Способ управления загрузкой бункеров материалом

 

Изобретение относится к технике загрузки бункеров сыпучим материалом (СМ) и может быть использовано, например, в процессах окускования железорудного сырья на фабриках окомкования и аглофабриках, а также на предприятиях горно-добывающей , строительной, пищевой и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - увеличение эффективности загрузки и коэффициента использования объема бункеров (Б). Измеряют непрерывно Изобретение относится к технике загрузки бункеров сыпучим материалом и может быть использовано, например, в процессах окускования железорудного сырья на фабриках окомкования и аглофабриках. а также на предприятиях горно-добывающей , строительной, пищевой и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - увеличение эффективности загрузки и коффициента использования объема бункеров. уровни СМ в Б во всем диапазоне их изменения . Контролируют расход СМ из каждого Б. Устанавливают время транспортного запаздывания подачи СМ в каждый Б. Вычисляют скорость и величину снижения уровня СМ за время транспортного запаздывания подачи СМ в каждый Б. Определяют время загрузки Б до установлен но го уровня по отношению алгебраической суммы установленного и текущего уровней материала в Б и величины снижения уровня за время транспортного запаздывания к разности количества подаваемого СМ и его расхода из Б. Сравнивают непрерывно время загрузки Б. Определяют по максимальному времени загрузки Б очередной Б для загрузки. Определяют требуемое количество СМ для загрузки очередного Б. Загружают очередной Б предыдущий по отношению к ранее заполненному после прерывания потока СМ с учетом разницы времени транспортного запаздывания для этих Б, а последующий без прерывания потока СМ. Измеряют непрерывно количество СМ, поступающего в очередной Б. Прекращают подачу СМ в Б при достижении требуемого количества. 2 ил. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - функциональная схема микропроцессора устройства. Способ заключается в следующем. Измеряют непрерывно уровни материала ц бункерах во всем-диапазоне их изменения. Контролируют расход материала из каждого бункера. Устанавливают время транспортного запаздывания подачи материала в каждый из бункеров, вычисляют скорость и (Л с о CJ 00 о 00 VI

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 65 G 65/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4464865/03 (22) 20.07.88 (46) 30.03.91. Бюл, ¹ 12 (71) Криворожское отделение Украинского государственного проектного и проектноконструкторского института "Металлургавтоматика" (72) М.А.Шаркевич, В.В.Дядюра, Т.А.Шаркевич, В.Г.Дейнега и В.А.Шелест (53) 662,933 (08&,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 747795, кл. В .65 G 65/30, 07.06.78, Авторское свидетельство СССР . ¹ 1553484, кл. В 65 6 65/30, 06.06.88. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРУЗКОЙ

БУНКЕРОВ МАТЕРИАЛОМ (57) Изобретение относится .к технике загрузки бункеров сыпучим материалом (CM) и может быть использовано, например, в процессах окускования железорудного сырья на фабриках окомкования и аглофабриках, а также на предприятиях горно-добывающей, строительной, пищевой и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения — увеличение эффективности загрузки и коэффициента использования объема бункеров (Б). Измеряют непрерывно

Изобретение относится к технике загрузки бункеров сыпучим материалом и может быть использовано, например, в процессах окускования железорудного сырья на фабриках окомкования и аглофабриках, а также на предприятиях горно-добывающей, строительной, пищевой и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — увеличение эффективности загрузки и коффициента использования объема бункеров.. Ж„„1638087 А1 уровни CM в Б во всем диапазоне их изменения, Контролируют расход СМ иэ каждого

Б. Устанавливают время транспортного запаздывания подачи CM в каждый Б. Вычисляют скорость и величину снижения уровня

СМ за время транспортного запаздывания подачи СМ в каждый Б. Определяют время загрузки Б до установленного уровня по отношению алгебраической суммы установленного и текущего уровней материала в Б и величины снижения уровня эа время транспортного запаздывания к разности количества подаваемого CM и его расхода иэ

Б. Сравнивают непрерывно время загрузки

Б, Определяют по максимальному времени загрузки Б очередной Б для загрузки. Определяют требуемое количество СМ для загрузки очередного Б. Загружают очередной

Б предыду ций по отношению к ранее заполненному после прерывания потока CM c учетом разницы времени транспортного запаздывания для этих Б, а последующий без прерывания потока СМ, Измеряют непрерывно количество СМ, поступающего в очередной Б. Прекращают подачу СМ в Б при достижении требуемого количества, 2 ил.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — функциональная схема микропроцессора устройства.

Способ заключается в следующем. Измеряют непрерывно уровни материала в бункерах во всем. диапазоне их изменения.

Контролируют расход материала из каждого бункера. Устанавливают время транспортного запаздывания подачи материала в каждый из бункеров, вычисляют скорость и

1638087

4 величину снижения уровня материала за время транспортного запаздывания подачи материала в каждый иэ бункеров. Определяют время загрузки бункеров до установленного уровня по отношению алгебраической суммы установленного и текущего уровня материала в бункере и величины снижения уровня за время транспортного запаздывания к разности количества подаваемого материала и его расхода из бункеров. Сравнивают непрерывно время загрузки бункеров. Определяют по максимальному времени загрузки бункеров очередной бункер для загрузки. Определяют требуемое количество материала для загрузки очередного бункера. Загружают очередной бункер, предыдущий по отношению к ранее заполненному после прерывания потока материала с учетом разницы времени транспортного запаздывания для этих бун. керов, а последующий без прерывания потока материала. Измеряют непрерывно количество поступающего в очередной бункер материала. Прекращают подачу материала в бункер при достижении требуемого количества.

Скорость изменения количества материала (скорость разгрузки) соответствует величине производительности и вычисляется как производная изменения уровня материала гдЕ Ни, Н« — уровни материала в бункере, соответствующие моментам времени в-1, t«,т;

h,t = tl-t<-1 —. временной интервал; ч;

q — производител.ьность разгрузки бункера, т!ч.

Для загрузки бункера с номером и до заданного уровня в него будет загружено Нз

МатЕрИаЛа За ВрЕМя ЗаГруЗКИ1зп

1зп

ЛО.= Нз — Ноп =. (Q-gn)dt = (Q — г«ср.п)1зп, (1)

0 где Hon — начальный уровень материала в и-и бункере, т;

Q — производительность подающего питателя, т/ч;

gn, асср.n — текущая и средняя скорость (производительность разгрузки бункера с номером и), т/ч;

При этом за время движения 1д к данному бункеру разгрузочного устройства уровень материала в.этом бункере уменьшится до величины.

t 1Ц

Ноп = Hon J г«пдву = H on г«ср.п 1д (2)

Таким образом, время, необходимое для загрузки и-го бункера с учетом выражений (1) и (2), будет составлять

Нз — Ноп + tic .и <д

tan

5 Q Цср.п

Выражение (3) учитывает не только первоначальную разгрузку бункера(Нз — Н ), но и уменьшение уровня в нем за время движения к нему материала (qñð.п 1д), Поэтому в

10 качестве критерия выбора номера бункера, подлежащего очередной загрузке, принимается критерий соответствия максимальной разгрузки бункера с учетом времени движения к нему материала, что соответст15 вует максимальному значению времени загрузки Ьп данного бункера

Н3

НО1 + Цср1 тд 1

Q С«ср1

Н02 + Цср2 tA2

Q — qcp2

HOn + чсрп 1д „

Q — с«срп

НОк + Цср.к 1д к

Q Рсрк

Нз—

ta2 =

Пмакс =

Нз— тзп

Нз— тзк

25 где n — номер бункера, для которого время загрузки максимально; тз1 — 1зк — ВРЕМЯ ДЛЯ ЗаГРУЗКИ бУН КЕРОВ, подлежащих загрузке с номерами 1 — К.

30 Бремя для загрузки каждого из подлежащих загрузке бункеров следующее, мин:

Ь1 = 20; 1з2 = 10; 1з4 = 12; tg5 = 25. В данный момент загружается бункер с номерам 3 и после завершения его загрузки по алгорит35 му (4) следующим будет выбран бункер с номером 5, Устройство для осуществления способа содержит бункера 1-5, плужковые сбрасыватели с приводами 6 — 1-0, датчики 11 — 15

40 уровня материала в бункерах, блок 16 управления питателем, бункер 17 исходного матеаиала, питатель 18, ленточный конвейер 19, датчик 20 производительности питателя, микропроцессор 21 с выходами

45 21.1 — 21,11 и выходами 21,12-21.17, включающий вычислительные блоки 21.18 и 21.19, селекторы 21.20 и 21.21, блок 21.22 сравнения, формирователь 21,23, блок 21.24 управления приводами 6 — 10 плужковых

50 сбрасывателей и датчики 22 26 опускания плужковых сбрасывателей, Датчик 20 производительности питания

18 подключен к выходу 21, i микропроцессора 21, датчики 11 — 15 уровня материала подключены. к входам 21,2 — 21.6, датчики

22-26 опускания плужковых сбрасывателей — к выходам 21.7 — 21.11. Выход 21.17 микропроцессора 21 соединен с входом блока 16 управления питателем, выходы

1638087

21.12 — 21.16 соединены с входами приводов

6 — 10 плужковых сбрасывателей.

Вычислительный блок 21,18 микропроцессора 21 выходами подключен к входам селектора 21,20, один из выходов которого соединен с входом блока 21.22 сравнения и с одним из входое блока 21,24, а другой — с входом вычислительного блока 21.19. Выход блока 21.22 подключен к одному из входов формирователя 21,23, другой вход которого соединен с одним из выходов вычислительного блока 21.19. Выход формирователя 21.23 соединен с выходом 21.17. а другой выход вычислительного блока 21.19— с другим входам блока 21.24, третий вход которого соединен с выходом селектора

21.21. Входы вычислительного блока 21.18 подключены соответственно к входам 21.121;6 микропроцессора 21, входы селектора

21.21 — к входам 21.7 — 21.11. Выходы блока

21,24 соединены с выходами 21.12-21.16 микропроцессора 21, Устройство согласно алгоритмам Fi, Fz и Еэ работает следующим образом.

Алгоритм Ft на выходе 21.17 микропроцессора 21 формирует управляющий сигнал блоку 16 управления питателем. Закон управления приводом подающего питателя описывается зависимостью

Tn = f1(ton п1, n), где в — номер загружаемого бункера:

ton — время Опускания плужкового сбрасыеателя.

Если m> и, то питатель останавливают на время Т>, пропорциональное времени

ton..в случае; когда m < и формирование паузы не производят.

Для первого случая контролируют время Т перемещения разгруженного участка конвейера

Т=пг, где т- время транспортирования материала между соседними бункерами, по истечении которого осуществляют опускание плужкоаого сбрасывателя над и-м бункером. Подъем плужкового сбрасывателя над загружаемым бункером происходит после окончания времени его загрузки, Во втором случае при m

Величина задания U является функцией направления переключения загрузки (поло. жения подлежащего загрузке бункера с номером п по отношению к загружаемому бункеру с номером m). При переключении, загрузки в сторону, противоположную двиФормирование этого участка происходит за

10 счет выдачи нулевого задания блоку 16 управления питателем на время паузы Тп по

15 выходах 21.12 — 21.16 дискретных упраеляю20 щих сигналое K(i) (в рассматриваемом при25

50

45 жению материала (когда и< е) после отгруэки питателем 18 материала, необходимого для загрузки бункер и, на конвейере 19 формируется разгруженный участок длиной, пропорциональной скорости (времени ton) опускания плужкоеого сбрасывателя, Назначение этого участка — обеспечение надежного срабатывания плужкового сбрасывателя. алгоритму F> 0эприп )в

F) = J0 при и (пзл Тл . (5)

0э при n < п1л >Тп

Плужкоеые сбрасыватели обеспечивают подачу материала и выбранный бункер.

Алгоритм Fz обеспечивает формирование на мере i = 1 — 5), Формирование управляющих сигналов осуществляется на основании зависимости

K(m) = 1,К(п) = 1 при n m, t > тз, (6)

По данному алгоритму загрузка бункера с номером m начинается е момент времени

t = t>m — (m-п) г при n< m. B это время подача материала осуществляется в два бункера с номерами m и и, В случае, когда подлежащий загрузке бункер расположен дальше по отношению к загружаемому (и> m) опускание плужкового сбрасывателя K(n) осуществляется после поднятия плужкового сбрасывателя K(m).

Выбор очередного, подлежащего загрузке, бункера осуществляется на основании обобщенного показателя времени загрузки тз, учитывающего начальный уровень материала в бункере Нзь скорость (производительность) разгрузки бункера Hi = gcp.l, время движения материала tq к данному бункеру, а также требуемый уровень заполнения. На основании этой исходной информации алгоритм Рэ по зависимости (3) и (4) осуществляет расчет времен загрузки всех бункеров, подлежащих загрузке, определение номера бункера и для которого время загрузки t3 максимально. Полученный таким образом номер бункера передается е алгоритм F1 с задержкой ц = tarn — m тдля.формирования им управляющих сигналов для блока 16 управления питателем. Для управ ления плужковыми сбрасывателями алгоритмом Ft выдается информация о номере п и времени t3m,noäëåæàùåão очередной загрузке бункера, 1638087

Алгоритм Гз реализован вычислительным. блоком 21;18 и селектором 21.20, алгоритм Fz реализован селектором 21.21 номера и блоком 21.24 управления плужковыми сбрасывателями, алгоритм Fi — блоком 21.22 сравнения, вычислительным блоком 21,19 и формирователем 21,23.

Нэ входы 21.1-21.6 и 21.18 блока поступает информация о производительности питателя Q и уровнях материалах в бункерах

1-5 соответственно.

Вычислительный блок 21.18 по зависимости (3) вычисляет времена Ь всех бункеров, По полученным значениям времени селектор 21.20 по формуле (4) определяет номер бункера и, для которого время заполнения 3п максимально. Эта информация поступает в алгоритм Ft, где блок 21.22 сравнения определяет положение бункера с номером п по отношению к загружаемому с номером m; Вычислительный блок 21.19 формирует на своем выходе сигнал окончания загрузки бункера с номером m. Формирователь 21.23 на основании выходной информации блока 21.22 сравнения и вычислительного блока 21.19 по зависимости (5), выдает управляющий сигнал блоку 16 . управления приводом. Селектор 21.21 определяет номер m загружаемого бункера и выдает его значение блоку 21.24, Последний по зависимости (6) осуществляет выдачу управляющих сигналов К (и) и К (m) для плужковйх сбрасывателей. Временной интервал

- Ьп . (m-п)т формируется на втором выходе вычислительного блока 21.19, Остановка питателя 18 на время Тп необходима для формирования на конвейере

19 разгруженного участка в случае когда номер бункера m, подлежащего загрузке, меньше номера загружаемого. Наличие разгруженного участка необходимо для надежного .опускания плужкового сбрасывателя над бункером и, подлежащим очередной загрузке. В случае когда номер бункера и больше номера m загружаемого бункера, опускание плужкового сбрасывателя нэд бункером п происходит на разгруженный участок и остановки питателя 18 не требуется.

Включение питателя 18 блоком 16 управления питателем осуществляется по алгоритму F1. Задание блоку 16 управления питателем определяется иэ условия положения бункера с номером и, подлежащего очередной загрузке, по отношению к загружаемому бункеру с номером m и формиро.вание разгруженного участка на конвеиере

19, путем выдачи задания блоку 16 управления Оз -. О на время паузы Тл.

Устройство работает следующим образом.

Пусть начальные уровни материалов в бункерах 1 — 5 соответственно составляют

5 Hpj 100, Но2 = 150, Ноз = 90, Hp4 = 110, Ноь =

= 95 т, скорости разгрузки всех бункеров равны и составляют Qcp = 50 т/ч. Производительность подающего питателя составляет

0 = 200 т/ч, время транспортирования меж10 ду бункерами составляет т = 0,1 ч, а время опускания плужкового сбрасывателя составляет to = 0,01 ч, Согласно алгоритму Рз времена загрузки бункеров составят

15 150-100 + 50 0,.1 — 200 50 — О, 150 — 150 + 50 0,2 0 27

t32 = 200 50

20 тзз — -- — — — — - — 0,51 ч;

150 — 90+ 50 0,3

200- 50

150-110+ 50 О 4 О 39 ч, 25 200-50 т 150 95+ 50 0,5 0,57 ч.

200-50

Таким образом; максимальное время

30 загрузки бункера с номером 5 (tag = 0,57 ч).

Алгоритм F>, анализируя номера бункеров загружаемого (m = 2) и подлежащего последующей загрузке (n = 5}, формирование разгруженного участка на конвейере 19

35 не производит (так как n> m), Алгоритм Ft в этом случае с задержкой времени t = 0,57 ч (равной времени загрузки бункера с номером 2) осуществляет выдачу кодовой комбинации К (2) = О и К (5) = 1, что обеспечивает

40 опускание плужкового сбрасывателя над бункером номер 5 и поднятие плужкового над бункером номер 2,- что обеспечивает подачу материала в бункер номер 5.

Далее и роцесс загрузки продолжается

45 следующим образом.

Согласно алгоритму Рз измеряют начальные уровни материала в бункерах с номерами 1 — 4, Они составляют. Hp> = 70, Hp2 =

=120, Ноз = 60, Но4 = 80, Ноь = 150 т. Времена

50 загрузки бункеров на этом шаге составляют

150 — 70 + 50 0,1 — О 56 ч

200-50

55 150 — 120+50. 0.2 026 ч.

200-50. с 150 — 60+50. О,З- =07ч

200- 50

1638087

150-80+ 50 О 4 0 б ч

200-50

На данном шаге максимальное время загрузки Ьз = 0,7 ч у бункера с номером 3.

Алгоритм.F<, анализируя номера бункера, загружаемого (m = 5) и подлежащего последующей загрузке (n = 4) через время, равное t - =0,7-3.0,1=0,4 ч на выходе 21.17 микропроцессора, формирует сигнал 0э = О на время t = тол = 0,01 ч. На конвейере 19 формируется разгруженный участок.

Алгоритм Е2, контролируя время загрузки бункера номер 5 и через время t = тээ— (m-n) r = 0,5 ч, выдает на выходах 21.12—

21.16 микропроцессора 21 комбинацию К (3)=

= 1 и К (5) = 1.

Это обеспечивает начало загрузки бункера номер-3-и отгрузку остатков материала в бункер номер 5 для заполнения его до заданного уровня. По истечении времени

t = t 6 = 0,7 ч алгоритм F2 выдазт кодовую комбинацию К (3) = 1 и К (5) = Π— материал подается только в бункер номер 3.

На следующем шаге выбора и загрузки очередного бункера по алгоритмам F<, Fz u

Ез выполняются те же действия, описанные ранее, Формула изобретения

Способ управления загрузкой бункеров материалом, заключающийся в том, IT0 измеряют непрерывно уровни материала в бункерах во всем диапазоне их изменения, 1 контролируют расход материала из каждого бункера, определяют очередной бункер для загрузки материалом, отпределяют требуемое количество материала для загрузки оче5 редного бункера, измеряют непрерывно количество поступившего в очередной бункер материала. прекращают подачу материала в бункер при достижении требуемого количества, о т л и ч а а шийся тем, что, с

10 целью увеличения эффективности загрузки и коэффициента использования объема бункеров, устанавливают время транспортного запаздывания подачи материала в каждый иэ бункеров, вычисляют скорость и величи15 ну снижения уровня материала за время транспортного запаздывания подачи материала в каждый из бункеров, определяют время загрузки бункеров до установленного уровня по отношению алгебраической сум20. мы установленного и текущего уровней материала в бункере и величины снижения уровня за время транспортного запаздывания к разности количества подаваемого материала и его расхода из бункеров, 25 сравнивают непрерывно время загрузки бункеров и назначают по максимальному времени для загрузки очередной бункер, загружают очередной предыдущий бункер по отношению к ранее заполненному после

30 прерывания потока материала с учетом разницы времени транспортного запаздывания для этих бункеров, а последующий без прерывания потока материала.

1638087 ломаю . f0 г11г

1f. 14

Ю5

21.1

КЮлпкд 1б

Составитель А.Прохоренков

Редактор Ю. Середа Техред М,Моргентал Корректор Н, Ревская

Заказ 897 Тираж 492. Подписное

ВНИИПИ.Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; 4f5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101