Способ автоматического регулирования процессов углеобогащения и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК B03D1/00 G05B13/00 

гчл А третьего блоков задержки соответственно, выход второго делителя соединен с первым входом пятого делителя, второй вход которого соединен с выходом четвертого блока сравне{1ИЯ выход второго делителя соединен также с первьм входом четвертого пеье множителя, второй вход которого coejf. динен с вторым выходом первого блока формирования сигнала коррекции, выход третьего делителя соединен с рервым входом шестого делителя, второй вход которого соединен с выходом четвертого перемножителя, выход третьего делителя соединен также с первым входом пятого перемножителя, второй вход которого соединен с вторым выходом Еторого блока формирования сигнала коррекции, а выход подключен к второму входу седьмого д& лителя, первый вход которого соединен с выходом четвертого делителя, первые входы блоков формирования сигналов коррекции соединены с выходами пятого, шестого и седьмого делителей соответственно, а вторые и третьи входы - к задатчикам максимальных и минимальных граничных значений зольностей концентратов соответствующих процессов, четвертый вход первого блока формирования сигнала коррекции соединен с выходом датчика зольности концентрата процесса с наименьшим временем транспортного запаздывания, четвертые.входы второго и третьего блоков формирования сигналов коррекции - с выходами второго к четвертого блоков задержки соответственно.

1. Способ автоматического регулирования процессов углеобогащения, включающий определение зольности и количества концентрата каждого процесса в отдельности, сравнение с заданньм и изменение качества продуктов отдельных процессов путем изменения их режима до устранения разбаланса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования качества конечного . продукта, зольность конечного продукта определяют с учетом транспортного Запаздывания по каждому каналу от точки контроля до точки смешивания и при отклонении этой величины от заданного значения поочередно, начиная с процесса с наименьшим транспортным запаздыванием, изменяютзольность концентрата соответствующих процессов на величину, равную частному от величины разбаланса на долевое участие концентрата соответствующего процесса в конечном продукте, причем поочередное управление процессами осуществляют при достижении возможных границ допустимого изменения качества на каждом процессе. 2. Устройство для автоматического регулирования процессов углеобогащения, содержащее датчики зольности концентрата по числу процессов обогащения, выходы которых подключены к блокам сравнения соответствующих регуляторов режимных параметров и перемножителям, выходы которых подключены на вход первого сумматора, датчики количества концентрата, по числу процессов обогащения, подключенные к входу второго сумматора, блоки формирования сигналов коррекции, выходы которых соединены с дами соответствующих регуляторов ре(Л жимных параметров,четвертый блок сравнения, к первому входу которого подключен задатчик зольности, а к второму - выход первого делителя, на соответствующие входы которого подключены выходы сумматоров, отличающееся тем, что оно допапнительно снабжено шестью делителями, . четырьмя блоками задержки, двумя о: перемножителями, задатчиками максимальных и задатчиками минимальных со граничных значений зольностей кон4:ib центратов соответствующих процессов, при этом блоки задержки включены меж0 ду датчиками зольности и количества OS концентрата и перемножителями двух процессов с наибольшими временами транспортного запаздывания сигналов от точек контроля до точки смешивания концентратов, второй выход второго сумматора подключен к первым входам второго, третьего и четвертого делителей, второй вход второго делителя подключен к выходу датчика количества концентрата процесса с наименьшим транспортным запа здывайием от точки контроля до точки смЪшивания, вторые входы третьего к четвертого делителей подключены к выходам перво

.Изобретение относится к обогащени полезных ископаемых и может быть использовано для автоматизации процессов обогащения угля.

Известен способ автоматического регулирования процессов углеобогащения Л .

Однако известный способ характеризуется недостаточной точностью регулировани я зольности концентрата.

Известен также способ оптимального регулирования процесса обогащения заключающийся в том, что изменяют фактическую среднюю зольность готового продукта, составленного из смеси концентратов обогащенных углей разны классов крупности, и его суммарный выход поддерживают заданный уровень средней зольности готового продукта изменяя выход концетрата отделения .обогащения в тяжелЕлх средах, и поддерживают максимальный выход готового продукта, изменяя с помощью экспериментального регулятора выход концентрата отделений отсадки и флотации 2 .

Однако регулирование изменяет выхода концентрата- отделения обоггодени в тяжелых средах в силу небольшого процентного содержания его (около 20%) в общей смеси концентратов (его долевого участия).не может перекрыть весь диапазон возможных отклонений зольности смеси, что приводит к снижению точност} регулирования. Кроме того, не учитывается транспортное

за паздыванйе-в потоках концентратов различных машинных классов, что также увеличивает ошибку регулирования зольности сМеси концентратов.

Известно устройство-автоматического регулирования процессов углеобогащения, содержащее экспериментальный регулятор, в котором установлены схемы сравнения с перемножителями по числу отделений обогащения и два сумматора, к входу первого сумматора подключены выходы всех перемножителей, а его выход присоединен к регулятору загрузки отделения обоггицения в тяжелых средах, к входу второго сумматора подключены выходы всех датчиков количества, а выход сумматора подсоединен к. экстремальHoyiy регулятору, изменяющему уставки регуляторов загрузки отделений отсадки и флотации, причем выход каждого датчика зольности подключен одновременно к одному из зажимов схемы сравнения и соответствующему перемножителю з .

Задание регулятором всех отделений одинаковой зольности, равной зольности смеси концентратов, не ;Верно, так как приводит к дополнительным потерям, поскольку оптимальные режимы обогащения в разных отделениях имеют место при разньк зольностях. Кроме того, не раскрыта структура и алгоритмы работы локальных регуляторов и оптимизатора.

Цель изобретения - повышение точности регулирования качества конечного продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматиdecKoro регулирования процессов углеобогащения, включающему определение зольности и количества концентрата каждого процесса в отдельности, сравнение с заданным и изменение качества продуктов отдельных процессов путем изменения их режима до устранения разбаланса, зольность конечного продукта определяют с учетом транспортного запаздывания по каждому каналу от точки контроля до точки ймешивания и при отклонении этой величины от заданного значения поочередно, начиная с процесса с наименьшим транспортным запаздыванием изменяют зольность концентрата соответствующих процессов на величину, равную частному от величины разбаланса на долевое участие концентрата ;соотвествующего процесса в конечном продукте, причем поочередное управление процессами осуществляют.при достижении возможных границ допустимого изменения качества на каждом процессе..

Устройство для автоматического регулирования процессов углеобогащения, содержащее датчики зольности концентрата по числу процессов обогащения, выходы которых подключены к блокам сравнения соответствующих рюгуляторов режимньк параметров и перемножителям, выходы которых подключены на вход первого сумматора, датчики количества концентрата по числу процессов обогащения, подключенные к входу второго сумматора, блоки фopvIиpoвaния сигналов коррекции, выходы которых соединены с входами соответствующих регуляторов режимных параметров, четвертый блок сравнения, к первому входу которого подключен згщатчик зольности, а к второму - выход первого делителя, на соответствующие входы которого подключены выходы. cyMi aTOpoB , дополнительно снабжено шестью делителями, четырьмя блоками задержки, двумя перемножителями и задатчиками максимальных и минимальных значений зольностей концентратов соответствующих, процессов, при этом блоки задержки влкючены между датчиками зольности и количества концентрата и перемножителями двух процессов с наибольшими временами транспортного запаздьшания сигналов От точек контроля до точки смешивания концетратов, второй выкод второго сумматора подключен к первым входам второго третьего и четвертого делителей, второй вход второго делителя подключен к выходу датчика количества концентрата с наименьшим транспортным запаздыванием от точки контроля до точки смешивания, вторые входы третьего и четвертого делителей подключены к выходам первого и третьего блоков задержки соответственно,выход второго делителя соединен с первым входом пятого делителя,второй вход

которого соединен с выходом четвертого блока сравнения, выход второго делителя соединен также с первым входом четвертого перемножителя, второй вход которого соединен с вторым выходом первого блока формирования сигнала коррекции, выходом третьего делителя соединен с первым входом шестого делителя, второй вход которого соединен с выходом четвер0того перемножителя, выход третьего делителя соединен также с первым входом пятого перемножителя, второй . вход которбго соединен с вторым выходом второго блока формирования сиг5нала коррекции, а выход подключен к второму входу седьмого делителя, .первый вход которого соединен с выходом четвертого делителя, первые входы блоков формирования сигналов

0 коррекции соединены с выходами пятого, шестого и седьмого делителей соответственно, а вторые и третьи входы -к задачикам максимальных и минимальных граничных значений зольностей концентратов соответствующих

5 процессов, четвертый вход первого блока формирования сигналов коррекщии соединен с выходом датчика зольности концентрата процесса с наименьшим временем транспортного i запаз0дьшания, а четвертые бходы второго и третьего блоков формирования сигналов коррекции - с выходами второго и четвертого блоков задержки соответственно.

5

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Схема содержит устройство 1, подающее уголь на обогащение, отделение 2 классификации рядового угля,

0 отделения 3,4 и 5 обогащения (тяжелосреднее обоггидение, отсадка и флотация) , датчик 6 режимного параметра кахуюго процесса (плотности суспензии, высота отсс1дочной постели,

5 нагрузка на машину и т.п.), блок 7 сравнения текущего значения режимного параметра с каждого процесса с заданием, регулятор 8, исполнительный механизм 9 режимного параметра,

0 задатчик 10 режимного параметра, датчик 11 зольности концентрата, блок 12 сравнения, регулятор 13 качества концентрата, исполнительное устройство 14 регулятора качества

5 концентрата (корректор згщания режимного параметра), сумматор 15, задатчик 16 зольности концентрата, датчик 17 количества концентрата (например, конвейерные весы), блоки 18 - 21 задержки сигналов датчиков

0 качества и количества второго процесса, устройство 22 для смешивания концентратов, перемножители 23,24 и 25, сумматоры 26 и 27, делитель 28, блок 29 сравнения, задатчик 30

5 зольности, делители 31 - 36, блоки 37,38 и 39 формирования сигналов коррекции, задатчики 40,41 и 42 мак симальных граничных значений зольно ти концентратов соответствующих , процессов, эгщатчики 43,44 и 45 минимальных граничных значений золь . ностей концентратов,множители 46 и 47, ключи 48 и 49, элемент 50 памяти, блоки 51 и 52 сравнения текущей зольности концентрата соответствующего процесса с максимальным и минимальным граничными значениями зольности соответственно, нуль-органы .63 и 54, элементы ИЛИ 55 и 56, регуляторы 57,58 и 59 режимных параметров. Рядовой уголь подается устройством 1 в отделение 2 классификации, где осуществляется рассев угля на три машинных класса. Затем каждый машинный класс подается на обога1дение в соответствующие отделения 3, 4 и 5 обогащения- На выхоле каждого отделения установлены датчики контро зольности концентрата 11 (золомеры) и количества 17 (например, ленточны весы) . Каждое из отделений обоггцдения снабжено идентичными по выполняемым функциям регуляторами режимных пара метров , представляющими собой систе мы автоматического регулирования двухъярусной структуры. Нижний яру образован системами автоматического регулирования режимных параметров, имеющих наиболее тесную корреляцион ную связь с зольностью концентрата. В качестве режимных параметров могу использоваться, например, плотность суспензии процесса тяжелосредного обогащения, высота постели отсадочной мащины, нагрузка флотационной машины и др. Каждая система регулирования режимного параметра содержит датчик 6 режимного параметра, блок 7 сравнения текущего значения параметра с заданным, регулятор 8, исполнительный механизм 9 и задатчик 10, Верхний ярус системы обеспечивает регулирование зольности концентрата. Каждый контур этой системы содержит, кроме указанных датчиков 11 контроля зольности, блок 12 срав нения, регулятор 13 зольности и исполнительное устройство 14 - корректор згщания режимного параметра. Задание зольности каждому процессу осуществляется соответственно задатчиком 16. Сумматор 15 учитывает поправку задания от блоков 37,38 и 39 формирования. с :игналов коррекции. Система регулирования режимного параметра обеспечивает стабилизацию заданного его значения.Если зольность концентрата отличается от заданной, система регулированиязольности корректирует задание системы регулирования режимного параметра так,чтобы отклонение зольности стремилось к нулю. Концентраты всех трех отделений смешиваются в устройстве 22. На выходах датчиков количества и качества двух процессов, имекхцих большое транспортное запаздывание от места измерения до точки смешивания концентратов, подключены блоки 18-21 задержки сигналов, осуществляющие задержку сигналов второго процесса на величинулС С - время запазд тванйя в первом процессе, И - время запаздывания во втором процессе) и сигналов третьего процесса на величину дС2 :: С - i ( С-з - время запаздывания в третьем процессе). Причем 1 t к С j .Сигналы с датчиков контроля, количества и зольности каждого из процессов перемножаются в множителях 23,24 и 25 соответственно по формулеЧ -А ; (Q , А - количество и зольность концентрата л -го процесса -( сгЗ - количество процессов) и суммируются в сумматоре 26 по формуле .21 QkiA i- В сумматоре 27 производится операция сложения кдличестIJLва всех процессов по формуле . QKI В делительном устройстве 28 о1пределяется ожидаемое среднее значение зольности смеси концентратов по формулег г л . ,- .(1) 3 Вычисленное по этой формуле значение ожидаемой зольности в устройстве 29 сравнения сравнивается заданной зольностью смеси концентратов Сигнал, пропорциональный заданной зольности, подтупает с задатчика 30 зольности. В делителях 31, .32 и 33 определяются долевые участия концентратов соответствукядих процессов в общей смеси концентратов по формулеQKI Разность сигналов а А,полученная на выходе блока 29 сравнения, подается на первый вход делителя 34, а на второй вход- сигнал с выхода делителя 31. На выходе делителя 34 получается сигнал,пропорциональный величине который поступает на первый вход вычислительного устройства 37. На третий и второй входы блока 37 формирования сигнала коррекции подаются сигналы от задатчиков верхнего 40 и нижнего 43 граничных значений ачества концентрата первого процесса, а на четвертый вход - сигнал с второго выхода датчика 11 зольности первого процесса. Блоки 38 и 39 формирования сигналов коррекции второго и третьего процессов идентичны блоку 37, который содержит два ключа 48 и 49, элемент 50 памяти, блоки 51 и 52 сравнения зольности концентрата первого процесса с верхним и нижним граничньми значениями этой зольности, нуль Морганы 53 и 54 и элементы ИЛИ 55 и 5 А$, -Ак4„..0(3) А,, -AfrjO(4 имеются сигналы на выходе устройств 51 и 52 сравнения, которые врзде ствуют на нудь-органы 53 и 54. При этом на выходах пocJrIeдниx сигналы отсутствуют. Тогда через ключ 48 сигнгш с перемножителя 34 поступает ;на вход сумматора 15, где,, алгебраически складываясь с заданным значени ем от задатчика 16, поступает на вход блока 12 сравнения. Если зольность концентрата выходшт за заданную границу А, или Ат.е. Х -А.,0 или А,; -4,, (5) на выходе одного из устройства сравнения 51 или 52 сигнал равен булю и срабатывает соответствующий нульорган 53 или 54, который через элемент ИЛИ подает сигнал на входы ключей 48 и 49. Ключ 48 размыкается, а ключ 49 замыкается, на выходе вычислительного устройстваостается сиграл, соответствующий граничному зна чению зольности концентрата, так как на сумматор 15 поступает соответствующий сигнал с элемента памяти 50. Оставшийся разбаланс р.С .ж д (6) 8А;,А,,-А;,,„„ (7) . поступает с выхода сумматора 51 или 52через элемент ИЛИ на вход перемнржителя 46, где восстанавливается оставшийся разбаланс зольности смеси концентрата по формуле - ,(8) SA,, 8A. Этот сигнал поступает на вход делителя 35, где определяется сигнал поправки зольности второго процесса по формуле SA-,; . ( U. -il. ч , Блок 38 обрабатывает сигнал аналогичнЕдм образом. Если при этом бу;дет достигнута граница допустимого диапазона изменения зольности концентра, оставшийся разбаланс на вход перемножителя 47, где восстанавливается оставшийся разбаланс смеси по формуле SA Чг, а в делителе 36 определяется поправка зольности для третьего процесса по формуле (11) ,. Обработка сигнала Ug блока 39 формирования сигнала коррекции осуществляется аналогичным путем. Если при этом достигается граница допустимой зольности концентрата, процесс коррекции прекращавтся. Поэтому в блоке 39 отсутствует элемент ИЛИ, аналогичный элементу 56.