Система автоматического регулирования одностадийным циклом мокрого измельчения Советский патент 1986 года по МПК B02C25/00 

2„ Система по п.1, о т л п ч а ю щ а я с я тем, что блок-ч юдель классификатора содержит шесть f lac- штабных блоков J три интегр тог а два блока вычитания, второй и -греткй сумматоры., причем выход первого интегратора соединен с входами первого и второго масштабньк блоков и входом второго интегратора,, вьпсод которого соединен с входами третье го и четвертого масштабных блоков и третьего интегратора, вьпсод которсгго соединен с входами пятого и .ше ;стого масштабных блоков, вьоюды первого и третьего маси1табных блоков подклю - ены к разнополярным входам первого блока вычитанияJ выход которого соединен с первым входом второго сум:-.Ш тора, к второму входу которого подключен выход пятого масштабного бло

Kaj выходы второго и четвертого масштабных блокоЁ соединены с первьм и вторым входами третьего сумматора;, к третьему входу которого подключен выход шестого масштабного блока,, выход третьего сумматора соедипен с первым входом второго блока вьгаитг, ния. к второму входу которого подключен выход преобразователя i acxc -- да воды в мельницу;, вьпсод второго блока вычитания соединен с вхсдо1ч первого интегратора, а выход второго сумматора - с входом первого сумматора,,

3 Система по пп,1 и 2, о т л и- чающаяск тем что п;ннамичес кий фильтр содержит се,п;ьмс:й э восьмо девятый, десятый и одиннадцатый масштабные блоки, четвертый, и шестой интеграторы, третий и четвертый блоки вычитания и четвертый сумматор, причем выход четвертого интегратора соединен с входами седьмого и восьмого .чьпс блоков и входом пятого интегратора, которого соединен с входами дев,ятого и десятого масштабных блоков к пгест го интегратора, выход которого чере одиннадцатьш масштабный блок сое,ди- нен с первым входом четвертого сумматора, к второму и третье - ;/ входам которого подключены выходы восьмого и десятого масштабных блоков, :зь;,ход четвертого сумматора соединен с первым входом третьего блока вычитания выход которого соединен с входом чевертого интегратора, выходы седьмог и девятого масштабных блоков соедиго .;;эединен ;: входС М первог о сумма-- roiJa, второй зход ретьего блока :- ычитания гоед.иноьг с выходом регуля- горк. расхода 1эоды li слив классифика- горз.,

-Is Система по п, 1; о т л и ч а rain а я с: я тс М; ч:тс1 регулятор расхода воды в слмв клас fndiHRaTopa содержит пятьш ЕЛ г.1естой сумматорЫд задат- чнк ПЛОТНОСТ1-:, задзтчик опорного сиг- кгша., 1-:етыре блока сравнения, первый и второй блоки определения модуля авенадцатыйэ тринахлдатый и четырнадцатый маситаб -;ые блокн., тр5-:; б. юка уг ножения,, ,:1ог ический блок, блок фор- м-- рования выдержки времени вь:числи- тельный блок neiJBfcn i блок- па,чяти,, последовательно соединенные фильтр и блок дифференднро-вания,, амплитудный детектор,, второй блок памяти, таймер, триггер,; клюи и седьмой интегратор, причем эадатчик плотр-юсти соединен с первым входом гтервого блока сравнения j первый выход п-арвого блока памя- соединен с первым входом вычислительного блок-э.,, выход блока диф-ферен- щрования соедип-ен с первьич блоком определения моду,пя5 выход которого ;:оединен с входок амплитудного детектора,, к другому входу которого лсд- соединен выход блока формкрования выдержки времени5 (::д блока дифференцирования соединен г первым входом .чогиггеского блэка,,, выход интегратора е первьач входом шестого сумматора, к другому входу которого подсо,2,ди:чен выход первого б, умножения,, к первому входу ко- Tfipofo, а также к входам пято го сумматора, второго блока умноже- аил,, второго бл:ока ггамяти к второго ;хчока определе чия мс;дуля пoдeoe инeн ,выхол: фильтра, к входу которого под- :;:11очен вьгход первого блока срав} евия,, ,гход амплитудного ;::етектора соединен ;: :гко,цом тригг ера и nepBb&i входом ;1венадцатого масштаСного блока,;, к , 1р;,г ому входу которого подсоединен первый выход триггера, второй выход ко Г орого соединен с- первьм входом таймера, к другом: входу которого :с--,1,соедкнен первыз выход второг о бло- умноя;ения, соединенный также с лервым входом блока формирования вы- ,::ер:«ки времени,, к друго -4 входу ко- чччэого, а также к второму входу вы1

числительного блока, к первому входу тринадцатого масштабного блока и к входу четырнадцатого масштабного блока подсоединены второй выход первого блока памяти, -к второму входу котор ого и к третьему входу вычислительного блока подсоединен первый выход второго блока сравнения, другой выход которого соединен с вторым входом тринадцатого масштабного блока, выход которого соединен с первым входом третьего блока сравнения, другой вход которого, а также первый вход второго блока сравнения и четвертый вход вычислительного блока соединены с выходом таймера, выход третьего блока сравнения соединен с первым входом ключа, выход которого соединен с вторым входом второго блока памяти, третий вход которого соединен с выходом блока дифференцирования, а вьпсоды второго блока памяти соединены с вторым и третьим входами логического блока, первый выход которого соединен с третьим входом первого блока памяти, четвертый вход которого и первый вход третьего блока умножения соединены с первым входом вычислительного блока, к пятому вхюду которого подсоединен выход двенадцатого масштабИзобретение относится к управлению процессами измельчения и классификации и может быть использовано на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии, химической, строительной и угольной промьшшенности, при автоматизации процессов имеющих переменные статические и динамические свойства и провалы в переходной характеристике .

Известна система автоматического регулирования одностадийным циклом мокрого измельчения, содержащая контур регулирования загрузки мельницы рудой с коррекцией по частоте звукометрического сигнала,.контур стабилизации плотности пульпы в сливе классификатора и контур регулирования расхода воды в мельницу l .

5208

ного блока, второй выход логического блока соединен с вторым входом второго блока умножения, к третьему входу которого подсоединен второй вход вычислительного блока, второй выход второго блока умножения соединен с шестым входом вычислительного блока и с вторым входом пятого сумматора, выход которого соединен с вторым входом третьего блока умножения, выход которого подключен к входу седьмого интегратора, второй вход первого блока умножения и пятый вход первого блока памяти соединен с вторым выходом вычислительного блока, выход четырнадцатого масштабного блока соединен с вторым входом второго блока сравнения, выход задатчи- ка опорных сигналов соединен с первым входом четвертого блока сравнения, к второму входу которого подключен выход второго блока определения модуля, а выход четвертого блока сравнения соединен с вторым входом ключа, второй вход первого блока сравнения - с выходом.первого сумматора и выход шестого сумматора - с входами динамического фильтра и исполнительного механизма задвижки регулирования расхода воды в слив классификатора.

Недостатком этой системы является низкое качество и устойчивость регулирования при переработке руд с изменяющимися физико-механическими и текстурно-структурными свойствами.

Наиболее близкой к изобретению является система автоматического регулирования одностадийным циклом мокрого измельчения, включающая датчик плотности пульпы, регулятор расхода воды в слив классификатора, исполнительный механизм эл ектрической задвижки регулирования расхода воды в слив классификатора, датчик расхода руды, преобразователь расхода руДы, регулятор расхода руды, исполнительный механизм привода питателя, датчик циркулирующей нагрузки, преобразователь циркулирующей нагрузки, ре

гулятор расхода BO/U.I в мельницу, преобразователь расхода пмгцл 8 -IG,;IJ-. ницу, исполнительный меха1::чзг - ш-зк- трической задвижки регулировами я расхода воды в мельницу и за,а.а гчнк суммарного расхода матер1:;:1Ла п мельницу, причем выход расхода воды в слив класснфикс ггорг соединен с входом исполнителЫ К:):: о махами ма электрической задвижки isar-y.iKpoBa ния расхода водь; в слив кгяссифт:ат( ра, выход датчика расхода руды соед; нен с входом преобразователя р асход; руды, первый выход которого соединг-i с первым входом регулятора расхо;;а руды, выход которого соединен с входом исполнительного механизма привода питателя, второй выхо/, преобрйзс-,- вателя расхода руды соедикен с первым входом регулятора- расх ода водь в мельницу, выход которого соединен через преобразователь расхода воды в мельницу с входом исполнительного механизма электрической за.п.вижки регулирования расхода воды з мельницу, выход датчика циркулирующей нагрузк-: через- преобразователь циркулирующей нагрузки соединен с вторь. ми входами регулятора расхода воды в мельницу и регулятора расхода руды з мельнип,у к третьему входу которого подключен выход задатчика cyNnvsapHor o расход-i материала в мельницу 2 ,

Недостатком кзве стной .истемы является низкое качество улравленм); и малая устойчивость ::кстп.1Ы5 Ч1Уз- ванные тем, что исг:ользуем1ле стандартные ПИ и Illi- I регуляторь: з конт у-- ре замкнутой системы не no:;BOjr.4iOT полностью учесть вид переходного процесса по каналу: изменение расхода ,i в цикл - изменение ллотност:пульпьг в слив классификатора. -)то приводит, к возникновению иззес;т. ; практике автоматизации: обогащения автоколебаний как готового прог-укта, так и всего процесса к целом,, что обуславливает невозможность д(: С:т: Г- жения максимальной производителт нос ти цикла по готовому продукту и вызывает расстройку последующих с .га- дий обогащения.

Целью изобретения является :ов;)- шение качества управления.

Поставленная цель достигается тем, что систе.ма автоматического регулирования одностадийным циклом мокрого измельчения, Е.ключающая дат;84

гик плотное-) пульпы, ;к-гулятор расхода под|); я слиг; 1-:;:асс-кфикатора, ис- no:i ни тельный ке хл ни з м эле к трической : а;1вижкк ро у.чирок акия расхода яоды ь: г:лиЕ классификатора, ;1атчик расхо- ;;а . прсг бр;кк: вател) расхода ру ;(,Ь, регу. гягср расхода руды, исполни- гельньй меха1 изм привода питате:1я, .;:агчик цирку:-:ируюук:й нягрузки, пре- (бразовате.пл ци1 1кул; рую1цей Гагрузки, i:,cryjiHTOp p cxn;ia no ii,: ; /--ельницу) ьреобразслзате.чь расход,;: водь; н мель- |ицу5 ис1;олгитель-1ЫЙ механг-ть; з;:ек трнческой з;; 1И :жки ;jc- v-in;: рас- хо/гя ВОДЬ п мельницу I:: sa;;;;. сум- ярлого расхода магср11зла п тсльницу,. ::()ичем выхол rjeryj;-ттор Я расхода, воды : C jniii к;1асс1 :;1Иг;лт )1)я сое;1илси с входом истол итзль;;о- 1:; механизма электрической р С1 улирования рас- хпгга во/ты в ) классификатора, выход датч ика ;:1асход,г руды соединен с лх()/1ом ::реобразова-|-е:;я расхода руды, первый КОТ01К1ГО соединен с пер- ii iLM входом ре у:1ятч1ра расходй рудЫ; пмход KOTopoi o соединен с входом ис

; )Л ;ительного механизма привода пита- I c. TKj 1 торой эыход преобразователя ;1псхода Р} ДЬ1 (ос;:инек с первым вхо- Д1;м регулятог); воды в мель- linuy ; пыхол ;:tiTopor o соединен через прес бразо7 йте ;гь )П(. /-годь в мель- И.у с входом И(::;о: питсльк(Г;; i-sexa- -ле 1 тр;:ческо1; -iaxji OKXH регу- )влр;ия p;i; :o;; ; -пп;, ч --пл (лгицу. пхол датчик;; n-riKy,. Hj iy:o; ie -; аагруз- ки через пр(М Г|р;Гг;он;пч ь диркулиру- кЕиея н,Г ру 5х; сосдинс; ; :;п iipJiiMH Б;.;|,ами ре1 у;;ято1)а расхода йодь; Б

ме-ЧГЧГ г ПГЛ -ЯТ ---.- ,)-.--v,,T, .1 руды

f 1ц11горои t IIIIммар1I i ЛУ S

1111 икаjT-T ь111III ичес1 J и 11I с ора111 я 1I. 1 ь - I ниц i

1IIj,n класt iьI- /лнек

I1j1 L cs ci го:эа,

1rIл I IВЫU 4 П tП II Ы к

1 rПС 11 гора

II11III

11-11не -1 с ,,.,дом регулятора расхода воды в

;;и,ч к.члссификатора, вход Koi oporo .-олине: ,с r bixo;i.(TM первого сумматора.

Блок-модель классификатора содержит шесть масштабных блоков, три интегратора, два блока вычитания, второй и третий сумматоры, причем выход первого интегратора соединен с входами первого и второго масштабных блоков и входом второго интегратора, выход которого соединен с входами третьего и четвертого масштабных блоков и третьего интегратора, выход которого соединен с входами пятого и шестого масштабных блоков, выходы первого и третьего масштабных блоков подключены к разнополяр- ным входам первого блока вычитания, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, к второму входу которого подключен выход пятого масштабного блока, выходы второго

25

30

и четвертого масштабных блоков соеди- 20 входом первого блока сравнения, пер- нены с первым и вторым входами третьего сумматора, к тpeтьe y входу которого подключен выход шестого масштабного блока, выход третьего сумматора соединен с первым входом второго блока вычитания, к второму входу которого подключен выход преобразования расхода воды в мельницу, выход второго блока вычитания соединен с входом первого интегратора, а выход второго сумматора - с входом первого сумматора.

Причем динамический фильтр содержит седьмой, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый масштабные блоки, j, четвертый, пятый и шестой интеграторы, третий и четвертый блоки вычитания и четвертый сумматор, причем выход четвертого интегратора соединен с входами седьмого и восьмого мае- 40 штабных блоков и входом пятого интегратора, ВЫХОД которого соединен с входами девятого и десятого масштабных блоков и шестого интегратора, выход которого через одиннадцатый 45 масштабный блок соединен с первым входом четвертого сумматора, к второму и третьему входам которого подключены выходы восьмого и десятого масштабных блоков, выход четвертого 50 сумматора соединен с первым входом третьего блока вычитания, выход которого соединен с входом четвертого интегратора,выходы седьмого и девятого масштабных блоков соединены с 55 разнополярными входами четвертого блока вычитания, выход которого соединен с входом первого сумматора,

вый выход первого блока памяти соединен с первым входом вычислительного блока, выход блока дифференцирования соединен с первым блоком определения модуля, выход которого соединен с входом амплитудного детектора, к другому входу которого подсоединен выход блока формирования выдержки времени, выход блока дифференцирования соединен с первым входом логического блока, выход седьмого интегратора соединен с первым входом масштабного сумматора, к другому входу которого подсоединен выход первого блока умножения, к первому входу которого, а также к первым входам пятого сумматора, второго блока умножения, второго блока памяти и второго блока определения модуля подсоединен выход фильтра, к входу которого подключен выход первого блока сравнения, в.ьгход амплитудного детектора соединен с входом триггера и первым входом двенадцатого масштабного блока, к другому входу которого подсоединен первый триггера, второй вход которого соединен с первым входом таймера, к другому входу которого подсоединен первый выход второго блока умножения, соединенный также с первым входом блока формирования выдержки времени, к дpyгo f входу которого, а также к второму входу вычислительного блока, к первом входу тринадцатого масштабного блока, и к входу четырнадцатого масштабного блока подсоединен второй выход первого блока памяти, к второму входу которого и к третьевторой вход третьего блока вычитания соединен с выходом регулятора расхода воды в слив классификатора.

Кроме того, регулятор расхода во- ды в слив классификатора содержит пятый и шестой сумматоры, задатчик плотности, задатчик опорного сигнала, четыре блока сравнения, первый и второй блоки определения модуля, двенадцатый, тринадцатый и четырнадцатый масштабные блоки, три блока умножения, логический блок, блок формирования выдержки времени, вычислительный блок, первый блок памяти, последова тельно соединенные фильтр и блок дифференцирования, амплитудный детектор, второй блок памяти, таймер, триггер, ключ и седьмой интегратор, причем задатчик плотности соединен с nepBEjiM

входом первого блока сравнения, пер-

вый выход первого блока памяти соединен с первым входом вычислительного блока, выход блока дифференцирования соединен с первым блоком определения модуля, выход которого соединен с входом амплитудного детектора, к другому входу которого подсоединен выход блока формирования выдержки времени, выход блока дифференцирования соединен с первым входом логического блока, выход седьмого интегратора соединен с первым входом масштабного сумматора, к другому входу которого подсоединен выход первого блока умно, жения, к первому входу которого, а также к первым входам пятого сумматора, второго блока умножения, второго блока памяти и второго блока определения модуля подсоединен выход фильтра, к входу которого подключен выход первого блока сравнения, в.ьгход амплитудного детектора соединен с входом триггера и первым входом двенадцатого масштабного блока, к другому входу которого подсоединен первый триггера, второй вход которого соединен с первым входом таймера, к другому входу которого подсоединен первый выход второго блока умножения, соединенный также с первым входом блока формирования выдержки времени, к дpyгo f входу которого, а также к второму входу вычислительного блока, к первом входу тринадцатого масштабного блока, и к входу четырнадцатого масштабного блока подсоединен второй выход первого блока памяти, к второму входу которого и к третьему входу вычислительного блока гго;;:- соединеп первый вьгход второг о Г)Л ока сравнения5 другой выход которого соединен с вторым входом тр1-;:налг:ато- го масштабного блока, выхо.п, которого соединен с первым входо - третьегсз блока сравнения, другой вхол кот орс- PCs а также первый вход вто:3ога блока сравнения и четвертьш вх ЗД гл чис- лительного блока соединены : н:-,1ходом таймера, оыход третьего б.поке сравнения соега1нен с первым входом ключа выход которого соединен с вторым ВХОДОМ второго блока памяти, т7)етий вход которого соединен с В1.иходо.ч блока дифференцирования 5 а пыхо. тьг второго блока памяти сэедиггены с вторым и третьим входами .гюгич ;ск;;го блока, первый выход которого с;;еди- нен с третьим входом перзогс; блока памяти5 четвертый вход третьего блока умножения соединен -с : гряым выходом вычислительного блока5 ); пятому входу которого подсое;:и-;ие 1 выход двенадцатого масштабног о блока, второй выход логическо:: о б.::;ока со-е- динен с вторым входом второго ()лока умножения3 к третьему входу хоторог О подсоединен втс,1рой зход выч;-1,1:.литель- него блока, второй выход второг ;- блока умножения соединен с шестым входом вычислительного блок;; и с вторым входом пятого сумма :ч::ра. :вы-- ход которого соединен с втот:ы;М г:.хо-- дом третьего блока умно кен1-::я . которого подключен к входу седь .:()rci интегратора второй вход ттервого блока умножения и пятый вхол nepiisoro блока памяти соединен с BToptiM зыхс- дом вычислительного блока выход четырнадцатого масштабного бпокт соединен с вторым входом BTOpoj C: бло ка сравнения, выход задатчика- слтстрны сигналов-соединен с первым входом четвертого блока сравнения, х второму входу которого подключен выход второго блока определения модуля., а выход четвертого блока сравнения соединен с вторым входом ключа, -гго- рой вход первого блока соавнзния - с выходом первого суг матора :л Е;ЫХОД шестого сумматора - с входами динамического фильтра и исполнительно О механизма задвижки регулирования рлсхэ да воды в слив классификатора,

На фиг 1 показаны переходные пр.:) дессы готового продукта цикла измельчения по каналам: изменение расхода

;i;;:i;/)i в а.икл нтмельч ; 1пи - изменение т относги пульпы в ../гиве классифика- 1 - при уменыиени расхода во- ,п п сл iB 7-слассификатора HS 6%; 2 - ;irn: увеличении расхода ведь в слив сляссификатора на 6%; ;: - ггри умень- 1лении расхода Е-ЮДЫ -з мельнигду на 10%; :- при увел ичении ; асхс1да зоды в .- ельницу на 10%:; на фиг 2 - струк: урная ::хема зистем ; автоматического ;:м:;гулирова:{ия од(-гост а/1:ийны 1;иклом :.1окрого иэмел ь - ения ; ка фигт. 3 - структуткая блок схемо блек-модели классификатор, ло ка-галуг изменение

;: асхода ъоцы :з мельияцу - изменение ию пюсти пул зГ1Ы 3 ( хлассифика-- ора; на фиг т - с : руктурная схема ::ui:i;ibm4S;CKoro 1+)И.пьтрй ча фиг с 5 - :. г:;уктур1 ая 6.a : i :-схема регулятора

ся:;хода водь-i в слив классификатора ()бТ)е;стом управления яв.чяется из- .итeльный : о:мплекс,, состоящий из ,-1; )оной ме,.ь: : , работающей , зам- цикле :; класс::1фикатором 2 в

г:а гс .стБе. юэтогх го : -::;гут использовать- ти с}дно-- и 1:(зухспирсльнь е классифи- : ;аторы i- гидрс: цикло1-ъи

Систе:ма автоматт ческог о регулиро- .я (фиг, 2) со, 1:ержит мельницу 1,

V с: ановленный т, ;;:1кве к ;ассификатор -.. л,атчик 3 n::f)Ti;:;cTK пульпр. датчик -; ;; схола ру;;ь:, арегсбрл-кизатель 5 руды„ раг улятор 6 расхг;да fivpihi, ИСПОЛНИ с;лькый механиям 7 приЬ;::да 8 регулир е1чгчч) кснзейера- -ш-гта- е:1я 9,, датчик Ю циркулируюигей на- г рузки,, преобрй зйзгп елт 1 1 циркуляру- .i::ii(4i нагрузки, регулятор 12 расхода нор.ы в мельницу, преобрлзсзватель 13

т:: л с хода во;1ьь исполнительный ) Ь- 5 задвижки 15 рег-у.-пгрси апия рпсхо- ,а жтды в ма:1ьннлу :;алатчик ;6 CVM- ч:1рн;):: о расхода мате :5Иала к , ближ-модель 17 к.;тасс {фикатопл ;:уМ|-;а ор 1Ь; цинамичаск 5Й фг-ил р 19. регу-- KH too 20 расход;: ЕОД1,1 в слив класси- сигс;ггора испо1;нительнь й механизм 21 i рической зад1Л1жки 22 регулирова- ii.-ts расх:)да водт т cj:fHB классификатора.

Блок-модель -слассификато1 а (фиг,1) с удерлшт масштаонь;е :)локи 23-28, ин- тс: , 29-3 L блоки 32 и 33 зычи- TTii: 1я, сукматорь: 34 и 35.

, :икамический фильтр 19 (фиг. ч)

сил-::ржит масштабные б. 36-40., ин- . б.:1оки вычитания 44

9

Выход блока 44 вычитания является входом динамического фильтра, а выход блока 45 вычитания - выходом динамического фильтра.

Регулятор 20 расхода воды в слив классификатора (фиг. 5) содержит вычислительный блок 47, задатчик 48 плотности пульпы в сливе классификатора, задатчик 49 опорного сигнала, блок 50 дифференцирования, блоки 51- 52 определения модуля, логический блок 53, амплитудный детектор 54, блок 55 формирования выдержки времени, масштабные блоки 56-58, блоки 59-62 сравнения, блоки 63 и 64 памяти, таймер 65, триггер 66, ключ 67, фильтр 68, блоки 69-71 умножения, сумматоры 72 и 73, интегратор 74.

Сущность изобретения заключается в парировании изменяющихся динамических и статических свойств регулирования путем адаптации настроек регулятора 20 и повышения устойчивости замкнутой САР по каналам регулирования за счет устранения при выработке управляющих воздействий провалов в переходных характеристиках объекта регулирования и динамической фильтрации обрабатываемых сигналов.

Зависимость на фиг. 1 объясняется разной направленностью влияния изменения гидростатического давления в ванне классификатора и условий расслоения частиц измельченного материала по крупности во времени при изменении объемного расхода пульпы в слив классификатора и соотношения объемов твердой и жидкой фаз пульпы.

Обычно в практике автоматизации процессов обогащения переходный процесс в сливе классификатора аппроксимируется экспонентой (пунктирная линия 1, фиг. 1), представляя передаточную функцию объекта с запаздыванием Z и постоянной времени Т.

Однако синтезированные по такому закону системы управления с использованием традиционных ПИ и ПИД законов регулирования обладают низкой устойчивостью, склонны к возникновению автоколебаний всего процесса. Это объясняется тем, что никаким подбором параметров К. и К для ПИ закона регулирования не удается достаточно повысить степень устойчивости замкнутой САР из-за отличия реального переходного процесса от оптимального апериодического.

25520810

Реальная переходная характеристика объекта (фиг.1) аппрокс ирована выражением

5 W(p) k,(T,p + 1)- - k,(Tjp +

(1)

где k,, k - коэффициенты усиления; 10 Т( и Т постоянные времени изменения гидростатического давления и условий расслоения пульпы; - время запаздывания. 15 Выражением (1) описываются передаточные функции по всем каналам регулирования цикла, использующим в качестве управляющего воздействия изменение плотностных режимов техно- 20 логических аппаратов. Для повышения устойчивости и качества замкнутой САР, а также для того чтобы регулятор расхода воды в слив классификатора не чувствовал провала в переходной 25 характеристике объекта, синтезирована структура системы, компенсирующая неустойчивый числитель передаточной функции объекта (1) и одновременно обладающая максимальной степенью ус- 30 тойчивости при линейном ПИ управлении путем введения в структуру замкнутой САР параллельно объекту динамического фильтра с передаточной функцией

5

W (С,р + С,р ) ( + а,р +

а,р + 1) (2)

На вход фильтра подается результи- 0 рующее управление от системы, а его выход подается через сумматор 18 на вход регулятора 20 расхода воды в слив классификатора.

При этом передаточная функция 5 замкнутой САР имеет вид

W(p) Кр (а,р + + а,р +

4- (КК -f 1) р + KKj(3)

0

где К и К - настройки ПИ регулятора 20.

При этом настройки параметров К„ и Kj, регулятора выбираются таким об5 разом, чтобы устойчивость системы для объекта (1) совпадала с максимальной степенью устойчивости для замкнутой САР вида (3).

t1i2

Максимальная степе нь усгой ;инос;т г 1д„ равна крайнеь1у г рапому корню характеристического ураймения -lawKi-:у той САР (3), т,ес ТОРГ Можно найти , продифферекцир О- вав дважды знаменатель в ыражекия (3j и приравняв его нулю, Дапее KOICHCI вычислить К|, я К .

Синтезированный контур регулиро-- вания расхода воды в слив классифи-

катера системы управления циклом: и:-

мельчания описывается слвдут-ощей ciiC темой уравнений

U(t) К,, (t) + К Е (t) dt; (i; (t) X - X(t) -- Х„, (t) (5j

О I

X(t) C,X,(t) - C,. X,,p (t); (c) . i I

U(t) ) + a,X,(t) -I+ a,X,CP(t) -b X(p(t)()

где U(t) - пи-управление°„. X,P(t),

X,4(t) -- первая., вторая и третья производные величины X,(t); Х„ заданное значение плот-

ности пульпы ;; сливе

классификатора j К и Кр - настройки ПИ регулято.ра

определяе1 .1ые :; процессе

активной идент1: фикац - и,, Данный контур р;егулирозания (ч) (7) обеспечивает формирование оптимального апериодичес1 :ого переходного процесса при стабилизации плотное т:.- пульпы в сливе классификатора.

Дополниткльными возм, гаемиями л а режим классификации являются изменения расхода воды в мельницу ,

На фиг, 1 (графики 3 и - ) по аз;1-- ны переходные процессы в сливе клас- сификатора при изменении расхода ви.гку в мельницуо Несмотря: на количестве -:- ные отличия графиков 3 и о- :-раф:-::- ков 1 и 2 как по времени, так и по величине отклика на Бозм;ущгпи, ка- чественная природа данных переходны:: процессов одна и та же, что nosnci-jiH ет синтезировать коррекц:яю упрс ш:1ен::-(я (4) по величине прогнозируемо:Г Э --ISMS;- нения плотности пулы: Ы в сливе клас- сификатора Прогноз осуществляется с помощью блок-модели классификатора по каналу - изменение классификатор;.

ле (: . С1 . с- , а , а - дягтамическн

J- I -- .; .-; J

IT а р -8 т р ы с

Структура 5;1:.ж--м:}дели J реализую- гая Бьфажение (), представлена iia фиг , 3 ,

Система ги гоматяческого оегули-- Г овапия (флгч 2) работает следующим ;:-бргзом,

игнал от .тат-гикя ii расхода -5ате- .кала 3 MCJ. L ,y 1. у(;та;1о;зленного I а. лгитатс ге ., .ггостуггает через :-;реоб- L a iOBaTeJib :;- расхода : ;aTepHaj:;a ка ре гу.г лтор 6 расхода материала Е ;.1ельнИ iV; на другой вход которого поступает сигнал от преобря:зозателя 11 цир- ;1улу :рую;цей кагруэкИ:, на который подается сигнал О датчика 10 циркулирующей нагрузки. На третий вход регулятора 4 расхода материала косту- 1:ает сигнал; ст задатчика 16 суммарного расхода материз.ча. Регулятор 6 через исг:олн1)тельн 1Й механи:: м / еняет скорость лривола 8 питате: я„ стабилизируя с у мз арный расход ;«те- :л;а. 1а з мельи:-::|;,у, -.i- рсгу.г /ггор 12 :;асхода водь; ;i :-:;9.:i .:осту::ают сиг:;алы от пр оГгра ишателя 3 pacxcv- ПГ матерк;и1а :; пр.::;образо} атели :1 мнр1-.:улиру:сщеи иагрч- зк;, cj;:yA;a;u; X для сог .:гасования сиг налог .датчиков с - ходны -.1И цепямя ре улятороп, Регулятор 12 через :лк-об7)азоза ге.ль 13 рас- xo;ia пэды г -iejn inii.iy и исполнитель-- пый механизм 1ц из:- с-лкст расход водь; -lijiCKTpK fecKoS а.:1,;з1:л(кой 15 ;:с т ласно суммарному рзсхицу ;.ч.ггериалг Б мель- НЧ;:;У„ лод;:;ер:-к вая : адлниое соотноше- п -г расхо.п тзе)г;о о - pacxoj:, ;юды.

;. датчика -J плотности пульпы i ... SK13C к.тасснфггхатора 2 пос -упает Г вход пср:-5ого сум: атора 18 . г итс.1рой нхэд KOTopoio подается сигнал оТ блока-модели 17 классификато- Litij на третий .чход которого подается сяг на.: от .динамического фи.тгьтра 19. -) сумматоре 18 определяется резуль- тнр;.чощ2е значение сигнала X,,, кото- рос загем поступает на регулятор 20 расхода воды н классификатор, вырабатывающий у::рппляю1цее зоз деист вне --.- оторос ;;: ег.1 поступает на

131

вход динамического фильтра 19 и на исполнительньм механизм 21. Регулятор 20 через исполнительный механизм 21 изменяет расход воды в классификатор электрической задвижкой 22 согласно выработанному результирующему воздействию U(t). Управляющее воздей ствие U(t) формируется следующим образом.

Сигнал X|(t) с входа сумматора 18 и его заданное значение z от задатчика 48 поступает на первый блок 59 сравнения, сигнал на выходе которого, зашумленный помехой, посту пает на вход фильтра 68. Отфильтрованный сигнал Е„ (t) поступает на первый вход определения модуля 51 и через блок 50 дифференцирования на второй блок 52 определения модуля. Сигналы с выходов блоков 68 и 50 записываются во второй блок 64 памяти.

Фильтр 68 осуществляет сглаживание сигнала рассогласования по выражению

1

(х,- Z)

(9)

где п, п-1 - моменты дискретного времени;

и постоянные фильтра 68. Коэффициенты К и К настроечные параметры регулятора, определяемые в процессе активной идентификации в вычислителе 47, А ивная идентификация заключается в подаче на вход объекта нормированного скачкообразного воздействия U, определяемого во втором блоке 70 умножения по сигналам от первого блока 63 памяти и фильтра 68. Скачкообразное воздейст25 пропорциональная предыд нию динамического парам С выхода блока 55 с выд ни, равной 0,2 Т,(п-1), сигнал на управляющий в

30 ного детектора 8, на вт торого поступает текуще модуля производной сигн сования (Е) от второго ределения модуля,

г В блоках 72, 71, 69,

сигналам от блоков 47, руется управляющее возд вида

40 и К, (п-1) Е -f К, (п-1

вне и подается в момент t , опре- JjE + К (п-1) Ejd

деляемый в логическом блоке 55 из условия достижения нулю первой производной E(tg) величины рассогласования (в блоке 17) путем оценки положения системы на фазовой плоскости (Е,Ё). Процесс идентификации начинается при переходе фазовой траектории через .ось Е при выполнении логических условий, осуществляемых в логическом блоке 53

которое с выхода блока 45 на объект регулирования

В амплитудном детект ется величина максималь модуля производной (х) ступает на триггер 66 и

50 тый масштабный блок 56. хода триггера 66 поступ 65, фиксируя момент око максимума ,, , и на в ляющий) вход масштабног

Е Е.

(10)

(11) (12)

5520814

где (EZ) - допустимое значение модуля величины рассогласования .

При выполнении условий (10)-(12) 5 сигналы с логического блока 53 поступают на управляющие входы первого блока 63 памяти и блока 70 умножения, логический блок блокируется до прихода следующего сигнала от блоков

10 67 и 64, Величина К,(п-1) поступает с первого входа блока 63 памяти на третий вход блока 70, а сформированное в блоке 70 скачкообразное тестирующее воздействие поступает на пер15 вый блок 72 сложения, на блок 55 формирования выдержки времени и на таймер 65, отмечая начальный момент времени t(} поиска максимума (х) модуля скорости изменения отклонения ЕП,

20 Сигнал с выхода блока 7 поступает на управляющий вход блока 55 формирования вьщержки времени, на ДРУГОЙ вход которого с выхода первого блока 63 памяти поступает величина Т ,обратно

25 пропорциональная предыдущему значению динамического параметра ). С выхода блока 55 с выдержкой времени, равной 0,2 Т,(п-1), поступает сигнал на управляющий вход амплитуд30 ного детектора 8, на второй вход которого поступает текущее значение модуля производной сигнала рассогласования (Е) от второго блока 48 оп. ределения модуля,

г В блоках 72, 71, 69, 74, 73 по

сигналам от блоков 47, 63, 48 формируется управляющее воздействие U вида

40 и К, (п-1) Е -f К, (п-1).

(13)

которое с выхода блока 73 поступает на объект регулирования,

В амплитудном детекторе оценивается величина максимального значения модуля производной (х), которая поступает на триггер 66 и на двенадцатый масштабный блок 56. Сигнал с выхода триггера 66 поступает на таймер 65, фиксируя момент окончания поиска максимума ,, , и на второй (управляющий) вход масштабного блока 56,

На выходе блока 56 формируется величина максимального значения модуля производной с учетом переходу объекта на правую ветвь экстремальной характеристики путем умнокенкя нгшг чк ны значения (Е., ). рсотггтм

тал амплитудный деге1 :тор В к срН ri 66 на постоянный мпожитеп-. (-;: ), где у величина пороги: р ти при поиске максимз ма в амг пит-. ном детекторе 54„

На выходе таймера 55 ф рмк ; :-еч новое значение параметра 1, ., когс поступает на блок 47 вьг-гиcjurrejib второй блок 60 сравнения ч гш ий

блок 61 сравнения. i

На второй блок 60 .zpa };r;H -rii п;; ступает величина 0,3 от чегь1риглц того масштаб но Г о блока 58, Если ТДп) :. 0,ЗТ,(п-1), то управлеки остается прежним и ко:эфшиц:ген с: - и К регулятора н:е лересч;- :тыв :1от Если Т, (п) 0,3 Т., (), то СИ1 с выхода блока 60 поступае на уп ляющие входы блока 63 памяти я вь: числительного блока. В зьг-1и:с;лител ном блоке 47 рроисхолит .пе1; новых значений коэффицие чтс в Kj и по сигналам от блоков 63, г/З, 56 выражениям

ьK

К(п-1) Ef,«

-21)

К,(п) /

т 7л т

пос ояпныэ коэ рфициекть. опре1.|;еляемые пси i:epEO- начальной на.ст рюйке ада тивного psryjv Г ора;

16

соста1 ляюш,ей ПИ закона 13 е г у л ировакияу

ь - iзeли sинa скачкообразного воз M-yiii ающе г о в о з д е и с в и я

Новые значения К,, К и Т записываются в блок 63 г:амяти и поступают на блоки 71, 72, 69, 74,. 73 для фор- миров ания ynj)ав.1;якицего воздействия пи выраженик (12),

Од ;оврем(;:нн о с эти:м сигналы с выхода второго блока 60 сравнения по- с:тупают на управляюнхий вход блока 57 на втсфой которого подается от Склока 63 паь-: ти старое значение ).

В третьем блока 61 сравнения сравнивается величина Т,(п) от блока 65 - 3 Т (п-1) от блока 57. Если Т (п) fe 3 l vti- Os ТС ; сигнал с блока Ь поступает на ключ 67, разрешая проведение новой кден тификации,

Введение блоков 57, 58 60, 61 и Ь7 повьпиает помехозащищенность при с пределении коэффициентов К и К, i- устраняет выработку ,ложкых управле -ий а,лаптивнь М регулятором 20, повышая качество формируемого перехо,дно- ;о процесса о

Управление технологическими про- ссссами обогащег-:ия с помош;,ью пре,ала- гагмой cиcтe м автоматического регу- J:иpoвaния повышает достоверность информации,. исло.лъзуемой при выработке управляюгцих воздействий, что позволяет повысить объем производи- л ой товарной продухции ка 0,3% при одновременном снмжз ;ии потерь полезного кэмпонен-а на 0,4%, Экономический эффект от вт-едрекия составляет /О тыс руб. на од-ту технологическую секцию.

I ,/ . 5 I „„,.-;:

: W fJ3

. ,.

,,. . - .у

.

S ,,

Фиг. 2

Т

Фиг 3

..J

---$ о/ J

f.-...aJ гл L. ...J tfv L J /г/, r

Г - 1 i n t i 1 -- f-l S Г

..,.„,.J i |-:SIi L.™,.J

1 ,А

4- «J

.

I,..

56

..... . JT

.-,.,ж.„,.„..Ф

Ml h h+H Л

L . i .|.t....JP

r

Ч1Л|

Иг

I Д 7 I--Ч-

Редактор Во:(кова Т

Заказ А743/7 Тирпк .5й:.;

ВННИИИ Государственного по делам изоПрет;-ия1; п MI 113015, Москва, Ж-З ь ::::;Гчорректор ;.., :ерни