本發(fā)明涉及一種礦石破碎負(fù)荷的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

sandvik破碎機(jī)在正常生產(chǎn)時(shí)要求擠滿給礦，比如要求機(jī)腔料位要高出分料頭300mm左右，此時(shí)破碎機(jī)處于最佳工作狀態(tài)。以前，人工觀察機(jī)腔料位，若料位偏低，則人工扳大下礦口閘門，反之則扳小給礦口閘門。但由于操作強(qiáng)度大，且受經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心影響，很難保證控制目標(biāo)，未能最大限度地發(fā)揮設(shè)備效率，無法保證產(chǎn)量。

要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制必須首先解決機(jī)腔料位檢測裝置問題。測量料位的方法很多，但能滿足破碎現(xiàn)場灰塵大、振動(dòng)強(qiáng)這種惡劣環(huán)境的不多，且要求體積小、便于安裝，不與物料直接接觸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種礦石破碎負(fù)荷的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)ζ扑闄C(jī)中的機(jī)腔料位進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，使破碎機(jī)工作始終在滿負(fù)荷下，一方面最大限度地發(fā)揮設(shè)備效率，一方面保證產(chǎn)量。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

礦石破碎負(fù)荷的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括給礦機(jī)、位于給礦機(jī)出口處的給礦傳送皮帶以及位于給礦傳送皮帶末端的破碎機(jī)，給礦傳送皮帶位于給礦機(jī)的下方，破碎機(jī)位于給礦傳送皮帶的下方；其中，所述給礦傳送皮帶上安裝有皮帶秤，所述破碎機(jī)機(jī)腔上方安裝有超聲波料位計(jì)，所述給料機(jī)連接有變頻器；所述皮帶秤連接礦量控制器，超聲波料位計(jì)連接料位控制器，料位控制器將超聲波料位計(jì)檢測到的破碎機(jī)機(jī)腔料位與機(jī)腔料位設(shè)定值的對比結(jié)果傳輸給礦量控制器，礦量控制器將給礦機(jī)傳輸?shù)浇o礦傳送皮帶的給礦量信息和破碎機(jī)機(jī)腔料位信息結(jié)合后輸出給變頻器，控制變頻器的輸出頻率。

其中，所述系統(tǒng)以給礦量為副參數(shù)，以破碎機(jī)機(jī)腔料位為主參數(shù)構(gòu)成串級(jí)控制系統(tǒng)。

其中，所述系統(tǒng)的控制方法為：超聲波料位計(jì)將檢測到的破碎機(jī)機(jī)腔料位傳輸給料位控制器，料位控制器將超聲波料位計(jì)檢測到的破碎機(jī)機(jī)腔料位和機(jī)腔料位設(shè)定值進(jìn)行對比，并將破碎機(jī)機(jī)腔料位和機(jī)腔料位設(shè)定值的對比結(jié)果傳輸給礦量控制器，礦量控制器同時(shí)結(jié)合皮帶秤將給礦機(jī)傳輸?shù)浇o礦傳送皮帶的給礦量信息和對比結(jié)果信息后綜合控制變頻器的輸出頻率，通過控制變頻器的輸出頻率調(diào)整給礦機(jī)的給礦量。

其中，所述礦量控制器采用pi控制算法。

其中，所述料位控制器采用模糊控制算法。

其中，所述料位控制器為二維模糊控制器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案具有的有益效果為：

本發(fā)明礦石破碎負(fù)荷的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過在破碎機(jī)中增加超聲波料位計(jì)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測到破碎機(jī)機(jī)腔料位，通過在以機(jī)腔料位作為被控參數(shù)構(gòu)成的單回路控制系統(tǒng)中串聯(lián)一個(gè)給礦量控制副回路，不等給礦機(jī)給礦量的波動(dòng)影響到機(jī)腔料位，副回路立刻可對給礦機(jī)給礦量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而大大減小了給礦機(jī)給礦量的擾動(dòng)對機(jī)腔料位的影響，從而提高了主參數(shù)(機(jī)腔料位)的控制質(zhì)量和系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有極強(qiáng)的抗擾動(dòng)能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明礦石破碎負(fù)荷的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖；

圖2為本發(fā)明礦石破碎負(fù)荷的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制方法原理圖；

圖3為本發(fā)明礦石破碎負(fù)荷的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)中具有多個(gè)可調(diào)整因子的模糊控制器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明，但是本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于此。

如圖1～3所示，本發(fā)明礦石破碎負(fù)荷的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括給礦機(jī)1、位于給礦機(jī)1出口處的給礦傳送皮帶2以及位于給礦傳送皮帶2末端的破碎機(jī)3，給礦傳送皮帶2位于給礦機(jī)1的下方，破碎機(jī)3位于給礦傳送皮帶2的下方；其中，給礦傳送皮帶2上安裝有皮帶秤5，破碎機(jī)3機(jī)腔上方安裝有超聲波料位計(jì)4，給料機(jī)1連接有變頻器6；皮帶秤5連接礦量控制器8，超聲波料位計(jì)4連接礦量控制器7，料位控制器7將超聲波料位計(jì)4檢測到的破碎機(jī)機(jī)腔料位與機(jī)腔料位設(shè)定值的對比結(jié)果傳輸給礦量控制器7，礦量控制器7將給礦機(jī)1傳輸?shù)浇o礦傳送皮帶2的給礦量信息和破碎機(jī)機(jī)腔料位信息結(jié)合后輸出給變頻器6，控制變頻器6的輸出頻率。本發(fā)明礦石破碎負(fù)荷的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)以給礦量為副參數(shù)，以破碎機(jī)機(jī)腔料位為主參數(shù)從而構(gòu)成串級(jí)控制系統(tǒng)。

本發(fā)明礦石破碎負(fù)荷的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制方法為：超聲波料位計(jì)4將檢測到的破碎機(jī)機(jī)腔料位傳輸給料位控制器7，料位控制器7將超聲波料位計(jì)4檢測到的破碎機(jī)機(jī)腔料位和機(jī)腔料位設(shè)定值進(jìn)行對比，并將破碎機(jī)機(jī)腔料位和機(jī)腔料位設(shè)定值的對比結(jié)果傳輸給礦量控制器8，礦量控制器8同時(shí)結(jié)合皮帶秤5將給礦機(jī)1傳輸?shù)浇o礦傳送皮帶2的給礦量信息和對比結(jié)果信息后綜合控制變頻器6的輸出頻率，通過控制變頻器6的輸出頻率調(diào)整給礦機(jī)1的給礦量，當(dāng)機(jī)腔料位過高時(shí)，減少變頻器6的輸出頻率，從而減少給礦機(jī)1的給礦量；相反，則增加變頻器6的輸出頻率，從而增加給料機(jī)1的轉(zhuǎn)速，使破碎機(jī)工作始終在滿負(fù)荷下，以保證產(chǎn)量。

給礦量的波動(dòng)(如粒度、粘度發(fā)生變化)是系統(tǒng)中的一個(gè)主要擾動(dòng)，若僅以機(jī)腔料位作為被控參數(shù)構(gòu)成單回路控制系統(tǒng)，當(dāng)擾動(dòng)發(fā)生后，由于給礦皮帶的傳輸需要一定的時(shí)間，即存在純滯后，在給礦傳輸皮帶較短的系統(tǒng)中，該純滯后不大，單回路控制系統(tǒng)還可以基本滿足要求，但對于給礦傳輸皮帶較長的系統(tǒng)，將導(dǎo)致調(diào)節(jié)作用大大滯后，且易發(fā)生振蕩，系統(tǒng)工作穩(wěn)定性難以保證。

本發(fā)明礦石破碎負(fù)荷的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制中，內(nèi)環(huán)礦量控制器作為隨動(dòng)環(huán)節(jié)，采用普通的pi控制可以基本滿足控制系統(tǒng)的要求，外環(huán)料位控制器采用模糊控制算法。

采用二維模糊控制器，即雙輸入(偏差e、偏差變化率△e)單輸出控制結(jié)構(gòu)。如圖3所示，為提高系統(tǒng)性能，采用具有多個(gè)可調(diào)整因子的模糊控制器，引入可調(diào)整因子α，用于調(diào)整誤差和誤差變化在不同階段的作用。在控制過程中，通過破碎機(jī)料位和功率負(fù)荷檢測來分析判斷破碎機(jī)的生產(chǎn)負(fù)荷。在判斷分析過程中引入模糊控制理論，具有顯著的控制效果。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種礦石破碎負(fù)荷的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括給礦機(jī)、位于給礦機(jī)出口處的給礦傳送皮帶以及位于給礦傳送皮帶末端的破碎機(jī)；給礦傳送皮帶上安裝有皮帶秤，破碎機(jī)機(jī)腔上方安裝有超聲波料位計(jì)，給料機(jī)連接有變頻器；皮帶秤連接礦量控制器，超聲波料位計(jì)連接料位控制器，料位控制器將超聲波料位計(jì)檢測到的破碎機(jī)機(jī)腔料位與機(jī)腔料位設(shè)定值的對比結(jié)果傳輸給礦量控制器，礦量控制器將給礦量信息和破碎機(jī)機(jī)腔料位信息結(jié)合后輸出給變頻器，控制變頻器的輸出頻率。本發(fā)明系統(tǒng)通過在以機(jī)腔料位作為被控參數(shù)構(gòu)成的單回路控制系統(tǒng)中串聯(lián)一個(gè)給礦量控制副回路，大大減小了給礦機(jī)給礦量的擾動(dòng)對機(jī)腔料位的影響，從而提高了主參數(shù)的控制質(zhì)量和系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。

技術(shù)研發(fā)人員：童國道;唐聲陽;朱麗平;譚文彬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京鼎爾特科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.26
技術(shù)公布日：2017.10.03