Способ автоматического управления процессом двухслойной загрузки шихты на агломерационную машину

 

Изобретение отйрсится к области автО матйзаций агломерационных машин. Способ включает управление и стабилизацию расхйДоЬ шихты, выдаваемой дозаторами из приемных бункеров для нижнего и верхнего слоев Шихты, контроль уровней (Или масс) шихты в собтветствующ их загрузочных бункерах агломерационной .машины, толщин нижнего и общего слоев шихты на агломерационной ленте и скорости Движения агломерационной ленты, а также рёгул и р о в а н и.е с к о р ост ей вращения барабанных питателей, выдающих шихту из загрузочных бункеров, и скорости Дбиженйя агломерационной ленты пропорционально задержанным во времени задающим сйгна ,:..:л.,;,...;,;,;2. ..; /;. :: лом дозаторов Шихты. Для увеличения производительности агломерационной машины и повышения качества агломерата за счет увеличения стабильности уровней шихты в загрузочных бункерах и общей толщины слоя шихты на агломерационной ленте управление скоростью вращения каждого из питателей производят пропорционально задержанному задающему сигналу соответствующегб дозатора шихты, а управление скоростью движения агломерационной ленты - пропорционально сумме задержанных задающих сигналов Дозаторов. Дополнительно формируют сигнал, равный среднему значению уровней шихты в загрузочных бункерах, а управление скоростями вращения барабанных питателей и скоростью двикения агломерационной ленты осуществляют по отклонению указанного сигнала от его заданного значения путем синхронных и равных между собой изменений соотношений между указанными скоростями .и Соответствующими задержанными задающими сигналами дозаторов/Причем при увеличении среднего значения уровней шихты скорости увеличивают и, наоборот. Скорость вращения каждогоиз барабанных питателей изменяют по отклонению толщины соответствующего слоя шихты от его заданного значения путем изменения Соотношения между скоростью данного питателя и скоростью движения агломерационной ленты. При увеличении толщины слоя скорость вращения питателя уменьшают и, наоборот. 4 з.п.ф-лы, 2 ил. ел 00 - го ю СА) ND

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК Ж 1812232 А1 (5!)5 С 22 В 1/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (21) 4810048/02 ..: . лом дозаторов шихты. Для увеличения про(22) 04.04,90 .: иэводительности агломерационной маши(«) 30,04.93. Бюл. М 16 (71) Научно-производственное объединение ны и повышения качества агломерата за счет увеличения стабильности уровней шихты в загрузочных бункерах и общей толщипо автоматизации гарнорудных металлургических.предприятий и энергетических объ- ны слоя шихты на агломерационной ленте ектов — ..черной " металлургии управление Скоростью вращения каждого с.9-14 (перевод Nã 12503 с Яп. ЦНИИТЭИ задающих сигналов дозаторов. ДополниЧМ, М., 1981. тельно формируют сигнал, равный средне(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВ- . му значению уровней шихты в загрузочных

ЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДВУХСЛОЙНОЙ ЗА- бункерах, а управленйе скоростями вращеГРУЗКИ ШИХТЬ! НААГЛОМЕРАЦИОИНУ10., ния барабанных питателей и скоростью дви6

МАШИНУ жения агломерационной ленты., осуществляют по отклонению указанного (57) Изобретение относится к области авто- сигнала от его заданного значения путем матизации агломерационных машин, Спосинхронййх и равных между собой иэменесоб включает управление и стабилизацию нийсоотношениймеждууказаннымискорорасходо«в шихты, выдаваемой дозаторами, стями и соответствующими задержанными иэ приемных бункеров для нижнего и верх-. него слоев шихты, "кантроль уровней (или задающими сигналами доэаторов. Причем при увелйчении среднего значения уровней масс) шихты в соответствующих загруэоч- шихты скбрбсти увеличивают и, наоборот

Скорость вращения каждого иэ барабанных питателей изменяют flQ отклонени о толщиHbl соответствующего слоя шихты ат его заных бункерах агломерационнай машины, толщин нижнего и общего слоев шихты на агломерационной ленте и скорости движения агломерационной ленты,:а также peryданного значения путем изменения лирование — скоростей вращения соотношения между скоростью данного пибарабанных питателей, выдающих шихту из тателя и скоростью движения агломерацизагрузочных бункеров, и скорости движения анной ленты. При увеличении толщины слоя агломерационной ленты пропорционально скорость вращения питателя уменьшают и, задержанный ва времени задающим сигна- наоборот. 4 з,п.ф-лы, 2 ил, "Днепрчерметавтоматика" (72) А,Д«Ищенко (56) Ески К., Хосокава М., Мацумото Т. АСУ .аглофабрики и фабрики по "производству окатышей — Кобэ сайка гихо; 1980, т.30, 9 4, Изобретение относится к области автоматизации агломерационных машин, Цель изобретения — увеличение произ. водительности агломерационной машины и из питателей производят пропорционально задержанному задающему сигналу соответствующего дозатора шихты, а управление скоростью движения агломерационной ленты — пропорционально сумме задержанных повышение качества агломерата эа счет увеличения стабильности уровней шихты в загрузочных бункерах и общей толщины слоя шихты на агломерационной ленте.

QQ Э ! ю

Сд

1812232

Указанная "цель достигается тем, что скорость вращения каждого l13 барабанных питателей шихты измеряют пропорционально задающим сигналам соответствующих доэаторов щихты с учетом запаздывания при перемещении шихты от приемных до загрузочных бункеров пбпя = Кшн Ошн.з.м.I

l1bflB = К ws ОШВ.З.М. где Ошн.з.м., Ошв.з,м. - задержанные во времени значения задающих сигналов доэаторов шихты в нижний Ош сз и верхний Ошв,з слои;

Кшм, Кшв — коэффициенты пропорциональности.

Скорость движения агломерационной ленты изменяют пропорционально сумме задающих сигналов дозаторов с учетом запаздывания при перемещении шихты от приемных до загрузочных бункеров

ЧАл = KAn (Ошн.з.м, + Ошв.з.м.) где КАв — коэффициент пропорциональности.

Формируют сигнал, равный среднему значению уровней шихты в загрузочных бункерах, и определяют отклонение этого сигнала от его заданного значения

hw.ср = — ("шн + 1шв);

hw.cp.з hw.ñð.ç hw.cp. где Йшн, hws — текущие значения уровней шихты в загрузочных бункерах нижнего и верхнего слоев;

hw,ср.з. — заданное значение среднего уровня шихты.

Управление скоростями вращения барабанных питателей и скоростью движения агломерационной ленты осуществляют по величине ЛЬш,ср.з путем синхронных и равных между собой изменений соотношений между указанными скоростями и соответствующими задержанными задающими сигналами доз второ в

Пблв = Kw Кшв.1 Ошв.з.м

Пбпн = Кш Кшв.1 Ошв.з.Ml

VAn = Кш КАл.1 (Gwí.ç.ì + Ошв.з.м)

Кш 1(Л "ш.ср,з) где Кш Кшн.1=Кшн Кш Кшв.1=Кшв, Кш КАл.1

= KAn

Скорость вращения каждого из барабанных питателей изменяют по отклонению толщины соответствующего слоя шихты от ее заданного значения путем изменения соотношения между скоростью данного питателя и скоростью движения агломерационной1 ленты пбпн Кш Кшн 1 Ошн.э.M

Пбпв = Кш Кшв.1 Qws.ç.ì

Кшн.1 = 12 (Л1 шв)

Кшв.1 = тэ (ЛНшв), где Л Ншв = Ншн.з Ншн ЛНш г Ншв.з Ншв отклонения толщин нижнего Нш„и верхнего

Ншв слоев шихты от их заданных значений

11шн.з и Ншв.з.

Дополнительно формируют сигнал, равный разности между уровнем Illlnxrbl в загру зочном бункере нижнего слоя и уровнем шихты в загрузочном бункере верхнегослоя

Ь hw.н-в = пшн hws.

Скорости вращения барабанных питателей изменяют путем равных по величине, но обратных по знаку изменений заданных значений толщин нижнего и верхнего слоев

"5 шихты:

Ншн.з.к = Шшн.з + <4 А(йш.н-в)

Ншв.з.к =. Ншв.з т4 А(йш.н.в) гле Ншн.з и Ншв.з — заданные значения толщин нижнего и верхнего слоев шихты.

Заданное значение толщины верхнего слоя шихты изменяют по отношению к изменению заданного значения толщины нижнего слоя шихты со сдвигом во времени, равным времени перемещения шихты от пи25 тателя нижнего слоя до питателя,верхнего слоя

Ншв.з.x(t) = Ншв.a(t) т4(Ь/1ш.н-в)(т-te-e), где т — текущее время; Ь-s — время перемещения шихты на агломерационной ленте от

3О питателя нижнего слоя до питателя верхнего слоя.

Технологический объект управления схематически представлен на фиг.1, где 1, 2 — загрузочные бункеры верхнего и нижнего

35 слоев шихты, соответственно; 3, 4- измерители уровней шихты в бункерах; 5, 8, 17— управляющие"устройства приводов барабанных питателей и агломерационной ленты; 6, 9, 18 — приводные двигатели

4О барабанных питателей и агломерационной ленты; 7, 10, 19 — барабанные питатели и агломерационная лента; 11, 12 — барабанные окомкователи шихты нижнего и верхне-. го слоев; 13, 15 — тахогенераторы; 14, 16—

45 измерители тол щин общего и нижнего слоев шихты; 21, 22- дозаторы шихты в нижний и верхний слои; 23 — управляющий вычислительный комплекс; 24 — эадатчик среднего уровня шихты 0 загрузочных бункерах; 25, 5О 26 — эадатчики толщин верхнего и нижнего слоев; 27, 28 — задатчики производительностей дозаторов; йшв, Ьшя — уровни шихты в загрузочных бункерах верхнего и нижнего слоев; Нш, Нш -толщины общего и нижнего

55 СЛОСВ ШИХтЫ; ЧАв -СКОрОСтЬ дВИжЕНИя аГЛОМЕрацИОННОй ЛЕНТЫ; Пбпв.р, Пбпн.р, VAnp— расчетные значения скоростей вращения барабанных питателей и скорость движения агломерационной ленты; Ошн.з, Ошв.з — эа1812232

30

50

55 данные значения производительностей доЗатОРОВ ШИХтЫ; hUI,вр.з — ЗаДаННОЕ ЗНаЧЕНИЕ среднего уровня шихты в загрузочных бункерах; Ншв,з, Ншн.з- заданные значения толщин верхнего и нижнего слоев шихты.

Структура системы управления, реализуемой управляющим вычислительным комплексом 23 для осуществления предлагаемого способа, представлена на фиг.2, где: 29, 37, 39, 41, 43. 45, 46 — элементы алгебраического суммирования; 30, 32, 33, 35, 36 — элементы умножения; 31, 34, 48, 49 — элементы временной задержки; 38, 42, 44, 47 — регуляторы; 40 — элемент деления на 2.

В системе автоматического управления загрузкой контролируются скорости механизмов, заданные производительности дозаторов, уровни шихты в бункерах, толщины слоев шихты. Управляющие устройства 5, 8 и 17 осуществляют управление приводами питателей и агломерационной ленты так, ЧТО ИХ СКОРОСТИ ПБпв, ПБпн И ЧДд PBBHbl COOT

ВЕтСтВЕННО РаСЧЕтНЫМ ЗНаЧЕНИЯМ ПБпв р, пБпн.р и ЧДл.р, фоРмиРУЕмым в УпРавлЯющем вычислительном комплексе.

В управляющем вычислительном комплексе (фиг.1,б) при помощи элементов 31 и

34 формируются сигналы Ош,, „и Q«,, м

ПУТЕМ СДВИГа СИГHBJIOB Ош .з И Ошв,з На время, равное времени перемещения шихты от дозаторов до загрузочных бункеров, При помощи элементов 32 и 35 фОРМИРУЮтСЯ ПРОИЗВЕДЕНИЯ Кш Ошн.вм И

К ш Q 0,3.М, а с помощью элемента 29—

Сигнал Кш (Ошн.,,ö + Ошв,з.м), ПРи пОМОЩи элементов 30, ЗЗ и 36 формируются выходНЫЕ СИГНаЛЫ VAn.p = Кш КДл.1 (Ошн.з м +

Ошв.з.м) пБпн.р = Кш Кшн Ошн.з.м и пБпв.р =

Кш Кшв.1 Ошв.з.м. Указанные сигналы поступают на управляющие устройства 17, 8 и

5 соответственно, которые устанавливают скоРости механизмов, Равные Чдв = VAn.р, ПБпн = ПБпн,р И ПБпв. = ПБпв.р.

При помощи элементов 39 и 40 формируется сигнал, равный среднему значению уровней шихты в загрузочных бункерах, hm.cp = 0,5 (йшн+ йшв). С помощью элемента

37 определяется отклонение этого сигнала от его заданного значения: и ш.ср з = пш.ср,з

- h».cð. Величина hh», p.ç является входным сигналом регулятора 38, на выходе которого фоРмиРУетсЯ сигнал Кш = fl (A 11ш,ср 3).

При помощи регуляторов 44 и 47 формируЮтСя СИГНаЛЫ Кшн,1 И Кшв.t. ВХОДНЫМ СИГналами регуляторов являются отклонения толщин нижнего и верхнего слоев шихты

Ншн и Ншв от их заданных значений, определяемые в элементах 43 и 46. Толщина верхнего слоя шихты при этом вычисляется при помощи элементов 45 и 48 как разность между Нш и задержанным во времени значением Ншн.

В элементе 41 определяется разность уровней шихты в загрузочных бункерах пш.н-ы, по которой в регуляторе 42 формируется сигнал f4 (Лйш.н-a). поступающий в элемент 43 непосредственно и в элемент 46 через элемент временной задержки 49. В связи с тем, что время перемещения шихты на агломерационной ленте от питателя нижнего слоя до питателя верхнего слоя зависит от скорости VAn, эта величина используется в элементах 48 и 49 для определения времени задержки сигналов.

Тракт загрузки шихты на агломерационную машину отличается наличием большого запаздывания на участке от дозаторов до загрузочных бункеров и относительно малой емкостью загрузочных бункеров. Это усложняет задачу стабилизации уровней шихты в загрузочных бункерах и толщины слоя LUMxTbl на агломерационной ленте, особенно в условиях наличия возмущающих воздействий. Основными из возмущений являются флуктуации производительностей дозаторов, колебания выхода шихты из барабанных окомкователей и барабанных питателей, а также изменения Обьемной массы окомкованной шихты. Все возмущения проявляются суммарно в резких отклонениях стабилизируемых параметров oT ux заданных значений. Положение усугубляется при двухслойной загрузке в связи с дополнительными взаимными связями между паРаметРами. Так, изменение скОРости Чдв одновременно влияет на толщины слоев

ШИХтЫ Ншн И Ншв, КажДаЯ ИЗ тОЛЩИН СЛОЕВ влияет на толщину общего слоя Нш. В этих условиях управляющие воздействия на производительности дозаторов (управление снизу вверх) оказываются не эффективнь ми и могут привести к раскачке системы. Управление исключительно а счет изменения скорости VAn приводит к нарушениям процесса спекания шихты.

Предлагаемый способ управления отличается тем, что предусматривает комбинированное управление: по заданным производительностям дозаторов — скороCTAMM ПБпн, ПБпв И ЧДл (ВНИЗ), а ПО ОТКЛОНЕниЯМ ЛНшн ИЛ Ншв — скоРостЯми пБпн и пБпв (ввеРх); иэ сУммаРного эффекта вОЗмУ. щений выделяет и отдельно компенсирует возмущения, связанные с изменением производительности дозаторов, чем облегчает и улучшает работу контуров стабилизации

1812232 уровней и толщин слоев шихты; обеспечивает пропорциональность между производительностями доэаторов и скоростями щи пь„я, VAn при всех предусмотренных управляющих воздействиях, чем исключает дополнительные возмущения; сохраняет указанную пропорциональность и в динамике — за счет синхронизации потоков шихты на всех участках тракта загрузки; стабилизирует средний уровень шихты в загрузочных буйкерах, à также исключает разнонаправленные отклонения уровней в этих бункерах; осуществляет стабилизацию толщин нижнего и верхнего слоев шихты и толщины общего слоя шихты эа счет запасов шихты в загрузочных бункерах; производит изменения скорости Vpл только при изменениях производительностей дозаторов L1 при изменениях обьемной массы шихты (выражающихся в одновременном изменении уровней шихты в загрузочных бункерах), чем исключает влияние остальных возмущений на процесс спекания.

B качестве базового. образца может быть принят способ, реализуемый системой автоматического контроля и регулирования высоты слоя шихты на палетах агломерационной машины, состоящий в стабилизации высоты слоя шихты на аглоленте путем изменения скорости вращения барабанного питателя по сигналам датчика высоты слоя, Данный способ, как и ранее рассмотренные известные способы, не обеспечивает стабилизацию массы шихты в загрузочных бункерах и неэффективен для управления двухслойной загрузкой шихты на агломерационную ленту.

Предлагаемый способ лишен указанных недостатков. Техническая эффективность

его состоит в повышении производительности агломерационной машины за счет исключения ее остановок из-за переполнения или опорожнения загрузочных бункеров.

Повышению производительности способствует также стабилизация уровней шихты в бункерах, обеспечивающая увеличение газапроницаемости шихты, Стабилизация толщины слоя улучшает процессы зажигания и спекания шихты, чем достигается повышение качества агломерата.

Формула изобретения

1, Способ автоматического управления процессомдвухслойной загрузки шихты на агломерационную машину, включающий управление и стабилизацию расходов шихты, выдаваемой дозаторами из приемных бункеров для нижнего и верхнего слоев шихты, контроль уровней или масс шихты s соответствующих загрузочных бункерах, контроль толщин нижнего и общего слоев шихты на агломерационной ленте и скорости движения агломерационной ленты, а

5 также регулирование скоростей вращения барабанных питателей для подачи шихты из загрузочных бункеров, и скорости движения агломерационной ленты пропорционально расходам-шихты из приемных бункеров с

10 учетом запаздывания на прохождение шихты иэ приемных до загрузочных бункеров, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности агломерационной машины и повышения качества ar15 ломерата за счет увеличения стабильности уровней шихты в загрузочных бункерах и общей толщины слоя шихты на агломерационной ленте, изменяют скорость вращения каждого,из барабанных питателей пропор20 ционально задаваемому расходу шихты соответствующего дозатора, с учетом: запаздывания на прохождение шихты от приемных бункеров до загрузочных бункеров, а скорость движения агломерационной

25 ленты изменяют пропорционально сумме задаваемых расходов шихты с учетом запаздывания на прохождение шихты от приемных до загрузочных бункеров, 2. Способ по п.1. отличающийся

30 тем, что изменяют скорости вращения барабанных питателей и скорость аглоленты в зависимости от среднего значения уровней шихты в загрузочных бункерах, причем при увеличении среднего значения уровней уве35 личивают скорость вращения барабанных питателей и скорость движения аглоленты и наоборот.

3. Способпоп.1,отличающийся тем, что скорость вращения каждого из ба40 рабанных питателей изменяют в зависимости .. от отклонения толщины соответствующего слоя шихты от его заданного значения путем изменения соотноше- ния между производительностью данного

45 питателя и скоростью движения агломерационной ленты, причем при увеличении толщины слоя скорость вращения барабана питателя уменьшают и наоборот.

4. Способ по п,1, отличающийся

50 тем, что определяют разность между уровнем шихты в загрузочном бункере нижнего слоя и уровнем шихты в загрузочном бункере верхнею слоя, по указанной разности производят изменения скоростей вращения

55 барабанных питаталей шихты путем равных по величине изменений заданных значений толщин нижнего и верхнего слоев шихты, причем при положительном значении ука10

1812232

Щуг/ йа 2

Составитель А,Ищенко

Техред М.Моргентал Корректор Н Милюкова

Редактор

Заказ 1560 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 занной разности заданное значение толщины нижнего слоя увеличивают, а верхнего— уменьшают, а при отрицательном значении разности — наоборот.

5, Способ по п.1, отличающийся тем, что изменение заданного значения толщины верхнего слоя шихты относительно изменения заданного значения толщины нижнего слоя шихты производят с учетом запаздывания, равного продолжительности перемещения шихты на агломерационной

5 ленте от барабанного питателя нижнего слоя шихты до барабанного питателя верхнего слоя.