Система управления процессом дробления в конусной дробилке Советский патент 1992 года по МПК B02C25/00 

Изобретение относится к автоматическому управлению дробильными агрегатами и может быть использовано для управления конусными дробилками крупного дробления.

Целью изобретения является повышение качества управления.

На чертеже представлена система управления процессом дробилки в конусной дробилке.

Система содержит датчик 1 нагрузки электропривода 2 подвижного конуса 3. блок 4 вычисления функционала мощности, задат-чик 5 мощности электропривода подвижного конуса, блок б оптимизации, устройство 7 управления шириной разгрузочной щели, датчик 8 производительности дробилки, блок 9 вычисления функционала производительности, задатчик 10 производительности, блок 11 оптимизации, блок 12 управления скоростью электропривода подвижного конуса и гидроагрегат подвижного конуса.

Система работает следующим образом.

Для определения законов управления (функционалов) необходимы значения потребляемой электроприводом 2 мощности РТ, заданной мощности Рз электропривода 2. производительности дробилки QT и заданной производительности Оз. Значения Рт и QI формируются соответственно датчиками 1 и 8. Значения Рз и Оз формируются соответственно задатчиками 5 и 10. Величины сигналов заданных значений мощности Рзи производительности Оз определяются в зависимости от физико-механических свойств дробимого сырья, необходимой степени дробления и эксплуатационных параметров дробилки (производительность, надежность работы, величина перегрузки и т.д.).

Значения активной мощности, потребляемой электроприводом 2 в режиме холостого хода (15% от номинальной паспортной мощности) и при оптимальной загрузке дробилки (50-80% от номинальной паспортной мощности) определяются опытным путем для конкретных условий работы дробильного оборудования (организационно-технологических режимов работы дробильной фабрики, физико-механических свойств дробимого сырья).

При работе дробилки в холостом режиме (сырье в дробилку не поступает) вели- чина нагрузки (активной мощности) электропривода 2 не превышает 15% от номинальной паспортной мощности, скорость электропривода 2 соответствует величине сигнала заданной производительности Оз. формируемого задэтчиком 10.

Подача сырья в дробилку вызывает увеличение потребляемой мощности электропривода 2 и снижение его скорости. Следовательно, снижается производительность. Датчик 8 производительности формирует сигнал От, соответствующий текущей производительности, и передает его в блок 9, который производит вычисление функционала производительности по формуле

Mm / CWc.3(t)-QT(t)2dt, (1)

с учетом величины сигнала заданной производительности Оз, который формируется задатчиком 10. Полученный сигнал функционала производительности минимизируется в блоке 11. Из множества значений сигнала функционала производительности блоком 11 выбирается такое, при котором среднеквадратическое отклонение текущей производительности от заданной достигает минимума. Минимизированное значение сигнала функционала производительности подается на вход блока 12, который под воздействием поступившего сигнала изменяет свой выходной управляющий сигнал. Это вызывает изменение скорости электропривода 2 до значения, необходимого для под0

5

0

5

0

держания заданной производительности. Все описанные выше процессы вызывают изменение активной мощности привода 2.

Если величина активной мощности привода 2 не превысит 50% от номинальной паспортной мощности, то в работу включается контур управления шириной разгрузочной щели. Датчик 1 формирует сигнал Рт, соответствующий потребляемой активной мощности электропривода 2, и передает его в блок 4. который производит вычисление функционала мощности по формуле

45

Urn / P3.onT.(t)-PT(t)2dt

(2)

с учетом величины сигнала заданной мощности РЗ. который формируется задатчиком 5.

Полученный сигнал функционала мощности минимизируется в блоке 6, т.е. из множества значений сигнала функционала мощности блоком 6 выбирается такое, при котором среднеквадратическое отклонение

текущей потребляемой мощности от заданной достигает минимума. Минимизированное значение сигнала функционала мощности поступает на вход устройства 7, которое в соответствии с поступившим сигналом изменяет свой выходной управляю-.

щий сигнал, который обеспечивает включение в работу гидроагрегата, изменяющего высотное положение конуса 3. Уменьшение ширины разгрузочной щели приводит к снижению производительности дробилки, что вызывает включение в работу контура управления скоростью электропривода, работа которого аналогична описанной. Уменьшение ширины разгрузочной щели и увеличение скорости привода 2 вызывает очередное увеличение активной мощности привода 2. Если величина активной мощности привода 2 не превысит 50% от номинальной величины мощности, то цикл регулирования разгрузочной щели повторится.

В случае, когда величина активной мощности превысит 50% от номинальной величины мощности, устройство 7 прекращает выдачу управляющего сигнала. Гидроагрегат прекращает уменьшение ширины разгрузочной щели и поддерживает ее постоянной. Это происходит, если значение активной мощности больше 50% от номинальной величины мощности, но меньше 80% от номинальной величины мощности.

При изменении физико-механических свойств материала, подаваемого на дробление, а также при увеличении загруженности дробилки уменьшается ее производительность и увеличивается потребляемая активная мощность. Увеличение активной мощности привода 2 вызывается также работой контура управления скоростью привода, который, стремясь удержать производительность дробилки равной заданной, увеличивает скорость привода 2.

Если протекание приведенных выше процессов вызывает увеличение значения активной мощности больше 80% от номинальной величины мощности, в работу включается контур управления шириной разгрузочной щели. Работа его аналогична описанной, но теперь величина сигнала минимизированного функционала мощности имеет значение, которое, поступив на вход устройства управления шириной разгрузочной щели, вызывает формирование им управляющего сигнала, необходимого для увеличения ширины разгрузочной щели гидроагрегатом. Это приводит к увеличению производительности дробилки, а значит уменьшению воздействия на привод 2 контура управления скоростью привода и уменьшению активной мощности привода 2 в целом. Увеличение ширины разрузочной щели будет производиться до тех пор. пока значение активной мощности станет меньшим 80% от номинальной величины мощности, после чего увеличение ширины разгрузочной щели прекращается и в дальнейшем поддерживает ширину разгрузочной щели постоянной.

При уменьшений загруженности дробилки активная мощность, потребляемая приводом 2, уменьшится. Если значение активной мощности станет меньшим 50% от номинальной величины мощности, то в ра0 боту опять включится контур управления шириной разгрузочной щели, который уменьшит ширину разгрузочной щели до оптимального значения/когда активная мощность потребляемая приводом будет в

5 диапазоне 50-80% от номинальной величины мощности, а текущая производительность дробилки будет соответствовать заданной.

При прекращении подачи сырья в дро0 билку оставшееся сырье додрабливается и дробилка переводится в холостой режим работы. При этом величина активной мощности электропривода 2 снижается до 15% от номинальной величины мощности. Сигнал

5 РТ принимает значение, учитывая которое контур управления шириной разгрузочной щели прекращает свою работу - не формирует управляющего сигнала. Высотное положение конуса 1 и ширина разгрузочной

0 щели не изменяются.

В дальнейшем работа устройства управления дробилкой происходит в описанной выше последовательности при соответствующих изменениях величины

5 нагрузки, соответственно изменениям эксплуатационно-технологических условий работы дробилки.

Данная система позволяет более точно поддерживать оптимальный режим дробле0 ния. Это обеспечивает снижение энергозатрат, уменьшение износа футеровочных броней, исключение перегрузок электропривода, увеличение межремонтного периода. Следствием является увеличение

5 коэффициента использования оборудования, а значит и производительности оборудования на 4-7%.

Формула изобретения Система управления процессом дробле0 ния в конусной дробилке, с гидроагрегатом подвижного конуса, содержащая датчик нагрузки электропривода подвижного конуса, задатчик мощности электропривода подвижного конуса, устройство управления

5 шириной разгрузочной щели, датчик производительности и олок управления скоростью электропривода подвижного конуса, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества управления, она снабжена двумя блоками оптимизации, задатчиком производительности, блоком вычисления функционала мощности и блоком вычисления функционала производительности, причем датчик нагрузки и задатчик мощности электропривода подвижного конуса подключены соответственно к входам блока вычисления функционала мощности, выход которого через первый блок оптимизации подключен к входу устройства управления

шириной разгрузочной щели, выход которого соединен с гидроагрегатом подвижного конуса, датчик и задатчик производительности подключены соответственно к входам блока вычисления функционала производительности, выход которого через второй оптимизатор подключен к входу блока управления скоростью электропривода подвижного конуса.

Изобретение м. б. использовано для управления конусными дробилками крупного дробления Система содержит датчик 1 нагрузки электропривода 2 подвижного конуса 3, блок 4 вычисления функционала мощности, задатчик 5 мощности электропривода подвижного конуса, блок 6 оптимизации, устройство 7 управления шириной разгрузочной щели, датчик 8 производительности дробилки блок 9 вычисления функционала производительности, злдзт- чик 10 производительности, блок 11 оптимизации, блок 12 управления скоростью электропривода подвижного конуса и гидроагрегат подвижного конуса. 1 ил.