СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ УСРЕДНЕНИЕМ СЫПУЧИХ КОМПОНЕНТОВ
SYSTEM FOR CONTROL OF LOOSE COMPONENTS BLENDING

Изобретение относится к устройствам для контроля и управления усреднением непрерывных потоков сыпучих компонентов и может широко применяться в химической, строительной, силикатной, горнорудной, агломерационной, металлургической и других отраслях промышленности.
Известен регулятор процесса порционного дозирования сыпучих материалов, содержащий дозатор, исполнительное устройство, измеритель массы дозируемого материала, блок вычисления среднеарифметического, блок определения превышения порогового значения, вычитатель, блок задатчика массы, формирователь управляющего сигнала, вычислитель, кнопочный выключатель, накапливающий сумматор (а.с. СССР №2065199, кл. G05D 11/00, опубл. 10.08.1996 г.).
Недостатком этого устройства является функциональная сложность, частичное применение ручного труда использованием кнопочного выключателя, низкая эффективность управления усреднением, низкое качество усреднения, невозможность обеспечения равномерности усреднения, ровности по содержанию сыпучих компонентов, невозможность использования устройства для дозирования непрерывных потоков сыпучих компонентов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для управления дозированием, включающее питатель, выходом подключенный к входу дозатора, два задатчика, последовательно соединенные основной и дополнительный счетчики циклов дозирования, логический блок, блоки умножения, два блока сравнения, элемент совпадения, блок памяти и нуль-орган, первый вход которого подключен к выходу первого задатчика, второй вход - к выходу дозатора, а выход - к входу питателя и через основной счетчик циклов - к второму входу логического блока, третий вход которого связан с выходом первого блока сравнения, четвертый вход - с выходом блока памяти, второй вход - со вторым входом элемента совпадения, а третий выход - со вторым входом второго блока сравнения, причем выход элемента совпадения соединен со входом первого задатчика, а вход блока памяти - с выходом блока сравнения (а.с. СССР №935884, кл. G05D 11/00, опубл. 15.06.1982 г.).
Недостатком этого устройства является низкая эффективность управления усреднением, низкое качество усреднения, невозможность обеспечения равномерности усреднения, ровности по содержанию сыпучих компонентов, невозможность использования устройства для дозирования многокомпонентных непрерывных потоков сыпучих компонентов.
Целью изобретения является повышение эффективности управления усреднением сыпучих компонентов, качества усреднения сыпучих компонентов смеси, равномерности, ровности по содержанию, повышение производительности за счет весового дозирования системой управления сыпучих компонентов смеси конвейерными весами и питателем поступления сыпучих компонентов смеси, а также определения системой управления отклонений соотношений количеств текущих и требуемых нерегулируемого и дозируемых сыпучих компонентов смеси от предельно допустимых требуемых технологией с их последующей коррекцией.
Технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что система управления усреднением сыпучих компонентов, включающая бункер-накопительную емкость, питатель, весы, блок-задатчик, информационный выход которого соединен с входом блока сравнения, и блоки умножения, дополнительно содержит для усреднения нерегулируемого сыпучего компонента смеси последовательно соединенные бункер-накопительную емкость и транспортерный тракт подачи компонента в усредняемый штабель, последовательно соединенные весы, установленные на транспортерном тракте, и блок-накопительный счетчик суммирования информации по текущему весу компонента, а для усреднения каждого из дозируемых сыпучих компонентов смеси последовательно соединенные по числу упомянутых компонентов бункер-накопительные емкости, питатели, транспортерные тракты подачи компонентов в усредняемый штабель, последовательно соединенные по числу упомянутых компонентов весы, установленные на транспортерных трактах, и блок-накопительные счетчики суммирования информации по текущему весу каждого из дозируемых компонентов, последовательно соединенные по числу упомянутых компонентов блоки умножения, управляющие входы которых соединены с выходом блока сравнения соотношений количеств текущих и требуемых нерегулируемого и дозируемых сыпучих компонентов смеси, блоки PID-регуляторов, другие входы которых подключены к соответствующим информационным выходам весов каждого из дозируемых сыпучих компонентов, и питатели, а также блок-информационное табло, входы которого соединены с соответствующими информационными выходами весов нерегулируемого сыпучего компонента, весов каждого из дозируемых сыпучих компонентов смеси и блок-задатчика задания оператором требуемого соотношения весов нерегулируемого и дозируемых сыпучих компонентов смеси, при этом второй вход блока сравнения соотношений количеств текущих и требуемых нерегулируемого и дозируемых сыпучих компонентов соединен с соответствующим информационным выходом блок-накопительного счетчика суммирования информации по текущему весу нерегулируемого сыпучего компонента смеси, а первые и вторые информационные выходы блок-накопительных счетчиков суммирования информации по текущему весу каждого из дозируемых компонентов смеси соединены соответственно с третьим входом блока сравнения соотношений количеств текущих и требуемых нерегулируемого и дозируемых сыпучих компонентов смеси и входом блок-задатчика задания оператором требуемых соотношений весов компонентов смеси, другой информационный выход которого подключен к соответствующим входам блоков умножения.
На чертеже изображена структурная схема системы управления усреднением сыпучих компонентов.
Для усреднения нерегулируемого сыпучего компонента смеси система включает последовательно соединенные бункер-накопительную емкость 1, транспортерный тракт 2 подачи компонента в усредняемый штабель 3, последовательно соединенные весы 4, установленные на транспортерном тракте 2, и блок-накопительный счетчик 5 суммирования информации по текущему весу компонента. Для усреднения дозируемых сыпучих компонентов смеси система включает последовательно соединенные для каждого из упомянутых компонентов бункер-накопительные емкости 6, питатели 7, транспортерные тракты 8 подачи компонентов в усредняемый штабель 3, последовательно соединенные для каждого из упомянутых компонентов весы 9, установленные на транспортерных трактах 8, и блок-накопительные счетчики 10 суммирования информации по текущему весу компонентов, первые выходы которых соединены с соответствующим входом блока 11 сравнения соотношений количеств текущих и требуемых нерегулируемого и дозируемых сыпучих компонентов смеси. Система включает последовательно соединенные для каждого из упомянутых компонентов блоки 12 умножения, управляющие входы которых соединены с выходом блока 11 сравнения соотношений количеств текущих и требуемых нерегулируемого и дозируемых сыпучих компонентов смеси, блоки 13 PID-регуляторов, другие входы которых подключены к соответствующим информационным выходам весов 9 каждого из дозируемых сыпучих компонентов, и питатели 7. Информационный выход блок-накопительного счетчика 5 суммирования информации по текущему весу нерегулируемого компонента смеси соединен с соответствующим входом блока 11 сравнения соотношений количеств текущих и требуемых нерегулируемого и дозируемых сыпучих компонентов смеси. Система включает блок-информационное табло 14, входы которого соединены с соответствующими информационными выходами весов 4 нерегулируемого компонента, весов 9 каждого из дозируемых сыпучих компонентов смеси и блок-задатчика 15 задания оператором требуемого соотношения весов нерегулируемого и дозируемых сыпучих компонентов смеси, другой выход которого подключен к соответствующим информационным входам блока 11 сравнения соотношений количеств текущих и требуемых нерегулируемого и дозируемых сыпучих компонентов смеси и блоков 12 умножения, а вход - ко вторым выходам блок-накопительных счетчиков 10 суммирования информации по текущему весу каждого из дозируемых компонентов.
Система работает следующим образом.
Для определения системой управления отклонений соотношений количеств текущих и требуемых нерегулируемого и дозируемых сыпучих компонентов смеси от предельно допустимых требуемых технологией, оператор задает требуемое соотношение количеств нерегулируемого и дозируемых сыпучих компонентов смеси, закладываемых в усредняемый штабель 3, в блок-задатчик 15, где производится расчет необходимого соотношения сыпучих компонентов смеси. После начала работы транспортерного тракта 2 поступления нерегулируемого сыпучего компонента смеси из бункер-накопительной емкости 1 данные с конвейерных весов 4 транспортерного тракта 2 поступают в блок-накопительный счетчик 5, где суммируется количество сыпучего материала, отгружаемого за относительно малый фиксированный интервал времени, например за 5 минут, после чего блок-задатчик 15 рассчитывает требуемый вес каждого из дозируемых сыпучих компонентов смеси и через блоки умножения 12 передает задание в блоки 13 PID-регуляторов регулирования поступления дозируемых сыпучих компонентов смеси питателями 7, имеющими обратную связь с конвейерными весами 9 транспортерных трактов 8 подачи каждого из дозируемых сыпучих компонентов смеси.
Данные с конвейерных весов 4 и 9, поступающие в соответствующие им блок-накопительные счетчики 5 и 10 суммирования информации по текущим весам нерегулируемого и дозируемых сыпучих компонентов смеси, за относительно малый фиксированный интервал времени, например за 5 минут, передаются в блок сравнения 11, где рассчитывается текущее соотношение количеств нерегулируемого и дозируемых сыпучих компонентов смеси, поступающих в усредняемый штабель 3. Система управления отклонениями соотношений количеств текущих и требуемых нерегулируемого и дозируемых сыпучих компонентов смеси от предельно допустимых требуемых технологией постоянно корректирует данные, в случае превышения допустимого отклонения соотношений количеств сыпучих компонентов смеси блок 11 выдает сигнал применения корректирующего корреляционного коэффициента в блоки умножения 12, где текущее задание подачи материала умножается на этот коэффициент, после чего задание передается на блоки 13 PID-регуляторов регулирования поступления каждого из дозируемых сыпучих компонентов смеси питателями 7. Контроль за работой системы осуществляется оператором посредством информационного табло 14, на которое выводятся данные с конвейерных весов 4 нерегулируемого компонента смеси и весов 9 дозируемых компонентов смеси, а также с блок-задатчика 15 задания оператором требуемого соотношения весов нерегулируемого и дозируемых сыпучих компонентов смеси.
Система управления усреднением сыпучих компонентов смеси установлением последовательно соединенных для каждого из дозируемых компонентов бункер-накопительных емкостей 6, питателей 7, транспортерных трактов 8 подачи компонентов смеси в усредняемый штабель 3, последовательно соединенных для каждого из упомянутых компонентов весов 9, установленных на транспортерных трактах 8, и блок-накопительных счетчиков 10 суммирования информации по текущему весу компонентов, последовательно соединенных для каждого из упомянутых компонентов блоков 12 умножения, блоков 13 PID-регуляторов и питателей 7 позволяет одновременно выполнять усреднение для всех дозируемых сыпучих компонентов смеси одновременно.
Система внедрена на УУК ГОП ОАО «ММК». Внедрение обеспечило равномерное распределение компонентов смеси нерегулируемого сыпучего компонента, например железорудного концентрата, аглоруды, и дозируемых сыпучих компонентов смеси, например богатой сернистой руды и других обогащенных видов руд, в усредняемом штабеле 3, повысило эффективность управления усреднением сыпучих, качество усреднения, ровность полученного из сыпучих компонентов смеси агломерата по содержанию железа - на 0.3%, основность - на 0.2%, а также повысило выход агломерата, чугуна, снизило расход кокса в доменном производстве.