Устройство для регулирования обогатительных аппаратов

 

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 влияния колебаний шшсгуемых матс иалов и ; устранения помех,связанныхvc наличием посторонних предметов материале, оно снабжено двумя управл явмглми генераторвмц , 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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

О ЦЮД

РЕСПУБЛИК

Я0„..1 00, А

Зцц В 03 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 . 1 7. I. р е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /, -, . ;, п

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3388717/22-03 (22) 27..01.82. (46) 30.03.83., Бюл. М 3 2 (72) В. П. Белоножко, B. П. Белоножко. и П. М. Минино (71) Конотопский ордена . Трудового

Красного Знамени епекчромеханический завод Красный металлист .(53) 622.7.01(088..8) (56) l.. БиФровые измерительные приборы. Л., Энергия,, 971 ñ. 67-73.

2. Авторское свидетельство СССР

М 645707, кл. В 03 Э 1/ОО, 1975 (прототип) ° (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИ РОВАНИЯ РАБОТЫ ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ

АППАРАТОВ, содержащее датчик технологического параметра,,элемент задержки, три сумматора, регистратор и испол- нитеиьный механизм расхода, шихтуемых материалов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с падью повышения точности регулирования эа счет кеключения влия: ния колебаний шихтуемых материалов и устранения помех;связанных: с наличием посторонних предметов в материале, оно снабжено двумя управляемыми генераторами, дополнительными -Tp65oK ключами и двумя каналами измерении верхнего и нижнего уровней качества продукта, каждый из которых образован последовательно соедийенными амплитудными компараторами верхнего и нижнего уровней качества, реле времени,.ключом, блоком задания стандартного сигнала уровня качества, при атом датчик технологического парамет-. ра соедийен с первым дополнительным ключом и амплитудными компараторами верхнего и нижнего уровней качества, выходы которых соединены соответственно с входами управляемых генераторов, ключей каналов измерения верхнего и нижнего уров ней качества и вторыми входами первого дополнительного ключа, выход которого соединен с одним из входов первого сумматора, выходы управляемых генераторов соединены соответственно с вторыми и третьими дополнительными ключами, к вторым входам которых подключены выходы реле,. времени каналов измерения верхнего и нижнего уровней качества продукта, а выходы управляющих второго и третьего дополнительных ключей подключены к другим входам Ilepaoro сумматора, к четвертому и пятому входам которого.н к первым входам второго и третьего сумматоров подключены выходы ключей каналов измерения верхнего и нижнего уровней качества, к вторым входамвторого и тРетьего сумматоров подипо- ., чены блоки задания стандартного сигнала каналов верхнего и нижнего уровней качества.

1. 10077

Изобретение относится к авто. юатиэации г роцессов обогащения и предназначено для регулирования качества продуктов обогащения в транспортных потоках, нап.ример для регулирования производства угольных концентратов, асбестовых, полиметаллических, железорудных и других концентратов на лентах конвейеров и т. п.

Изобретение может быть использовано на углеобогл- ительных фабриках, горнообога- 10 титэльны: и металлургических комбинатах и других предприятиях горнообогащающей и перерабатывающей промышленности, Известно устройство для регулирования обогатительных аппаратов, содержа- И щее fl датчиков для получения п сигналов об измерении, блоки преобразователей, интегрирующий цифровой измеритель йый вольтметр, цв ровое табло, циФровой компаратор, программное и регистрирую- щ щее устройство. Выходы датчиков в системе соединены с блоками преобразователя,выходы преобразователей трехпроводными линиями связи соединены с коммутатором, выход коммутатора через норми-23

pyIomHe преобразователи подключен на вход ийтегрирукнцего цифровбго измерительного вольтметра, который через блок управления и цифровой хомпаратор связан с цифровым. табло и регистрирующим зй устройством f 1 ).

Недостатком известного устройства является необходимость использования и датчиков для и сигналов об измерении, "1 а также значительная:сложность, что сни-. .i 35 жает надежность и точность. Кроме того, система не выдает регулирующих сиг налов.

Известно устройство для регулирования работы обогатительных аппаратов, содержащее датчик технологического параметра, элемент задержки, три сумматора, регистратор и исполнитепьный механизм расхода шихтуемых материалов (2).

Известное устройство позволяет осуществить регулирование работы нескольких обогатительных аппаратов с различнь ми временами запаздывания с помощью одного датчика и одного измерительного блока. Сж нал используется также для получения информации об измеряемом пара-> метре объекта контроля.

Недостатками известного устройства для регулирования работы обогатительных аппаратов является наличие, погрешностей, связанных с влиянием посторонних включений . в контролируемом продукте (напуимер, прохождение по конвейеру,вместе с yraeM металлических предметов, деревянных досок р тряпок и те и в) ° невоэмож ность использовать просуммированные эа определенное время сигналы о выходе конт ролируемого параметра за допустимые пределы (величины интегрального положильного и отрицательного трендов) для автоматического регулирования технологических процессов (обогащения, добычи или усреднения), а также сложность в. аппаратурном исполнении и поэтому имеет сравнительно невысокую надежность.

Бель изобретения †. повышение точности регулирования за счет исключения влияния колебаний расхода шихтуемых материалов и устранения помех, связанных с наS личием посторонних предметов в материале.

Указанная цель достигается тем, что устройство для регулирования обогатительных аппаратов, содержащее датчих технологического параметра, элемент задержки, три сумматора, регистратор к исполнительный механизм расхода шихтуемых материалов, снабжено двумя управляемыми генераторами, дополнительными тремя клю1 чами и двумя каналами измерения верхнего и нижнего уровней качества продукта, каждый из которых образован последе вательно соединенными амплитудными ком параторами верхнего и нижнего уровней; качества, при этом датчик технологического параметра соединен с первым допол- . нительным ключом и амплитудным компара-. торами верхнего и нижнего уровней качества, выходы хоторых соединены соответственно с входами управляемых генераторов, хлючей каналов измерения верхнего и нижнего уровней качества и вторыми входами первого дополнительного хлюча, выход которого связан с одним из входов первого сумматора, выходы управляемых генераторов соедииены соответст» венно с вторым и третьим дополнительными ключами, к вторым входам которых подключены выходы реле времени каналов измерения верхнего уровней хачества продукта, а выходы управляющих второго и третьего дополнительйых 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 хачества, к вторым sxoдам второго и третьего сумматоров подключены блоки задания стандартного сигнала каналов верхнего и нижнего уровней качества.

На фиг. 1 похаэана структурная схема ,устройства для регулирования обогатитель+1+Т2 о 2 Э

t1 Э+ТФ

0„(t) t

38= u (+)at;

t2

Q+ f5

U„(tW; 3

t5+T16

0 (Цс3

t5

tg+ fg

1, 6+ 1

516= М,(t)a< 6,U„(t)3t

3 10077 нык аппаратов; на фиг. 2 — зависимость напряжения на выходе датчика от време ни 1

Устройство регулирования объекта 1 содержит датчик 2 технологического пара- 3 метра, 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 11, четвертый )o

:L2 и пятый 13 ключи, первый сумматор 14 блок 15 задания стандартного сигнала верхнего уровня качества, блок 16 задания сигнала нижнего уровня качества, вто- ° рой сумматор 17, третий сумматор 18, 1S усилители 19-21 и исполнительные ме- ° ханизмы 22-25.

Выход датчика 2 соединен с выходами первого ключа 5 и амплитудных компараторов 3 и 4. Выход. амплитудного компа- е ратора 3 верхнего уровня качества соединен с управляющим входом управляемого генератора 6 верхнего уровня, с входом элемента 8 задержки, с управляющим (запрещающим) входом первого ключа 5 и с сигнальным входом второго ключа 10.

Аналогично соединен выход амплитудного компаратора, 4 нижнего уровня качества с ключем 5, элементом 9 задержки, управляемым генератором 7 нижнего уровня качества и ключом 11. 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

3S элемента 8 задержки соединен с разрешающим управляющим входом второго ключа 10 и с запрещающим управляющим входом четвертого ключа 12. Аналогично ао соединен выход элемента 9 задержки с ключами 11 и 13, Выход второго ключа

:10 связан с входом блока 15 задания стандартного сигнала верхнего уровня качества, с входами первого 14 и второго

17 сумматоров, Выход третьего ключа 11 lS соединен с входом блока 16 задания сигнала 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

I входом первого сумматора 24. Выходы бло-. ков 15 и 16 задания стандартного сигнала соединены соответственно с входами второго 17 и третьего 18 сумматоров.

Выходы сумматоров l4 17 и 18 соответственно через усилители:L9, 20 и

21 соединены с исполнительными меха- .

36 4 низмами 22 — 25. При этом выход первого сумматора 14 через усилителЬ 21..связан исполнительными механизмами: 24; и 25 тех обогатительных аппаратов, которые выдают наибольшие доли концентрата в г суммарный поток, качество которого изМе;ряется датчиком 2. Выход второго сумматора 17 через усилитель 19 соединен с исполнительным механизмом 22 того обогатительного аппарата, концентрат которого имеет лучшее качество, нежели качество концентрата в суммарном потоке, Выход третьего сумматора 18!через усиля 4 тель 20 связан с исполнительным механизмом 23 того обогатительного аппарата, концентрат которого имеет худшее качество, нежели качество концентрата в суммарном потоке.

Устройство работает 1следукхцим. образом.

Пусть в начальный момент времени сигнал U на выходе датчика удовлетворяет условно UO1(0„(002 гд

LI „- сигнал на выходе датчика, соответствующий минимально допустимому технологией значению показателя качества материала; 00. - сигнал, соответствующий максимально допустимому значению показателя качества материала. При этом сигнал 0 проходит через открытый ключ

5 на первый сумматор 14, амплитудные компараторы 3 и 4 закрыты и происходит суммирование сигнала О (суммируются плошади) . т1

5.,= U1(t)at 5 = 01(t)dt соответственно за времена Т1 — Тв.

Если величина сигнала U удевлетворяет о 02 > ОО2, .а длител ность сигнала не превышает временной

1007 установки " stteMeHToB 8 R- 9 "Эадержкй,", то открьвается амплитудный комнаратор

3 верхнего уровня качества, закрывает- . ся первый ключ;, 5, запускается управляв мый генератор 6 верхнего уровня качест. . g ва (на выходе которого. появляется сигнал

Uo> ), запускается эжмент 8 задержки, через нормально открытый ключ 12 сиг " нал О с выхода генератора 6 поступает в сумматор 14: суммируются пло- а щади . 2-""а" 9 "02

Если величина сигнал а 0 удовлет- д

Воряет условию ОЪ ) ООЙ а длитель ность сигнала превышает временную ус » тавку, то OTKpblaaoTcQ амппитудный компаратор 3 верхнего уровня, закрывается первый ключ б, запускается управляе- © мый генератор 6 верхнего уровня качества (на выходе которого появляется сигнал

U02 ), запускается элемент 8 задержки, через открытый на время . ключ 12 сигнал О02 с выхода генератора 6 пос- д тупает в сумматор 14; где суммируются,, плошади

11 02 19 02

По истечении времени, Ч, сигналом с элемента 8 задержки закрывается ключ За

12 и открьвается ключ 10, через который сигнал Ug с амплитудного компаратора 3 верхнего уровня поступает в сумматоры 1.4 и 17 и через блок 15 задания стандартного сигнала верхнего уровня ка3$ чества в сумматор 17 (на второй его вход). При этом в сумматоре 14 суммируются плошади

6 Э

12 Uy(t)dt i S> = 0 (ЦЮ

Т + ь т0+ сумматоре 17 суммируются площади

51> Й 32<, а по сигналУ блока 6 зада ния стандартного сигнала верхнего уровня суммируются площади 5„„U Y и 51, 002 Vt.. Таким образом, в сумматоре 17 накопливается сигнал, рав-: ный 511 + 512 + 519 + 320

Если величина сигнала 04 удовлетворяет условию 04 < О 0, а длительность сигнала не превышает временной установки элемента 9 задержки, то открывается амплитудный компаратор 4 нижнего уроа ЭЭ ня качества, закрывается первый ключ 5, эалускается управляемый генератор 7 сигнала нижнего уровня качества (на вы736

"ходе которого формируется сигнал 0 . ) запускается элемент 9 задержки, через

- нормально открытйй ключ 13 сигнал О01 с выхода генератора 7 поступает в сумматор 14,где суммируются площади

5 =00 2 ). 17" 1 0011

Если величина сигнала Ug удовлетворяет условию 0 < 001, а длительность, сигнала превышает Жеменную Уставку 6 . то открывается амплитудный компаратор 4 нижнего уровня качества, закрывается первый ключ,G, запускает- ся управляемый генератор 7 нижнего уровня качества (на выходе которого формируФ ется сигнал О 01 ), запускается элемент

9 задержки через открытый на время ь" ключ 13 сигнал V0< -с выхода генератора 7,поступает! в сумматор 14, где суммируются площади

6 01 14 01";

По истичении времени ь сигналом с элемента 9 задержки закрывается ключ

13 и открывается ключ:L l через который,сйгнал 0 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 т

; 1- 0Ю(ЦЖ 5,5- 0 (цж тэ+- T+L

Ь

8 сумматоре 19 иэ ключа 11 суммируются площади 5 и 5 15, а по сигналу блока задания стандартного сигнала нижнего уровня качества суммируются площади

6 0) 14 01

Таким образом, в сумматоре 19 накоп-, ливается сигнал, равный

6 1 14 1

t. .. По истечении времени измерения 1=

;= Л .1..., 2 Z Ъ, + +Т +t +Т +1 +T4++y+Т5+Ь+ 6+ 6, «T>+ +t> + T ++>

sa вйходе сумматора 14 находится сигйал

«=20

5 = ., S на выходе сумматора ). 1=4

ggmotamm сигнал 3 =511 12+519+S2

20 : а на выходе сумматора 18 - сигнал

6+Ь7 . 314+ Ь1, . Сягвал 31 чнсленно .равен среднему значению покаэате7 10077 ля качества материала за время измерения 4 . Сигнел 3 < численно равен . интегральному положительному тренду, ха- рактеризующему выход. контролируемого параметра за верхний допустимый предел,. g i а сигнал 23 — отрицательному интеграль ному тренду. Сигнал 1 с сумматора 14 усили1 веется усилителем 21 и.подается на исполнительные механизмы 24 и 25 обо- 16 гатительных аппаратов, вклад концентра- . та которых в суммарный поток - 1 является наибольшим. Так, например, для углеобогатительной фабрики, на которой датчик 2 зольности установлен на выходном ts суммарном концентратном потоке, это могут быть 24 — исполнительный механизм отсадочной машины крупного класса, регулирующий выход концентрата прямо пропорционально сигналу (чем выше 2Э зольность концентрата на потоке Ч, тем большим может быть выход концентрата на выходе отсадочной машины), 25— исполнительный механизм тяжелосредн его сепаратора, регулирующий выход концент- 2S рата прямо пропорционально сигналу 31.

Сигнал Э с сумматора 17 усиливается усилителем 19 н подается на исполнительный механизм 22 обогатительного аппарата, концентрат на выходе которого ЗЭ имеет лучшее качество, челл среднее значение качества концентрата в потоке 1. Так, например, дпя углеобогатительной фабрики это может быть отсадочная машина мелкого класса. При этом исполни3$ тельным механизмом 22 регулируют глубину обогащения обратно пропорционально сигналу 32, т.е. чем меньше сигнал 32, тем большей устанаьпивают глубину обогащения, т.е. тем меньший выход концентрата.

Сигнал 33 с сумматора 18 усиливается усилителем 20 и подается на исполнительный механизм 23 того обогатительного: аппарата, концентрат на выход,е которого

4, имеет худшее качество, нежели среднее значение качества концентрата в потоке.

Так, например, для углеобогатительной фабрики это может быть флотационная

:машина (зольность фотоконцентрата обычно больше зольности концентрата на по- груэку в потоке). При этом по величине сигнала 33 с помощью исполнительного Гмеханиэма 23 изменяют выход фотокон:; центрата прямо пропорционально сигна55, пу Эя е

Сопоставительный анализ изменчивоста зольности угольных концентратов на погрузочных конвейер ех углеобогатитепь36 8 ных фабрик с выходами концентратов отдельных обогатительных анлератов по- .зволяет установить, что на величину положительного тренда за время измерения наибольшее влияние оказывает выход концентрата того обогатительного аппарата, который дает наиболее зольный концентрат, и наоборот. С другой стороны, установлено, что величина среднего значения зольности концентрата за время измерения (сигнап на сумматоре 14) в наибольшей степени зависит от выхода концентрата с обогатительных 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 обогатите тьного аппарата, который дает наименее зопьный концентрат, и наоборот.

Наиболее эффективной мерой поддержания постоянного на заданном уровне значения зольности концентрата является регупи» рование 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 отдельных o6oraтитепьных аппаратов (в процессе снятия диаграмм искусственно изменяли выход концентратов с аппаратов) на величины и характер среднего значения, положительного и отрицательного трендов. Установлено, что наиболее тесная 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 времени обогатитещ,ного ап-. 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 постоянных вре-,, мени основных обогатительных аппаратов, то корреляционные связи между сигналом на выходе сумматора 14 и выходами конпентратов с этих обогатительных аппаратов наиболее тесные. ч

Поэтому для повышения точности отслеживания влияний отдельных обогатительных аппаратов на качество обога-.

9 1007 тительных концентратов и для повышения точности регулирования выходов концентратов с нпх постоянные интегрирования сумматоров 14, 17 и 18 выбраны в соответствии с указанными соотношениями.

Таким образом, любое конкретное устройство регулирования должно пастрая= ваться на обогатительные аппараты кон- кретного предприятия. Ввиду того, что постоянные времени разлйчных 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 интегрирования фиксируются в соответствии с указанными соотношениями, удовлетворение которым позволяет получить оптимапьные. сигналы для регулирования 20 отдельных обогатительных аппаратов. Од736 10 йовременно эти сигналы оказываются оптимальными и для отслеживания динами. ки колебаний показателя качества материала на конвейере, а также если этот сигнал использовать не в Качестве основного регулирующего сигнала для регулирования выхода концентрата с обогатительных аппаратов, а в качестве корректирующего сигнала для их дополнительного или вспомогательного регулирования

Использование предлагаемого 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 среднему значению зольности и по величинам положительного и отрицательного трендов, а также упростить структуру.

1007736

Раг2

Составитель В. Персиц

Редактор Н. Безродная Техред С. Мигунова Корректор 0. Билак

Зюсаз 2186/9 Тираж 578 Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4