Устройство для регулирования обогатительных аппаратов Советский патент 1983 года по МПК B03D1/00 

1 Изобретение относится к ЦИЦ процессов обогащения и но для регулирования качества продуктов обогащения в транспортных потоках, например для регулирования производства угольных концентратов, асбестовых, полиметаллических, железорудных и других концентратов на лентах конвейеров и т. п. Изобретешге может быть использовано на углеобогтч1тельных фабриках, горнообогатитальньтк н металлургических комбинатах и других предприятиях горнообогащающей и перерабатывающей промышленности Известно устройство для регулирования обогатительных аппаратов, содержащее п датчиков для получения Ц сигналов об измерении, блоки преобразователей, интегр1фук)щий цифровой измеритель ный вольтметр, цифровое табло, цифрово компаратор, программное и регистрирующее устройство. Выходы датчиков в сиетеме соединены с блоками преобразователя, выходы преобразователей трехпроводными лишшми связи соединены с коммутатором, выход коммутатора через нормирующие преобразователи подключен на вход интегрирукшего цифрового измерительного вольтметра, который через блок . управления и цифровой компаратор связан с цифровым, табло и регистрирующим устройством С1 Недостатком известного устройства является необходимость использования п датчиков для п сигналов об измерении, а также значительнаясложность, что снижает надежность и точность. Кроме того, система не выдает регулирукяцих сиг. налов. Известно устройство для регулирования работы обогатительных аппаратов, содержащее датчик технологического параметра, элемент задержки, три сумматора, регистратор и исполнительный механизм расхода иоктуемых материалов С2. . Известное устройство позволяет)осуществЕРгь регулирование работы нескольккх обогатительных аппаратов с различHbJN вр««1внами запаздывания с помощью одного датчика я одного измерительного блока. Сигнал используется также для получения информации об измеряемом.пара метре объекта контроля. Недостатками известного устройства для регулирования работы обогатительных аппаратов является наличие погрешности. связанных с влиянием посторонних включений в контролируемом продукте (, прохождение по конвейеру ,вместе с углем металлических предметов, деревян 1007736.2 автоматиэа-, ных досок тряпок -и т. п.), аевозможпреднааначе- кость использовать просуммировбиные за определенное время сигналы о выходе конт ролируемого параметра за допустимые пределы (величины интегрального положильного и отрицательного трендов) для автоматического регулирования технологических процессов (обогащения, добычи гош усреднения), а также сложность в. аппаратурном исполнении и поэтому имеет сравнительно невысокую надежность. Цепь изобретения - повышение точности регулирования за счет исключения влияния колебаний расхода шихтуемых материалов и устраненияпомех, связанных с наличием постороншгх предметов в материале. Указанная цель достигается тем, что устройство для регулирования обогатительных аппаратов, содержащее датчик технологического параметра, элемент задержки, три сумматора, регистратор к исполнительный механизм расхода шихтуемых материалов, снабжено двумя управляемыми генераторами, дополнительными тремя клю| чами и двумя каналами измерения верхнего и нижнегЪ уровней качества продукта, каждый из которых образован последе вательно соединенными амплитудными ком параторамн верхнего и нижнего уровней, качества,при этом датчик технологического параметра соединен с первым допол- i нительным ключом и амплитудньол компараторами верхнего и нижнего уровней качества, выходы которых соединены соответственно с входами управляемых генераторов, ключей каналов измерения верхнего и нижнего уровней качества и вторыми входами первого дополнительного ключа, выход которого связан с одним из входов первого сумматора, выходы управляемых генераторов соединены соответственно с вторым и третьим дополнительными ключами, к вторым входам которых подключены выходы репе времени каналов измерения верхнего уровней качества продукта, а выходы управляющих второго и третьего допюлнйтельйых ключей подключены к другим входам первого сумматора, к четвертому и пятому входам которого и к первым входам второго и третьего сумматоров подключены выходы ключей каналов измерения верхнего и нижнего уровней качества, к вторым входам второго и третьего сумматоров подключены блоки задания стандартного сигнала каналов в хнего и нижнего уров- ней качества, На фиг. I показана структурная схема устройства для регулирования обогатительнык аппаратов; на фиг. 2 - зависимость напряжения на выходе датчика от времени -t .Устройство регулирования объекта I содержит датчик 2 технологического параметра, амплитудные компараторы верхнего 3 и нижнего 4 уровней качества, первый ключ 5, управляемый генератор 6, управляемый генератор 7, элементы 8 и 9 за держки, второй 10, третий И, четвертый 12 и пятый 13 ключи,первый сумматор 1 блок 15 задания стандартного сигнала верхнего уровня качества, блок 16 задания сигнала нижнего уровня качества, вто рой сумматор 17, третий сумматор 8, усилители 19-21 и исполнительные механизмы 22-25. Выход датчика 2 соединен с выходами первого ключа В и амплитудных компараторов 3 и 4. Выход- амплитудного компаратора 3 верхнего уровня качества соединен с управляющим входом управляемог генератора 6 верхнего уровня, с входом элемента 8 задержки, с управляющим (запрещающим) входом первого ключа 5. и с сигнальным входом второго ключа Ю Аналогично соединен выход амплитудного компаратора, 4 нижнего уровня качества с ключем 5, элементом 9 задержки, управляемьгм генератором 7 нижнего уровня качества и ключом И.Выход управляемого генератора 6 верхнего качества связан с сигнальным входом четвертого ключа 12, а выход управляемого генератора 7 нижнего уровня качества - с сигнальным входом пятого ключа 13. Выход элемента 8 задержки соединен с разрещающим управляющим входом второго ключа 10 и с запрещающим управляющим входом четвертого ключа 12. Аналогично соединен выход элемента 9 задержки с ключами 11 и 13, Выход второго ключа 1О связан с входом блока 15 задания стандартного сигнала верхнегр уровня качества, с входами первого 14 и втброг 17 сумматоров. Выход третьего ключа 1 соединен с входом блока 16 задания сигн ла Нижнего уровня качества и с входами первого 14 и . третьего 18 сумматоров. Выходы четвертого 12 и пятого 13 ключей связаны с входами первого сумматора 14. Выход первого ключа 5 соединен с входом первого сумматора 14. Выходы бло ков 15 и 16 задания стандартного си1 нала соединены соотвегств но с входами второго 17 и третьего 18 сумматоров. Выходы сумматоров и 18 соответственно через усилители 19, 20 и 21 соединены с исполнительными меха10О6 низмами 22-25. При этом вьпсод первого сумматора 14 через усилитель 21 связан с исполнительными механизмами 24 н 25 тех обогатительных аппаратов, которые выдают наибольшие доли концентрата в суммарный поток, качество которого изк1еряется датчиком 2. Выход второго сумматора 17 через усилитель 19 соединен с исполнительным механнзмсж г 22 того обогатительного аппарата, котхеатрат которого имеет лучщее качество, нежели качество концентрата в cjTviMapHCM потоке. Выход третьего сумматора 18 червг усилив тель 20 связан с испопшгтепьным механизмом 23 того обогатительного аппарата, концентрат которого имеет худшее качество, нежели качество концентрата в суммарном потоке. Устройство работает следук1шим: образом. Пусть в начальный момент времени сигнал у на выходе датчика удовлетворяет условию UQ -1 02 UQ - сигйал на выходе датчика, соответствующий минимально допустимому технологией значению показателя качества материала; UQ - сигнал, соответствующий максимально допустимому значению показателя качества материала. При этом сигнал Ц проходит через открытый ключ 5 на первый сумматор 14, амплитудные компараторы 3 и 4 закрыты и происхо- , дит суммирование сигнала U (суммируются ппошади). )6lt, U(t)dt U(-k)dt; .(tMlJ соответственно за времена Если величина сигнала удевпегворяет условию U2 U 02 а дл1ггельность сигнала не превышает временной 5 . 10 установки элементов 9аедёржки то открывается амшиггудный компаратор 3 верхнего уровня качества, закрывается первый кпючг,. 5, запускается yпpaвляe мый генератор 6 верхнего уровня качеств ва (на выходе которого появляется сигна Uo2 ) запускается элемент 8 задержки, через нормально открытый ключ 12 сиг« кал и с выхода геиератора 6 поступает в сумматор 14: суммируются площади . V4)2 Есливеличина сигнал а удовлетворяет условию U UQJ s длительность сигнала превышает временную ус танку С , то открывается амплитудный компаратор 3 верхнего уровня, закрывает ся первый ключ 5, запускается управляемый генератор 6 верхнего уровня качества (на выходе которого появляется сигнал Uo2 ) запускается элемент 8 задержку через открытый на время f ключ t2 сигнал Uo2i с выхода генератора 6 поступает в сумматор 14; где суммируются, площади -. . истечении времени .t сигналом с элемента 8 задержки закрывается ключ 12 и открьюается ключ Ю, через который сигнал Uj с амплитудного компаратора 3 верхнего уровня поступает в сумм торы 14 и 17 в через блок 15 задания стандартного сигнала верхнего уровня качества в сумматор 17 (на второй его вход). При этом в сумматоре 14 суммируются площади.; rj 3 и 12 J -3 в сумматоре 17 суммируются площади 20 t а по сигналу блока 6 зада ния стандартного сигнала веряяего уров 11 02 ня суммируются площади .Таким образом, в ,сумматоре 17 накоппивается сигнал, равЕсли величина сИгнала U4 удовлетворяет условию и UQ. , а длительность сигнала не превышает временной устаиовки элемента 9 задержки, то открывается амплитудный компаратор 4 нижнего уровйя качества, закрывается первый ключ 5, запускается управляемый генератор 7 сигнала нижнего уровня качества (на вы364ходе которого формируется сигнал Од-, ), запускается алемшт 9 задержки, череэ нормально открыт 1Й ключ 13 сигнал О с выхода генератора 7 поступает в сумматоР 14,где суммируются плошади , Если величина сигнала t/5 удовлетворяет условию 5 Jo-j длительность .сигнала превышает временную уставку У , то открывается амплитудный компаратор 4 нижнего уровня качества, закрывается первыА ключ ,5, запускается управляемый генератор 7 нижнего уровня качества (на выходе которого формируй ется сигнал Up), запускается элемент 9 задержки через открытый на время t ключ 13 сигнал UQ -с выхода генератора 7 .поступает в су1мматор 14, где суммируются площади , По истичении времени С сигналом с элемента 9 зад «оси закрывается ключ 13 и о ткрывается ключ II, через который .сигнал и 5 с амплитудного компаратора 4 нижнего уровня поступает в сумматоры 14 и 18 и через блок 16 задания стандартного сигнала нижнего Уровня качества в сумматор 18 (на второй его вход). При этом в сумматоре 14 суммируются площади ,,. В сумматоре 19 из ключа II суммиуются площади S- и . а по сигалу блока задания стандартного сигнала ижнего уровня качества суммируются лощади 3, ..U Таким образом, в сумматоре 19 накоп-, ивзется сигнал, равный 5(, По истечении времеви измерешш i lJt.+T,j4.b2 T3- -t3- 4-« 5 5r 6- fc r +tTftft-T-tft -J л , и о йвыхЬде сумматора 14 нвходигся сигвал D i 5, на выходе сумматора 17 Л . вакошшвается сигнал . на выходе сумматора 18 - сигнал 5-5fe + S7 15 -йгнал j чис. Сигнал 3енно :равен среднему значешпо показатеt007736

ля-качества материапа за вргаля измерения -fc . Сигнал 2 численно равен интегральному положительному тренду, характеризующему выход контролируемого параметра за верхний допустимый предел, 3 - отрицательному интеграл а сигнал номутренду. Сигнал J с сумматора 14 усиливается усилителем 21 и подается на исполнительные механизмы 24 и 25 обогатительньпс аппаратов, иклад концентрата которых в суммарный поток 1 являетсй наибольшим. Так, например, для углеобогатительной фабрики, на которой датчик 2 зольности установлен на выходном суммарном концедтратном потоке, это могут бь1ть 24 - исполнительный механизм отсадочной машины крупного класса, регулирующий выход концентрата прямо пропорционально сигналу (чем выше зольность концентрата на потоке V , тем большим может быть выход концентрата на выходе отсадочной машины), 25 исполнительный механизм тяжелосреднего сепаратора, регулирующий выход концентрата прямо пропорционально сигналу 3 . Сигнал Эп с сумматора 17 усиливается усилителем 19 к подается на исполнительный механизм 22 обогатительного аппарата, концентрат на выходе которого имеет лучшее качество, чем среднее значение качества концентрата в потоке 1. Так, нагфимер, для углеобогатительной фафики это может быть отсадочная маишна мелкого класса. При этом исполнительным механизмом 22 регулируют глубину обогащения обратно пропорционально сигналу Un т.е. чем меньше сигнал Э 2 т«у4 большей устанавливают глубину обогащевия, т.е. тем меньший выход концент Сигнал Jg с сумматора to усиливается усилителем 2О и подается на исполни :Тельаый механизм 23 того обогатительного аппарата, концентрат на выход.е которого . зсудшее качество, нежели среднее значение качества концентрата в потоке. Так, например, для углеобогатительной фабрики это может быть флотационная I машнна (зольность фотоконцентрата обыч но больще зольности концентрата на погрузку в потоке), При этом по величине сигнала Э с помсяцью исполнительного ; мёхавизма 23 изменяют выход фотокон;-цвитра га прямо пропорционально сигна лу 32 . Сопоставительный аналио изменчивости зольности угольных концентратов на погрузочных конвейерах углеобогатительных фабрик с выходами концентратов отдельных обогатительных аппаратов позволяет установить, что на величину положительного тренда за время измерения наибольшее влияние оказывает выход коицентрата того обогатительного аппарата. который дает наиболее зольный концентрат, и наоборот. С другой стороны, ycTfiновлено, что вепичина среднего значения зольности концентрата за время измерения (сигнал на сумматоре 14) в наибольшей степени зависит от выхода концентрата с обогатительньге аппаратов наибольшей производительности. Поэтому уменьшить величину положительного тренда (т.е.. выхода качества продукта за верхний допустимый предел) наиболее эффективно и быстро можно путем регулирования выхода концентрата с того обогатительного аппарата, который дает наименее зодьный концентрат, и наоборот. Наиболее эффективной мерой поддержания постоянного на заданном уровне значения зольности концентрата является регулирование выхода концентрата с основных, наиболее производительных обогатительных аппаратов. С целью выяснения зависимости постоянных интегрирования сумматоров 14, 17 .и 18 исследуются влияния изменений выходов концентратов с отделыхых обогатительных аппаратов (в процессе сюггяя диаграмм искусственно изменяли выход концентратов с аппаратов) на величины и характер среднего значения, положительного я отрицательного трендов. Установлено, что наиболее тесн«ш корреляционная связь между выходом концентрата с обогатительного аппарата, который дает ;. наиболее зольный концентрат, и величиной положительного тренда наблюдается, когда постоянная интегрирования сумматора 17 приблизительно равна удвоенной постоянной обогатительного ап-г парата. Аналогичная связь получена между постоянной интегрирования сумматора 18 и постоянной времени обогатительного аппарата, который дает на выходе наименее зольный концентрат. Если постоянная интегрирования сумматора 14 приблизительно равна сумме постоянныхвре-. мени основных обогатитега.ных аппаратов; то корреляционные связи между сигнатюм на выходе сумматора 14 и выходами концентратов с этих обогатительных аппаратов наиболее тесные. Поэтому для повышения точности отслеживания влияний отдельных обогатительных аппаратов на качество обога9t0ттвльных концентратов и для повышения точности регулирования выходов концентратов с них постоянные интегрирования сумматоров 14, 17 и 18 выбраны в соответствии с указанными соотношениями. Таким образом, любое конкретное устройство регутшрования долнсно настраи ваться на обогатительные аппараты конкратного предприятия. Ввиду того, что постоянные времени различных аппаратов на разных предприятиях не .одинаковы, то в устройстве в качестве сумматоров 14, 17 и 18 применяются сумматоры с регулируемым временем интегрирования. В процессе; настройки устройства на конкретном предприятии постоянные интегр фова 1ия фиксируются в соответствии с указа 1Ными соотгюшешшми, удовлетворение которым позволяет получить оптимальные- сигналы для регулирования отдельных обогатительных аппаратов. Од36новременно эти сигкалы оказываются оптимальными и для отслеживания динамики колебаний показателя качества материала на , а также если этот сигнал использовать не в качестве основногЧ) регулирующего сигнала для регулирования выхода концентрата с обогатительных аппаратов а в качестве корректирующего сигнала для их дополнительного иди вспомогательного р улирования Использование предлагаеь гого устройст ва позволяет полностью исключить влияние проходящих по Конвейеру вместе с углем металлических предметов, досок, тряпок и т. п. на результаты измерения зольности, осуществить регулирование зольности по среднемузначе1ппо зольности и по величинам положительного и отрицательного тревдов, а также упростить структуру. «5х «

УСТРЧЗЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ, coдqpxaшвe теэснопогического параметра, .влемент вадёржки, три сумматора, регистратор и исполнягепьный механизм расхода шихтуемых материалов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулнрованиа за счет исключения влия- ния колебаний шшсгуемых матс иалов и ; устранения помех,связанныхvc наличием посторонних предметов материале, оно снабжено двумя управл явмглми гене- раторвмц, дополш гельными тремя ключами и двумя каналами яамерееаюл верхнего и ни) уровней качества продукта, каж- , дый из Которых офазован порцедоватепьно соединенными, амшштудными компараторами верхнего и нкжнего уровней качества, реле времени,.j:mo4OM, блоком задания стандартного сигнала уровня качества, при этом датчик технологического парамет-. ра соединен с первым допслнительным ключом и амшштудными компараторами верхнего и нижнего уровней качества, выходы которых соединены соответственно с входами управляемых генераторов, ключей каналов измерения верхнего и нижнего уров-i ней качества и вторыми входв.ми нового дополнительного ключа, выход которого соедин Е с одним из ВХОДОВ первого сумматора, выходы управляв1 ых генераторов соединены соответственно с вторь1ми и третьими дополнительными ключами, к вторым входам которых подключены выходы реле |врем ш1 каналов измеревсия верхнего и нижнего уро1гаей качества продукта, а выходы управляющих второго и третьего допол1 ельных ключ подключены к другим шсодам первого сумматора, к четвертому и пятому входам которого и к первым входам второго и третьего сумматоров подюпочены выходы к кшочей каналов измерения верхнего и няжс ) уровней качества, к вторьм входам второго и третьего сумматоров подклю0) чены блоки задания стандартного сигнала каналов верхнего и нижнего уровней качества.