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破碎機控制系統的調節

添加時間:2015-01-18  瀏覽:
    由于破碎機破碎的是礦石,而礦石的顆粒大小、硬度等參數是隨時變化的,為了使破碎機的電流控制值較高(額定電流的90%~95%),又不致使破碎機驅動電機過負荷,要求系統有很好的應變性。同時,破碎機能否給礦,受破碎機的狀態(運行還是停止)和破碎機下的運輸皮帶的狀態開還是停及給礦機上方的緩沖礦倉的料位(空還是滿)的限制,因此,該控制系統在接收到要求停止給礦的信號后,調節器應立即作出響應,使調節器的輸出很快達到最小值(4mA)。
    該系統通過以下方法實現上述要求。
    1.合理地選取調節器的比例帶和積分時間常數,這是一般系統都必須考慮的,在此不多贅述。
    2.適當地給電流/料位檢測加濾波,對于穩定給礦機的速度和主電機的電流或破碎腔料位很有好處。因為破碎機的負荷本身就是含有較頻繁的沖擊負荷。因此,適當加些濾波對系統的穩定有好處。但是,切忌過度,因為濾波時間常數大了,則檢測值跟不上實際電流/料位變化,使該系統的超調量增太,這是不可取的。
    3.對控制輸出的上限一定要有所限制,由于破碎機的供礦,有時顧粒會忽大忽小,其結果是破碎機的電流值亦忽大忽小變化,為保證電流值基本恒定,破碎機的始礦量必須是忽大忽小的變化,其結果是:當電流值偏小時,調節器輸出增大,給礦量增大,破碎機易滿礦,當電流值由小突然變大(顆粒突變)時,破碎機會過電流,由于調節器反向積分需要一定的時間,因此會造成較長時間的過流電流。
    為解決這一問題,我們是通過調節液壓給礦機控制板的輸出響應來實現的,當調節器輸出為最大值20mA時,對應的給礦機控制信號也不會超過200mA,對應地,在這樣的紿礦速度下,破碎機不會經常滿礦。
    4.引入開關量控制,這是系統能正常運行的關鍵所在。因為破碎機電流平時控制在額定值的90%左右,稍有不慎就會使驅動電機過負荷。在系統為沖擊負荷的情況下,為使破碎機能充分發揮其效能,對控制系統的應變性要求較高,而由自控理論知,系統的調節速度愈快,超調量就愈太。本系統為克服這一矛盾,采用了一個比較切換邏輯來解決這一矛盾。具體辦法是:當破碎機工作在額定值以下,系統按正常的PID調節運算進行調節,當破碎機電流超過額定值時,比較切換邏輯電路自動將電流反饋切除,而用一個比與額定電流本身對應的反饋信號大得多的劇定電壓值取代,使調節器輸出快速減小,保證電動機不會較長時間過負荷,較好地解決了超調量與調節速度之間的矛盾。
    從這個實例的詳細分析可以看出,開關量控制在PID調節系統中的作甩是相當大的。它能解決PID調節器本身難以克服的困難。不僅如此,在別的應用場合,還有其更多的作用,如浮選給藥控制系統中,給藥量是根據磨礦量、礦石性質等進行添加的,在礦石性質一定時,若磨礦量變化(如有磨機開停),則給藥量也應相應增減,對于這樣的調節系統,給定值的大小可通過磨機的開啟臺數來確定,而不需人工干預,讓操作人員有更多的時間去注意其它的工藝參數和設備狀況。叉如,有些生產設備配套時,原沒有考慮自控,執行機構不能接收調節器輸出的控制信譬(0~10mA或4~20mA),而只能接收開關量信號,這時,不得不采取調節器和開關量控制聯用。對于大擾動系統,為提高系統對擾動的抑制能力,加上開關量控制是必要的,如浮選機波位控制系統,一般是幾臺磨機的礦漿合在一起供給一個系列的浮選機,如大山選礦廠的浮選機是一個系列對應2臺球磨機,但由于4臺球磨機的量是經八流分配器分剮給兩個浮選粗選系列的,也就是說,對于一個粗選系列而言,它的礦漿量可能分別是1、1.5和2臺球磨機的量,取決于球磨機開啟的臺數;1、3臺或2、4臺,如果有一臺球磨機開停,它對于浮選機的礦量和影響量為50%~100%。比如,開一個粗選系列,先開一臺球磨機,在系統穩定運行后,又開另一臺球磨機,系統的礦漿量增大一倍,此時,若仍讓PID調節器按常規的PID調節過程調節,其過程是相當長的,約0.5h,因為浮選機是一個滯后時問很長的積分環節,調節器的增益值只能整定較小,積分時間必須整定得較長,才能保證系統的超調較小。如果此時利用開關量控制預先將浮選機的閘板下調一定的開度(實際探索該值),勢必可以大大減小系統的超調量,使過渡過程時間相對縮短。
    綜上所述,PID控制與開關量控制聯用能解決生產過程中存在的諸多問題,而分散控制系統,可編程序控制器(如T1565等)和工業控制機等能較容易實現上述的組合。


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標簽: 破碎機     
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