещётному продукту, поддержива количества материала , подаваемого в дробилку на уровне оптимальной загрузки дробилки по величине виброскорости корпуса дробилки. Дл того, чтобы обеспечить заданньо выход материала в надрешетньй продукт, необходимо взвешивать его количество и при отклонении от заданного изменить режим работы грохота . Такой контроль осуществл етс с помощью датчика веса, установленного на конвейере, транспортирующем надрешетный продукт в дробилку. Таким образом, наличие посто нного контрол выхода материала в надрешетный продукт обеспечивает точность процесса регулировани . Длительность периода между подключени ми на вход интегратора сигналов датчиков виброскорости и задатчика уровн вибрации установлена большей, чем врем запаздывани в контуре управлени (врем транспортировки материала от грохота до дробилки), поэтому очередное управл ющее воздействие (выход материала в надрешетный продукт) формируетс после того, как будет определена реакци дробилки (уровень вибрации) на предьщущие изменени количества подаваемого в дробилку материала. Вследствие этого повышаетс устойчивость системы, а следовательно , точность регулировани . Интегратор осуществл ет запоминание величин заданной производительности грохота по надрешетному продукту между подключени ми на его вход сигналов датчика вибраскорости и задатчика уровн вибрации. Введение интегратора и реле времени повьшзает точность регулировани за счет замены непрерывного регулировани дискретньм. Введение дискретного управлени позвол ет увеличить в 2-3 раза коэффициент усилени системы и соответственно повысить точность регулировани . Кроме того, введение в схему интегратора превышает систему в астатическую, что так же способствует повышению точности регулировани .I1 The invention relates to devices for controlling the process of crushing materials and can be used in the mining and building materials industries. A device for automatic control of the grinding process is known - materials in ball mills containing a classifying apparatus, a material distribution controller between the chambers of the mills with an actuator coupled to the material flow distributor between the chambers of the mill, to the input of which are connected the outputs of the material consumption sensors in the mill chambers, as well as the source material feed regulator with the executive mechanism, coupled with the organ from changing the source material supply, to the regulator input ora starting material supply output connected to the vibration sensor mill ClJ. However, it is impossible to use such a device to regulate a closed crushing process, since with such a sequence of material passing through the classification apparatus and the material flow distributor it is not possible to regulate the operation of the classifier, moreover, in the known device there is no protection from the engine crusher. The closest to the technical essence of the invention is a closed-loop crushing process with a crusher, conveyors and a screen with adjustable orifice sizes, containing material level sensors in the crusher and engine load. As a regulator in this system, a screen with adjustable bore sizes is used. The disadvantages of such a system are the lack of information about the vibration of the crusher body, which characterizes the crushing process with great accuracy; low control accuracy of the screening capacity of the oversize product due to a change in the grain composition of the initial screening product; adjusting the size of the holes of the screening surface by moving the grids one relative to another, located one 9 above the other, which causes clogging of the holes with pieces of material being classified, and as a result, it becomes impossible to control the size of the holes in the direction of reduction, which reduces the accuracy and reliability of the adjustment. The purpose of the invention is to improve the accuracy and reliability of regulation. The goal is achieved by the fact that the control system of a closed crushing process with a crusher, conveyors and a screen with adjustable orifice sizes, contains material level sensors in the crusher and crusher motor load, is equipped with a material flow distributor, for the screen an actuator, start-regulating device, and a material flow regulator , weight sensor, vibration velocity sensor, vibration level sensor, integrator, threshold elements and time relay, with the sensor outputs The spikes and the vibration level sensor are connected via the closing contacts of the time relay to the integrator input, the integrator output is connected to the first input of the flow distributor controller, the second and third inputs of which through the threshold elements are connected to the material level sensors in the crusher and the engine load of the crusher The torus of the material flow distributor is connected to the output of the weight sensor, the output of the regulator of the material flow distributor is connected through the control gear to the actuator input mechanism connected to the material flow distributor. The performance of the screening process on the oversize product depends on the amount of material fed to each of the available screening surfaces with equal hole sizes. Therefore, capacity control on the oversize product can be carried out by changing the amount of classified material supplied to the screening surfaces with different hole sizes using a material flow distributor installed before the screen, therefore changing the material output to the above-graded product, which is fed to the crusher in the crusher. The introduction of such a system allows control within the most closed crushing process, reduces the time lag between the formation of a control action (material output into the oversize product) and the effect on the controlled object (crusher), which contributes to an increase in control accuracy. The capacity of the crusher depends on the strength and size of the crushed material, and with increasing strength and size of the material being crushed, the capacity of the crusher decreases. The vibration velocity of the crusher body depends on the strength and particle size of the crushed material, as well as on the amount of material fed to the crusher. By varying the vibration velocity, it is possible to indirectly determine the properties of the material fed to the crushing, and depending on these properties, the amount of material fed to the crusher can be changed, while maintaining optimal loading crushers. There are certain values of vibration velocity at which the crusher's performance corresponds to the maximum values. If you maintain the value of the speed of vibration at a level at which the crusher's performance is close to its throughput, by changing the productivity of the screen for the above-graded product, the crusher's performance will be close to the maximum. The signal is generated that is proportional to the specified performance of the oversized product by the integrator based on a comparison of signals proportional to the actual and specified value of vibration velocity of the crusher body at the integrator input. These signals are periodically connected to the integrator input using time relay contacts. The amount of the source material fed into the closed crushing process and its particle size constantly vary due to the change in the strength of the source material, therefore, the production rate of the nz09 oversize product varies within large limits. In order to ensure a constant crusher load, it is necessary to maintain a stable value of the screen output for the nodal product, keeping the amount of material fed into the crusher at the level of the crusher's optimal load according to the vibration velocity of the crusher body. In order to ensure a given output of the material in the superlattice product, it is necessary to weigh its quantity and, when deviating from the preset, change the operating mode of the screen. Such a control is carried out using a weight sensor mounted on a conveyor transporting the shear product to the crusher. Thus, the presence of a constant control of the material output to the oversize product ensures the accuracy of the adjustment process. The period between connections to the input of the integrator of the signals of the vibration velocity sensors and the vibration level adjuster is set longer than the delay time in the control loop (the time of material transportation from the screen to the crusher), therefore the next control action (material output to the superlattice product) is formed after how the crusher's response (vibration level) to the foregoing changes in the amount of material fed to the crusher will be determined. As a result, the stability of the system and, consequently, the control accuracy are improved. The integrator memorizes the values of the specified screen output through the oversize product between the inputs to its input of the signals of the vibration velocity sensor and the vibration level setting unit. The introduction of an integrator and a time relay improves control accuracy by replacing continuous control with discrete control. The introduction of discrete control allows to increase by 2-3 times the gain of the system and, accordingly, to improve the control accuracy. In addition, the introduction of an integrator into the scheme exceeds the system into an static one, which also contributes to an increase in the accuracy of regulation.

На чертеже изображена система регулировани замкнутьм процессом дроблени .The drawing shows the control system of the closed crushing process.

Система состоит из дробилки 1, распределител 2 потока материала, выполненного в виде шибера, грохотов 3 и 4, имеющих различные размеры отверстий .просеивающих поверхностей , конвейеров 5-8, датчика нагрузки 9 двигател дробилки 1, датчика уровн материала 10 в дробилке 1, датчика виброскорости 11 колебаний корпуса дробилки 1, датчика вес 12, задатчика уровн вибраций 13, реле времени 14 с контактами, нитегратора 15, пороговых элементовThe system consists of a crusher 1, a distributor 2 of material flow, made in the form of a gate, screens 3 and 4, having different sizes of holes. Sifting surfaces, conveyors 5-8, load sensor 9 of crusher motor 1, a material level sensor 10 in crusher 1, a sensor vibration speed 11 oscillations of the crusher body 1, sensor weight 12, unit of vibration level 13, time relay 14 with contacts, nitrator 15, threshold elements

16и 17, регул тора 18 распределител потока материала, исполнительного механизма 19, пускорегулирующего устройства 20.16 and 17, of the regulator 18 of the material flow distributor, the actuator 19, the control gear 20.

Датчик виброскорости 11 может быть выполнен в виде датчика вибрации , балластного резистора, генератора , мультивибратора, выпр мител , демпферов, усилителей низкой частоты , интегродифференцирующих устройс согласующего усилител .The vibration velocity sensor 11 can be made in the form of a vibration sensor, a ballast resistor, a generator, a multivibrator, a rectifier, dampers, low frequency amplifiers, an integrating differentiator of the matching amplifier.

Датчик веса 12 может быть выполнен в виде конвейерных весов. Реле времени 14 выполнено в виде несимметричного мультивибратора, к выходу которого подключено реле.The weight sensor 12 may be made in the form of belt scales. Time relay 14 is made in the form of an asymmetric multivibrator, to the output of which a relay is connected.

Интегратор 15 выполнен с использованием электронного потенциометраThe integrator 15 is made using an electronic potentiometer.

Датчик нагрузки 9 с пороговым элементом 16 может быть выгАлнен в виде токового реле, датчик уровн материала 10 с пороговьм элементомLoad sensor 9 with a threshold element 16 can be used as a current relay, material level sensor 10 with a threshold element

17- в виде радиоактивного датчика. Регул тор распределител потока материала 18 вьшолнен в виде промышленного регул тора типа Р-25. Пускорегулирующее устройство 20 может быть представлено магнитным пускателем или пусковым устройством выполненным на кремниевых управл емых вентил х.17- in the form of a radioactive sensor. The regulator of the material flow distributor 18 is implemented in the form of an industrial regulator of the type P-25. The control gear 20 can be represented by a magnetic starter or a starting device made on silicon controlled gates.

Материал дл дроблени подаетс конвейером 7 на распределитель 2 потока материала, при помо1ци которого распредел етс на два грохота 3 и 4, имеющих различные размеры просеивающих поверхностей. На грохоте 3 установлена сетка с меньшими размерами отверстий, ,на грохоте.4 с большими. Подрешетный продукт грохотов 3 и 4 вл етс готовым продуктом дроблени и транспортируетс The crushing material is supplied by the conveyor 7 to the distributor 2 of the material flow, by means of which it is distributed to two screens 3 and 4 having different sizes of screening surfaces. On screen 3 there is a grid with smaller holes, on screen 3. with large ones. The undersize product of screens 3 and 4 is a finished product of crushing and is transported

конвейером 8 в отделение сортировки. Надрешетный продукт грохотов 3 и 4 подаетс конвейером 5 в дробилку 1. Количество материала (надрешетного продукта), полученного с грохотов 3 и 4, определ етс датчиком веса 12. Сигнал с датчика веса 12 подаетс на вход регул тора 18 распределител потока материала и сравниваетс с сигналом, поступающим с выхода интегратора 15. В зависимости от величин и знака разности сигналов с датчика веса 12 и интегратора 15, регул тор 18 воздействует через пускорегулирующее устройство 20 на исполнительньш механизм 19, который посредством распределител потока материала 2 измен ет количество материала, подаваемого на грохота 3 .и 4. Если производительность грохотов 3 и 4 по надрешетному продукту больше заданной, то распределитель 2 увеличивает количество материала, подаваемого на грохот 4, и уменьшает на грохот 3, если производительность грохотов 3 и 4 по надрешетному продукту меньше заданного значени , то регул тор 18 распределител потока материалов, воздейству через Пускорегулирующее устройство 20 на распределитель 2 потока материала увеличивает количество материала, подаваемого на грохот 3 и уменьшает на грохот 4. Заданное значение количества надрешетного продукта грохота 3 и 4 формируетс на выходе интегратора 15, на вход которого периодически контактами реле времени 14 подключаютс выходы датчика виброскорости 11 и задатчика 13 уровн вибрации корпуса дробилки 1. Выходы датчика уровн 10 материала в дробилке 1 и датчика нагрузки 9 двигател дробилки 1 через пороговые элементы 16 и 17 подключены на вход регул тора 18 распределител потока материала, сигналы с этих датчиков поступают на вход регул тора 18, если уровень материала в дробилке 1 или нагрузка двигател дробилки 1 превышает допустимые значени , в результате чего заданное значение количества надрешетного продукта грохотов 3 и 4 уменьшаетс и регул тор 18, воздейству через Пускорегулирующее устройство 20 перераспредел ет материал между грохотами 3 и 4, увеличива количество материала, подаваемого на грохот 4, и уменьша 711 на грохот 3. Снижаетс количество материала, подаваемого в дробилку 1, до тех пор, пока нагрузка двигател -дробилки 1 или уровн материала не достигнут допустимого значени . Использование системы регулирова ,ни замкнутым процессом дроблени позвол ет повысить точность регулировани за счет осуществлени регулиро9 вани внутри самого замкнутого процесса дроблени , в результате чего сокращаетс врем запаздьшани в контуре регулировани ; регулировать грансостав продуктов дроблени в замкнутом процессе дроблени , что дает возможность увеличить выход щебн более ценных мелких фракций .the conveyor 8 in the separation of the sort. The oversize product of screens 3 and 4 is fed by conveyor 5 to crusher 1. The amount of material (oversize product) obtained from screens 3 and 4 is determined by the weight sensor 12. The signal from the weight sensor 12 is fed to the input of the regulator 18 of the material flow distributor and compared to The signal coming from the output of the integrator 15. Depending on the magnitudes and the sign of the difference of the signals from the weight sensor 12 and the integrator 15, the controller 18 acts through the control gear 20 on the actuator 19, which through the flow distributor m Material 2 changes the amount of material supplied to screens 3. and 4. If the performance of screens 3 and 4 on the oversize product is greater than the specified value, then valve 2 increases the amount of material supplied to screen 4, and decreases by screen 3 if the performance of screens 3 and 4 in the oversize product is less than a predetermined value, the controller 18 of the flow distributor, acting through the control gear 20 on the distributor 2 of the flow of material, increases the amount of material fed to the screen 3 and decreases by screen 4. The specified value of the quantity of the oversize product of screen 3 and 4 is formed at the output of the integrator 15, to the input of which periodically the contacts of the vibration velocity 11 and the unit 13 for the vibration level of the crusher body 1 are connected by time relay contacts 14 and the load sensor 9 of the engine of the crusher 1 through the threshold elements 16 and 17 are connected to the input of the regulator 18 of the flow distributor, the signals from these sensors are fed to the input of the regulator 18, if the material level in others Bilke 1 or the engine load of the crusher 1 exceeds the allowable values, as a result of which the predetermined amount of the oversize product of screens 3 and 4 decreases and the regulator 18, by acting through the Control Device 20, redistributes the material between screens 3 and 4, increasing the amount of material fed to the screen 4 and decreasing 711 per screen 3. The amount of material fed to crusher 1 decreases until the engine load of crusher 1 or the level of material reaches an acceptable value. The use of a system that is regulated or a closed crushing process permits an increase in the precision of regulation due to the implementation of regulation within the most closed crushing process, as a result of which the retardation time in the control loop is reduced; to regulate the granulation of crushing products in a closed crushing process, which makes it possible to increase the yield of rubble of more valuable small fractions.

. .

Claims

CONTROL SYSTEM FOR THE CLOSED CRUSHING PROCESS with a crusher, conveyors and screen with adjustable hole sizes, containing material level sensors in the crusher and crusher engine load, characterized in that, in order to increase the accuracy and reliability of regulation, it is equipped with a material flow distributor for screening, executive mechanism, ballast, regulator of material flow distributor, weight sensor, vibration velocity sensor, vibration level sensor, integrator, threshold elements elements and a time relay, and the outputs of the vibration velocity sensor and the vibration level sensor are connected through the make contacts of the time relay to the integrator input, the integrator output is connected to the first input of the material flow distributor regulator, the second and third inputs of which are connected through threshold elements to material level sensors in the crusher and loads' of the crusher engine, the fourth input of the material flow distributor regulator is connected to the output of the weight sensor, the output of the material flow distributor regulator is connected to of ballast on the actuator input connected to the distributor of the material flow.

sO

I 1163909 2