SU1065021A1 - Система автоматической стабилизации плотности пульпы в слив классификатора при мокром процессе измельчени - Google Patents

Abstract

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЛОТНОСТИ ПУЛЬПЫ В СЛИВ КЛАССИФИКАТОРА ПРИ МОКРОМ ПРОЦЕССЕ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ, включающа  датчик и задатчик плотности пульпы, соединенные с первым и вторым входами элемента сравнени , последовательно соединенные исполнительный механизм и электрическую задвижку расхода воды, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности стабилизации , она снабжена четырьм  задатчиками опорных сигналов, трем  интеграторами , семью блоками умножени , трем  блоками сложени , квадратором, п тью мас1 табными блоками, двум  блоками вычитани  и двум  блоками делени , причем выход первого задатчика опорного сигнала соединен с первым входом первого блока умножени , выход которого соединен с третьим входом элемента сравнени , выход элемента сравнени  подключен к входу первого .интегратора и первому входу второго блока умножени , выход которого соединен с первым входом первого блока сложени , выход кото- . рого соединен с входом дополнительного механизма и первым входом второ го блока сложени , выход которого подключен к входу второго интегратора , первый.выход которого соединен с вторым входом первого блока умножени  и с входом третьего интегратора , второй выход второго интегратора соединен с первым входом третьего блока умножени , выход которого подключен к первому входу третьего блока сложени , выход которого со единен с вторым входом второго блока сложени , выход первого интегратора соединен с первым входом четвертого блока умножени , выход которого сое- Q S динен с вторым входом первого блока сложени , выход второго задатчика (Л опорных сигналов подключен к входу, первого масштабного блока, выход с которого соединен с первым входом первого блока делени  и входом второго масштабного блока, выход которо- 5 го соединен с первым входом второго блока делени , выход которого подключен к второму входу четвертого блока умножени , выходы третьего задатчика опорного сигнала соединены с входом третьего масштабного блока и с ел первым входом п того блока умножени , второй вход которого подключен 0 к выходу третьего интегратора, а выход п того блока умножени  соединен с вторым входом третьего блока сложени , выходы четвертого задатчика опорного сигнала соединен с вторым входом третьего блока умножени , входом квадратора, первым входом шестого блока умножени  и первым входом седьмого блока умножени , выход которого соединен с первым входом первого блока вычитани , выход кото-рого подключен к второму входу второго блока делени , выходы квадратора соединены с вторым йходом шестого блока умножени  и первым входом вто

Description

рого блока вычитани , выход которого соединен с вторым входом первого блока делени , выход которого подключен к второму входу второго блока умножени , выход третьего масштабного блока соединен с вторым входом второго блока вычитани  и входом четвертого масштабного блока, выход которого соединен с вторым входом седьмого блока умножени , выход шестого блока умножени  подключен к входу п того масштабного блока, выход которого соединен с вторым входом первого блока вычитани .

Изобретение относитс  к управлению процессами измельчени  и класси фикации и может быть использовано на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии, химической и угольной промышленности при автомати зации процессов, имеющих неустойчивый числитель в передаточную функцию объекта« Известна система автоматического регулиров,ани  процессов измельчени  включающа  датчик плотности пульпы и задатчик плотности пульпы, соединенные с блоком сравнени , выход которого соединен с входом регул тора выход которого через исполнительный механизм соединен с регулируемой зад вижкой подачи воды в процесс 0 Недостаток этой системы заключает с  в низкой стабилизации плотности пульпы в слив классификатора Наиболее близкой к изобретению по технической сущности  вл етс  система ав-томатической стабилизации плотности пульпы в слив классификато ра при мокром процессе измельчени , включающа  датчик и задатчик плотности пульпы, соединенные с первым и вторым входами элемента сравнени , последовательно соединенные исполнительный механизм и электрическую зад вижку расхода воды 2 , Однако известна  система характеризуетс  низкими качеством управлени  и устойчивостью, вызванными тем, что используемые стандартные ПИ и ПИ регул торы в контуре замкнутой систе ки не позвол ют полностью учесть вид переходного процесса по каналу изменение расхода воды в цикл - изменение плотности пульпы в слив классификатора о Это ведет к возникновению известных в практике автоматизации обогащени  автоколебаний как готового продукта цикла, так и всего процесса в целом, что обуславливает невозможность достижени  максимальной производительности цикла по готовому продукту и вызывает расстройку последующих стадий обогащени , Целью изобретени   вл етс  повыше ние точности стабилизации. Цель достигаетс  тем, что систе ма автоматической стабилизации плотности пульпы в слив классификатора при мокром процессе измельчени , включающа  датчик и задатчик плотности пульпы, соединенные с первым и вторым входами элемента сравнени , последовательно соединенные исполнительный механизм и электрическую задвижку расхода воды, снабжена четырьм  задатчиками опорных сигналов, трем  интеграторами, семью блоками умножени , трем  блоками сложени , квадратором, п тЬю масштабными блоками , двум  блоками вычитани  и двум  блоками делени , причем выход первого задатчика опорного сигнала со единен с первым входом первого блона умножени , выход которого соединен с третьим входом элемента сравнени , выход элемента сравнени  подключен к входу первого интегратора, и первому входу второго блока умножени , выход которого соединен с первым входом первого блока сложени , выход которого соединен с входом исполнительного механизма и первым входом второго блока сложени , выход которого подключен к входу второго интегратора, первый выход которого соединен с вторым входом первого блока умножени  и с входом третьего интегратора, второй выход второго интегратора соединен с первым входом третьего блока умножени , выход которого подключен к первому входу третьего блока сложени , выход которого соединен с вторым входом второго блока сложени , выход первого интегратора соединен с первым входом четвертого блока умножени , выход которого соединен с вторым входом первого блока сложени , выход второго задатчика опорных сигналов подключен к входу первого масштабного блока,:: выход которого соединен с первым входом, первого блока делени  и входом второго масштабного блока, выход которого соединен с первым входом второго блока делени , выход которого подключен к второму входу четвертого блока умножени , выходы третьего эадатчика опорного сигнала соединены с входом третьего масштабного блока и с первым входом п того блока умножени , второй вход которого подключен к выходу третьего интегратора , а выход п того блока умножени  соединен с вторым входом третьего блока сложени , выходы чет-. вертого задатчика опорного сигнала соединены с вторым входом третьего блока умножени , входом квадратора, первым входом шестого блока умножени  и первым входом седьмого блока умножени , выход которого соединен с первым .входом, первого блока вычитани , выход которого подключен к второму входу второго блока делени ,. выходы квадратора соединены с вторым входом шестого блока умножени  и . первым входом второго блока вычитани выход которого соединен с вторым вхо дом первого блока делени ,.выход которого подключен к второму входу вто рого блока умножени , выход третьего масштабного блока-соединен с вторым входом второго блока вычитани  и входом четвертого масштабного блока, выход которого соединен с вторым вхо дом седьмого блока умножени , выход шестого блока умножени  подключен к входу п того масштабного блока, выхо которого соединен с вторым входом первого блока вычитани  На фиг. 1 показаны переходные про цессы готового продукта цикла измель чени  по каналу изменение расхода воды и слив классификатора - изменение плотности пульпы в сливе при уменьшении расхода воды на б% от номинального на фиг. 2 - то же, при увеличении расхода воды на 6%; на фиг„ 3 - функциональна  блок-схема системы автоматического управлени  процессом мокрого измельчени  замкну того цикла. Предлагаема  система включает в себ  датчик 1 плотности пульпы, задатчик 2 плотности, элемент 3 сравне ни , исполнительный механизм 4, задвижку 5 расхода воды, задатчики 6-9 опорных сигналов, интеграторы 10, 11 и 12, блоки 13-19 умножени , блоки 2р, 21 и 22 сложени , квадратор 23, масштабные блоки 24-28, блоки 29 и 30 вычитани  и блоки 31 и 32 делени . Измельчительный комплекс представ лен мельницей 33, работающей в замкнутом цикле с классификатором 34 о Сущность изобретени  заключаетс  в следующем Реальна  переходна  характеристика объекта, представленна  на фиг. 1 V 2, аппроксимируетс  выражением виДа Р) .,(т.р.1Ги,(т.( где k,, k - коэффициенты усилени ; Т. , Tj - посто нные времени; 1 - врем  запаздывани  Выражение (1) путем разложени  ехр/СХр) в р д Тейлора сводитс  к более простому выражению вида W(p) (-ТР + k) + а,р+ а,) (2) . - / где а, а, - динамические параметры процесса, что следует из вида neper ходных процессов, представленных на фиг 1 и 2, Дл  повышени  устойчивости и качества замкнутой системы управлени  необходимо синтезировать структуру системы, котора  при управлении компенсиррвала бы неустойчивый числитель передаточной функции объекта и одновременно обладала бы устойчивостью , равной максимальной степени устойчивости системы. Дл  выполнени  этого введем в структуру замкнутой системы управлени , параллельно объекту, динамический фильтр вида р + + а подав на его вход результирующее управление от системы, а его выход подадим на вход блока сравнени  системы управлени  с линейным ПИ-регул тором . в -этом случае передаточна  функци  замкнутой системы .имеет вид WpCp) Кр(.р + + КК + КК, ) ,(4) где к„; и К„ - настройки ПИ-регул тоДл  синтеза оптимальной структуры системы управлени  объектом (2) необходимо выбрать такие настройки параметров К и KV, , чтобы устойчивость системы дл  объекта {2).- совпадала с максимальной степенью устойчивости дл  замкнутой системы ви«-; да (4) , Максимальна  степень устойчивости (jj, равна крайнему правому корню р характеристического уравнени  замкнутой системы (4), т„е. -р . Найдем р, продифференцировав дважды знаменатель выражени  (4) и приравн в его нулю,. Дл  того, чтобы качество управлени  объектом (2) было не хуже качества управлени  объектом (4) или объектом (1), наслаиваем See корни на р Передаточна  функци  регулирующей части системы равна ,-qa,,,) 1 WplP)-р- 27 кр Таким образом, оптимальна  струк тура cHCTeNW управлени  синтезирова на и включает в себ  элементы с пер даточными функци ми (3) и (5), что соответствует передаточной функции замкнутой системы (4), где параметры Т, к, а и а определ ютс  перво начально дл  сн тых эксперименталь|Ных переходных процессов вида, изоб раженного на фиг 1 и 2, Учитыва  вышеизложенное, синтези рованна  система управлени  может бить заг.исана:в виде следующей систе мы уравнений U(t)(t))dt о e((tbx(t) хф11ьтх,а) (t) Q,X,pttl+C3l,X,(thU(t) где (t) и x(t) - это перва  и втора  производные величины x(p(t). Система автоматического управлени / изображенна  на фиг 3,реализует разработанную оптимальную структу ру и работает следующим образом Сигнал текущей плотности пульпы в сливе классификатора от датчика 1 поступает на элемент 3 сравнени , где вначале складываетс  с сигналом от первого блока 13 умножени , затем сравниваетс  с заданным значением плотности от задатчика 2 плотности. Величина рассогласовани  с выхода элемента 3 сравнени  поступает на блок 14 умножени  и через интегратор 10 на блок 16 умножени . В блоках 14 и 16 умножени  сигналы рассогласовани  умножаютс  на сигналы с блоков 31 и 32 делени  соответстве но и затем суммируютс  в блоке 20 сложени . С блоков 31 и 32 делени  поступают сигналы в блок 20 сложени , сигнал которого определ етс  вы ражением (5)о Он поступает на исполнительный механизм 4 задвижки 5 расхода воды, оптимальным образом измен   расход воды в слив классификатора , не допуска  возникновени  аварийных колебаний о Одновременно с этим сигнал управпени  с выхода блока 20 сложени  поступает на блок 21 сложени , где складываетс  с сигналом от блока 22 сложени . Сигнал после второго интегратора 11 умножаетс  в блоке 13 умножени  на величину параметра Т, задаваемую задатчиком б опорных сигналов . Величины а и а задаютс  задатчиками 8 и 9 опорных сигналов. Заданное значение параметра К, заданное задатчиком 7 опорных сигналов , поступает последовательно на масштабные блоки 24 и 25 „ Заданное значение параметра а поступает на квадратор, с выхода которого сигнал, равный а| , поступает на блок 18 умножени , в котрром он умножаетс  на величину а от задатчика 9 опорных сигналов о Сигнал с выхода блока 18 умножени , равный а, поступает на масштабный блок 28, Сигнал величиной а от задатчика 8 опорных сигналов поступает последовательно на масштабные блоки 26 и 27, а в блоке 19 умножени  сигнал, равный а, умножаетс  на величину а от задатчика 9 опорных сигналсв. Таким образом, система управл ет, расходом воды в слив классификатора и всем процессом в целом, не допуска , возникновени  аварийных колебаний готового продукта в сливе классификатора . Дисперси  колебаний грансостава снижаетс  на 25-30%, повышаетс  обща  производительность цикла-, по готовому классу Управление процессом измельчени  обеспечивает поддержание оптимальной производительности измельчительного агрегата по исходному питанию с учетом измельчаемости и крупности исходного продукта, заданных требований по гранулометрическому составу за счет поддержани  оптимального заполнени  и оптимальной плотности пульпы в сливе классификатора, соответствующих качеству перерабатываемого материала . Улучшаетс  качество управлени  процессом за счет учета структуры передаточной функции объекта при формировании управлений. Выход готового продукта увеличиваетс  на 0,22%, заметно снижаютс  колебани  гранулометрического состава , увеличиваетс  годовое производство концентрата на 0,5%, снижаютс  потери полезного компонента в хвостах на О,2%. О GO 720 78 О Jffff фиг. / i,c

Claims (1)

1. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЛОТНОСТИ ПУЛЬПЫ В СЛИВ КЛАССИФИКАТОРА ПРИ МОКРОМ ПРОЦЕССЕ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ, включающая датчик и задатчик плотности пульпы, соединенные с первым и вторым входами элемента сравнения, последовательно соединенные исполнительный механизм и электрическую задвижку расхода вода, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности стабилизации, она снабжена четырьмя задатчиками опорных сигналов, тремя интеграторами, семью блоками умножения, тремя блоками сложения, квадратором, пятью масштабными блоками, двумя блоками вычитания и двумя блоками деления, причем выход первого задатчика опорного сигнала соединен с первым входом первого блока умножения, выход которого соединен с третьим входом элемента сравнения, выход элемента сравнения подключен к входу первого интегратора и первому входу второго блока умножения, выход которого соединен с первым входом первого блока сложения, выход кото- .

   рого соединен с входом дополнительного механизма и первым входом второго блока сложения, выход которого подключен к входу второго интегратора, первый.выход которого соединен с вторым входом первого блока умножения и с входом третьего интегратора, второй выход второго интегратора соединен с первым входом третьего блока умножения, выход которого подключен к первому входу третьего блока сложения, выход которого соединен с вторым входом второго блока сложения, выход первого интегратора соединен с первым входом четвертого блока умножения, выход которого сое- _с динен с вторым входом первого блока S сложения, выход второго задатчика опорных сигналов подключен к входу, первого масштабного блока, выход которого соединен с первым входом первого блока деления и входом второго масштабного блока, выход которого соединен с первым входом второго блока деления, выход которого подключен к второму входу четвертого блока умножения, выхода третьего задатчика опорного сигнала соединены с входом третьего масштабного блока и с первым входом пятого блока умножения, второй вход которого подключен к выходу третьего интегратора, а выход пятого блока умножения соединен с вторым входом третьего блока сложения, выхода четвертого задатчика опорного сигнала соединен с вторым входом третьего блока умножения, входом квадратора, первым входом шестого блока умножения и первым входом седьмого блока умножения, выход которого соединен с первым входом первого блока вычитания,' выход кото-* рого подключен к второму входу второго блока деления, выходы квадратора соединены с вторым Входом шестого блока умножения и первым входом втоSU „1065021 рого блока вычитания, выход которого соединен с вторым входом первого блока деления, выход которого подключен к второму входу второго блока умножения, выход третьего масштабного блока соединен с вторым входом второго блока вычитания и входом четверто го масштабного блока, выход которого соединен с вторым входом седьмого блока умножения, выход шестого блока умножения подключен к входу пятого масштабного блока, выход которого соединен с вторым входом первого бло ка вычитания.