[發明專利]球磨機給礦量智能控制裝置

有效

• 申請號: 201110062415.8
• 申請日: 2011-03-16
• 公開（公告）號: CN102221824A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 于代林;侯治宇;王汝杰;馬忠利;回建;李立男;馬企宏;王慶彬;孫承敏;許國光;陳浩;劉福強
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 孔金滿

1.球磨機給礦量智能控制裝置，其特征在于由設有PID一種控制器和模糊控制器的PLC，分別與此PLC的輸入接口相連接的輸入參數傳感器、“手動”/“自動”轉換開關和給礦量設定裝置所組成，所述的PLC的輸出接口與球磨機給礦圓盤變頻器相連接，所述的模糊控制器為給礦模糊控制器，所述的輸入參數傳感器包括設在球磨機上的球磨機電耳、球磨機功率傳感器，設在旋流器上的旋流器壓力傳感器、旋流器粒度傳感器和設在皮帶機上的皮帶電子秤，所述的輸入參數傳感器接口與所述的模糊控制器相連接。

2.根據權利要求1所述的球磨機給礦量智能控制裝置，其特征在于所述的給礦模糊控制器為四維輸入、單輸出的模糊控制器，此四維輸入的四個輸入變量是：球磨機電耳、球磨機負荷、旋流器壓力和一次旋流器溢流粒度值，此單輸出的輸出控制量是球磨機給礦量。

3.根據權利要求2所述的球磨機給礦量智能控制裝置，其特征在于所述的給礦模糊控制器的四個輸入變量量化到基本論域上，球磨機電耳取其語言變量為MJDE,?球磨機負荷取其語言變量為MJFE、旋流器壓力取其語言變量為XLQYL、一次旋流器溢流粒度值取其語言變量為YLLD，輸出電流最小為4ma、最大為20ma,得出輸出電流的基本論域為[4ma,20ma]，將基本論域通過量化因子量化到[-3，3]區間之上，即偏差的大小分為7檔，則論域為｛-3、-2、-1、0、+1、+2、+3｝，?取該論域上的模糊子集為Ai（i=1、?2、3、4、5、6、7），則相應的語言值為｛負大、負中、負小、零、正小、正中、正大｝，分別對應｛NB、?NM、?NS、?O、PS、?PM、PB｝，量化因子Ke=[3-（-3）]/[20-4]=0.375。

4.根據權利要求2所述的球磨機給礦量智能控制裝置，其特征在于所述的模糊控制器的輸出控制量確定其語言變量為MJGK，因為球磨機的給礦量在40t/h至70t/h之間調節，故實際的變化范圍是?[45t/h，70t/h]，將控制量的論域也定為[-3，3]，即控制量的大小亦分為7檔，分別是{-3、-2、-1、0、+1、+2、+3}，取該論域上的模糊子集為Cj（j=1、?2、3、4、5、6?、7），相應的語言值為｛負大、負中、負小、零、正小、正中、正大｝，分別對應｛NB、?NM、?NS、?O、?PS、?PM、?PB｝，輸出比例因子=?[70-45]/?[3-（-3）]??=4.17。

5.根據權利要求2所述的球磨機給礦量智能控制裝置，其特征在于所述的球磨機電耳、球磨機負荷、旋流器壓力、一次旋流器溢流粒度值、輸出控制量的語言變量MJGK的整定規則如下：

????1）球磨機電耳：當球磨機內部礦物填充較少時，球磨機磨礦聲音大而尖銳，說明球磨機趨近于“空肚”，容易出現“砸膛”事故，那么就增加給礦量，此時球磨機電耳輸出電流值大，當球磨機內部礦物填充較多時，球磨機磨礦聲音小而沉悶，說明球磨機趨近于“脹肚”，那么就減少給礦量，此時電耳輸出電流值小，

???2）球磨機負荷：球磨機負荷等同于球磨機功率，由專用功率儀表輸出標準4-20mA信號，供PLC監控，球磨機功率表輸出信號的高低與球磨機內礦物的多少成正相關，裝載量越多，標準電流值輸出就越高，但在發生“脹肚”情況下，功率表輸出信號反而降低，此時需要在編制程序時注意將這種臨界情況考慮進去，防止發生錯誤的給礦設定，造成事故，發生“脹肚”的原因一般是由原礦粒度及硬度的變化所引起，

??3）旋流器壓力：通過監控旋流器的壓力可以間接得到返砂量，當原礦的硬度有變硬的趨勢時，會導致返砂量增多，此時要減少球磨機給礦量，防止發生“脹肚”事故，

????4）一次旋流器溢流粒度值：旋流器的粒度值可以在磨礦的三個控制環節都起到反饋調節作用，在球磨機給礦量環節中，粒度比設定值增大意味著球磨機給礦量增大，或者礦石硬度增加，需要相應減少球磨機給礦量，或者增大排礦水流量，由此得出模糊控制規則表。

6.根據權利要求1所述的球磨機給礦量智能控制裝置，其特征在于所述的PLC采用西門子S7-400CPU，此西門子S7-400CPU中設有MATLAB工程計算仿真軟件，此MATLAB工程計算仿真軟件選用加權平均法，實現模糊判決，由計算機輔助計算得出模糊控制關系表，將其存入到PLC的?CPU存儲單元中，形成DB塊數據列表，供編程時調用。