Способ управления процессом измельчения в барабанной мельнице

 

Изобретение относится к автоматизации процессов измельчения сырья в барабанных мельницах и может быть использовано в металлургической, химической, цементной и других отраслях промышленности, связанных с процессами тонкого измельчения материалов. Способ управления процессом измельчения в барабанной мельнице заключается в том, что величина шага изменения уровня заполнения мельницы Δϕ, определенная экстремальным регулятором, корректируется в зависимости от разности значений текущей мощности привода мельницы Р (t) и базовой мощности Р^x, которая определяется в зависимости от числа фиксаций признака режима перегрузки в определенный предшествующий период времени t. Этим достигается возможность контроля запаса устойчивости системы, обеспечения определенной, оптимальной в данных производственно-экономических условиях, вероятности наступления режима перегрузки, что повышает эффективность экстремального регулирования.

Изобретение относится к автоматизации процессов измельчения сырья в барабанных мельницах и может быть использовано в металлургической, химической, цементной и других отраслях промышленности, связанные с процессами тонкого измельчения материалов.

Известен способ управления загрузкой барабанной мельницы, заключающийся в экстремальном регулировании ее производительности, фиксации аварийных перегрузок и устранении их путем временного исключения экстремального регулирования и осуществления определенного воздействия в сторону снижения расхода материала, определении после воздействия на расход материала по истечении времени переходного процесса приращения уровня загрузки мельницы, превосходит установленную норму, увеличении принятого значения воздействия на расход материала и повторении его при исключенном экстремальном регулировании, а в случае, когда приращение уровня загрузки мельницы не превосходит установленного: нормы, введении экстремального регулирования, определении интервала времени, в течение которого производится экстремальное регулирование в неизменном направлении, соответствующем повышению расхода материала, и при превышении этим интервалом времени установленной нормы уменьшении принятого значения воздействия на расход материала в мельницу [1] В этом способе не предусмотрена возможность контроля запаса устойчивости системы регулирования.

Целью изобретения является повышение устойчивости и эффективности экстремального регулирования.

Это достигается тем, что величина шага Δϕ изменения уровня заполнения мельницы, определенная экстремальным регулятором, корректируется в зависимости от разности величин текущей мощности привода мельницы Р (t) и базовой Р^x, которая определяется в зависимости от числа n-фиксаций режима перегрузки в определенный предшествующий период t и соответствует определенной, оптимальной в данных производственно-экономические условиях вероятности наступления режима перегрузки.

Сущность изобретения заключается в следующем. Известно, что вероятность наступления режима перегрузки зависит от степени заполнения мельницы v и мощности привода Р. С ростом этих параметров вероятность наступления перегрузки возрастает, но установить эту зависимость в аналитической форме затруднительно из-за дрейфа статической характеристики P = f(ϕ), а также дрейфа нуля получаемых сигналов. Вероятность наступления режима перегрузки проявляется в частоте наступления режима перегрузки, ее можно оценить статистически по числу n фиксаций наступления признака режима перегрузки в определенный интервал времени τ предшествующий текущему моменту. Для конкретных производственно-экономических условий существует оптимальная величина вероятности наступления режима перегрузки: поддержание меньшей вероятности связано с отклонением уровня заполнения v мельницы от оптимального значения в сторону уменьшения, что сопровождается потерями производительности. Поддержание условий повышенной вероятности наступление перегрузки также ведет к потере производительности в связи с частым наступлением перегрузки и принятием мер по ее устранению. Базовое значение мощности Р^х соответствует оптимальному значению вероятности наступления перегрузки и меняется в соответствии с изменением условий измельчения - свойств исходного сырья, его грансостава и износа футеровки измельчительного агрегата; оценка базового значения мощности производится дискретно через каждый интервал времени t, в течение которого оценивается текущее значение вероятности наступления режима перегрузки: Если текущая мощность Р(t) близка к базовому значению Р^x, , то нет оснований для корректировки работы экстремального регулятора.

Если текущая мощность Р (t) существенно больше базового значения и, следовательно, вероятность наступления перегрузки становится больше приемлемой величины, то целесообразна корректировка величины шага Dv, определенной экстремальным регулятором Δϕ^*= k·Δϕ,, где Δϕ^* скорректированное значение поискового шага экстремального регулятора.

При этом значение коэффициента К должно меняться в зависимости от знака Dv: если Dv>0(т. е. делается шаг в сторону повышения уровня заполнения ϕ в условиях и без того повышенной вероятности наступления перегрузки), то этот шаг целесообразно скорректировать в сторону уменьшения, т.е. К <1 если Dv<0 (т. е. делается шаг в сторону снижения уровня заполнения ϕ, то такой шаг целесообразно увеличить (К>1), что ведет к ускоренному снижению вероятности наступления перегрузки.

Этим требованиям удовлетворяет соотношение: , где ΔP предельно допустимое отклонение, определяемое на основе статистических данных так, чтобы ΔP ≥ P(t)-P^*_o.

Если P(t) < P^*_o и, следовательно, вероятность наступления перегруза меньше оптимальной, то соотношение (1) обеспечивает проведение корректировки в противоположном направлении.

Значения временного интервала τ, параметров a,ΔP,n₁,n₂,, а также начальное значение базовой мощности P^*_o определяются предварительно, на основе технико-экономического анализа с учетом статистических данных. Адекватным выбором этих параметров достигается возможность контроля запаса устойчивости системы, обеспечения определенной, оптимальной в данных производственно-экономических условиях вероятности наступления перегрузки, что повышает эффективность экстремального регулятора производительности мельницы.

Способ реализуется при управлении измельчительным агрегатом с использованием управляющей вычислительной техники.

Формула изобретения

Способ управления процессом измельчения в барабанной мельнице, заключающийся в измерении мощности привода P(t) и уровня заполнения барабана ϕ(t), экстремальном регулировании производительности мельницы, фиксации аварийных перегрузок, временном исключении экстремального регулирования, снижении расхода материала, анализе загрузки по окончании переходного процесса и в случае наличия перегрузки дополнительным усиленном снижении расхода материала при исключенном экстремальном регулировании, а в случае отсутствия перегрузки повторном введении экстремального регулирования, определении промежутка времени, в течение которого производится экстремальное регулирование в неизменном направлении, соответствующем повышению уровня загрузки и в случае превышения этим промежутком времени установленной нормы увеличения расхода материала, отличающийся тем, что выбирают величину τ временного интервала оценки вероятности наступления перегрузки, за каждый очередной j-й интервал подсчитывают число n_j наступлений признака перегрузки, определяют базовое значение мощности привода P^*_j после каждого j-го временного интервала в соответствии с соотношением: а величину рабочего шага экстремального регулирования корректируют по выражению: где P^*_j, P^*_j-1 значения базовой мощности соответственно за j-й и предшествующий j-1 интервала длительности P^*_o; τ начальное значение базовой мощности; а заданная величина изменения базовой мощности в зависмости от величины n_j;
n₁ и n₂ заданные пороговые значения величины n_j;
Δϕ^* скорректированное значение рабочего шага экстремального регулятора;
DP предельно допустимое отклонение задаваемое при соблюдении неравенства,
ΔP≥ P(t)-P^*_j для всех j.