Система автоматического управления измельчительным комплексом

Система автоматического управления измельчительным комплексом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (s» 4 В 02 С 25/00., ГОсудАРственнь)Й нОмитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ;„.,-; . 4

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ходного сырья. (21) 3795180/29-33 (22) 27.09.84 (46) 07.04.86. Бюл. К - 13 (7!) Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений (72) В.В.Вавилов, Е.И.Мартюшин, В.Б,Варганов, Н.П.Лапченко, М.Л.Никитина и С.Н.Рассказова (53) 621.926 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1021472, кл. В 02 С 25/00, 1983.

Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. М.: Химия, 1977, с. 163, с. 368. (54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНЬ)М КОМПЛЕКСОМ, содержащая шаровую мельницу, питатель исходного сырья с исполнительным механизмом, сепаратор с циклоном, фильтром и вентилятором и приемную емкость, включающая гранулометр на выходе циклона и задатчик гранулометрического состава, подключенные к соответствующим первому и второму входам ПИ-регулятора, который через исполнительный механизм задвижки соединен с задвижкой вентилятора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности управления, она снабжена датчиком веса сырья в механизме, двумя компараторами, двумя аналого-цифровыми преобразователями, блоками ввода и вывода, микропроцессором с оператив— но-запоминающим устройством, логическим элементом "Инверсия, ВБ-триггером, блоком коррекции и двумя за- i датчиками веса сырьем, причем датчик веса сырья в мельнице соединен с первыми входами компараторов и через первый аналого-цифровой преобразователь и блок ввода соединен с входом микропроцессора, выход микропроцессора через блок вывода и второй цифроаналоговый преобразователь соединен с блоком коррекции, выход которого подключен к третьему входу ПИрегулятора к вторым входам компараторов подключены соответственно первый и второй задатчики веса сырья, выход п компаратора через логический элемент "Инверсия" подключен к S-входу RS-триггера, выход второго компаратора подключен к R-входу RS-триггера, выход которого соединен с исполнительным механизмом питателя ис122231 I где

50 комплекса.

Параметры Тц (марка сырья, коли55 чество и диаметр шаров в мельнице) иг(скорость потока азотно-воздушной смеси, задаваемая вентилятором 6 и пространственной конфигурацией объекИзобретение относится к автоматическому управлению шаровой мельницей, работающей в замкнутом цикле с сепаратором, и предназначенной для помола кускового кремния в условиях изменяющегося качества исходного сырья и состояния технологического, оборудования, Цель изобретения — повышение точнос.ти управления.

На фиг ° 1 представлена схема автоматического управления измельчительным комплексом; на фиг. 2 — зависимость между гранулометрическим составом помола и расходом азотновоздушной смеси; на фиг. 3 — зависимость между коэффициентом усиления объекта и весом сырья в мельнице.

Система включает шаровую мельницу 1, первый вход которой подключен к питателю 2 исходного сырья с исполнительным механизмом (не показан), второй вход мельницы соединен с первым выходом сепаратора 3, вход которого подключен к выходу мельницы l, второй выход сепаратора 3 подключен к циклону 4, первый выход которого через фильтр 5, вентилятор 6 и задвижку 7 соединен с третьим входом мельницы 1, второй выход циклона 4 соединен с входами приемной емкости 8 и гранулометра 9, выходы гранулометра 9 и задатчика 10 гранулометрического состава подключены к соответствующим входам ПИ-регулятора 11, который соединен с исполнительным механизмом 12 задвижки, датчик 13 веса сырья в мельнице соединен с первыми входами первого и второго компаратора 14 и 15 соответственно, аналогово-цифровой преобразователь 16 и блок 17 ввода соединен с микропроцессором 18 с оперативно-запоминающим устройством 19, выход микропроцессора 18 через блок

20 вывода и цифроаналоговый преобразователь 21 связан с блоком 22 коррекции, выход которого подключен к третьему входу ПИ-регулятора ll, к вторым входам первого и второго компараторов 14 и 15 подключены соответственно первый и второй задатчики 23 и 24 веса, выход первого компаратора 14 через логический элемент

25 "Инверсия" подключен к S-входу

ВЯ-триггера 26, выход второго компаратора 15 подключен к R-входу

РЯ-триггера, выход которого соединен

45 с первым входом питателя 2 сырья, на второй вход которого поступает сырье.

Система автоматического управления работает следующим образом.

На первый вход мельницы 1 с питателя 2 поступает кусковой кремний, перемолотый кремний потоком азотновоэдушной смеси переносится из мельницы 1 в сепаратор 3, который разделяет принесенный кремний на крупную и мелкую фракции,. Крупную фракцию сепаратор 3 возвращает в мельницу 1 на доизмельчение, мелкую фракцию поток азотно-воздушной смеси переносит в циклон 4, где происходит разделение азотно-гэоздушной смеси и мелкой фракции помола. Азотно-воздушная смесь через фильтр 5, вентилятор 6 и задвижку 7 поступает на второй вход мельницы 1. Мелкая фракция помола является готовым продуктом и поступает в приемную емкость 8.

Гранулометр 9 измеряет содержание контролируемого класса крупности в выходном продукте измельченного комплекса. При отклонении текущего значения от заданного ", устанавливаемого задатчиком 10, ПИ-регулятор 11 формирует управляюший сигнал (5 параметры которого зависят от величины рассогласования Я . Этот сигнал поступает на исполнительный механизм 12, который в зависимости от величины и знака управляющего сигнала открывает и закрывает задвижку

7, изменяя тем cBMbIM расход азотновоздушной смеси, подаваемой в мельницу l.

Мельница 1 вместе с сепаратором 3 и циклоном 4 по каналу расход азотно-воздушной смеси — содержание контролируемого класса крупности, как объект автоматического управления, описывается уравнением

Т g +II = Y J(t - ), — расход азотно-воздушной смеси; apaMeTp r, зависящие от качества сырья и состояния иэмельчительного

1222311

35 та) во времени практически не изменяются и определяются на стадии пус-, ! ко-наладочных работ, Параметры (коэффициент усиления К и постоянная времени T ) ПИ-регулято. ра 11 выбираются согласно критерию максимальной степени устойчивости.

Поскольку К является случайной вео личиной, зависящей от количества сырья, отправляемого на доизмельчение сепаратором 3 обратно в мельницу

1, и непрерывно меняется во времени, то для оптимального управления согласно критерию максимальной степени устойчивости необходимо изменять коэффициент усиления К регулятора 11 в соответствии с изменением коэффициента усиления объекта Кд.

Для коррекции коэффициента К в систему автоматического управлейия циклом измельчения введен контур, состоящий из датчика 13 весов, компараторов 14 и 15, аналогово-цифрового преобразователя 16, блока 17 ввода, оперативно-запоминающего устройства 19, блока 20 вывода, цифро аналогового преобразователя 21 и блока 22 коррекции. Этот контур работает следующим образом. В оперативно-запоминающее устройство 19 заносятся массивы чисел fg, 1, (k;)

30 где i = 1, ...., N, соответствующие различным значениям веса сырья в мельнице и различным значениям коэффициента усиления объекта К, определенным как касательные к кривым фиг. 2, Микропроцессор 18 через цифроаналоговый преобразователь 16 и блок 17 вывода считывает текущее ,значение веса сырья QT в мельнице, определяемое датчиком 13, определяет g„, обеспечивающее mini= 1,...N

2. (n — Q;), выбирает из оперативнозапоминающего устройства К;, соответствующее Q и через блок 20 вывода, цифроаналоговый преобразователь 21 и блок 22 коррекции изменяет коэффициент усиления регулятора

11.

Зависимоеpb коэффициента усиления объекта К от веса сырья в мельо нице QT не является монотонной, а как следует из фиг. 2, имеет экстремальный характер (фиг, 3). С целью поддержания коэффициента усиления ,объекта вблизи своего максимального

:значения в схему допонительно введен контур, содержащий задатчики 23 и 24 веса, компараторы !4 и 15, логический элемент 25 "Инверсия" и RS-триггер 26. Этот контур работает следующим образом. На первом задатчике 23 веса устанавливается значение, соответствуеющее Q а на втором задатчике 24 веса — значение, соответствующее Яп...,. Эти значения подаются на вторые входы первого 14 и второго 15 компараторов ° На первые входы компараторов 14 и 15 подается текущее значение веса сырья

В течение времени пока Q остается меньше g „„„ на выходе первого компаратора 14 сохраняется логический

"0", который инвертируется логическим элементом 25 "Инверсия" и поступает на Я-вход RS-триггера 26, на выходе которого генерируется логическая "1", которая включает питатель сырья 2. В момент, когда 3 . превышает Д,„;„, но остается меньшим, чем Q, „, на выходе первого компаратора появляется логическая "), которая инвертируется элементом 25 и на S-вход RS-триггера 26 поступает логический 0". На выходе второго компаратора сохраняется логический 0, который поступает íà R-вход

RS-триггера 26; "0" на обоих входах

RS-триггера 26 проводят к тому, что выход RS òðèããåðà 26 не меняется и на его выходе сохраняется "1", которая держит питатель 2 включенным.

В момент, когда Q превышает Q „, Т на выходе второго компаратора 15 появляется логическая "1 1, которая переводит выход RS-триггера 26 в состояние логического "0". Этот "0 на выходе RS-триггера 26 отключает питатель сырья 2. Контур позволяет стабилизировать текущий вес сырья в мельнице вблизи его оптимального значения.

Способ обеспечивает повьппение производительности (по выходному продукту) и наилучшее качество работы (по полезному компоненту выходного продукта) для последующих стадий химического производства измельчительного комплекса за счет введения контура стабилизации веса сырья в мель-: нице и контура адаптации коэффициента усиления К ПИ-регулятора, Избыток сырья в мельнице снижает ее производительность, поскольку ведет к недоизмельчению готового продукта и возврату сепаратором 3 значительной его части обратно в мельницу, Недогрузка мельницы сырьем ведет к

g, сД, с=/., ь

Puz g

Фиг. У

Составитель В.Алекперов

Редактор Н,Рогулич Техред H.Ïîïîâè÷ Корректор В.Бутяга

Заказ 1639/6

Тираж 582 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по. делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,ч/5

Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная,4

5 1222 уменьшению производительности мельницы. Поэтому стабилизация веса сырья в мельнице вблизи своего оптимального значения позволяет осуществлять помол с наибольшей производитель5 ностью (максимальное значение К ).

Адаптация коэффициента усиления К>

311 6

ПИ-регулятора гозволяет сохранять значения этого коэффициента вблизи оптимального (согласно критерию максимальной степени устойчивости), что в свою очередь приводит к существенному уменьшению колебаний содержания контролируемого класса крупности,