上海恒源專業(yè)發(fā)布-破碎機(jī)控制系統(tǒng)介紹

　　由于破碎機(jī)破碎的是礦石，而礦石的顆粒大小、硬度等參數(shù)是隨時(shí)變化的，為了使破碎機(jī)的電流控制值較高（額定電流的90%～95%），又不致使破碎機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)過負(fù)荷，要求系統(tǒng)有很好的應(yīng)變性。同時(shí)，破碎機(jī)能否給礦，受破碎機(jī)的狀態(tài)（運(yùn)行還是停止）和破碎機(jī)下的運(yùn)輸皮帶的狀態(tài)開還是停及給礦機(jī)上方的緩沖礦倉(cāng)的料位（空還是滿）的限制，因此，該控制系統(tǒng)在接收到要求停止給礦的信號(hào)后，調(diào)節(jié)器應(yīng)立即作出響應(yīng)，使調(diào)節(jié)器的輸出很快達(dá)到最小值（4mA）。

　　該系統(tǒng)通過以下方法實(shí)現(xiàn)上述要求。

　　1.合理地選取調(diào)節(jié)器的比例帶和積分時(shí)間常數(shù)，這是一般系統(tǒng)都必須考慮的，在此不多贅述。

　　2.適當(dāng)?shù)亟o電流／料位檢測(cè)加濾波，對(duì)于穩(wěn)定給礦機(jī)的速度和主電機(jī)的電流或破碎腔料位很有好處。因?yàn)槠扑闄C(jī)設(shè)備的負(fù)荷本身就是含有較頻繁的沖擊負(fù)荷。因此，適當(dāng)加些濾波對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定有好處。但是，切忌過度，因?yàn)闉V波時(shí)間常數(shù)大了，則檢測(cè)值跟不上實(shí)際電流／料位變化，使該系統(tǒng)的超調(diào)量增太，這是不可取的。

　　3.對(duì)控制輸出的上限一定要有所限制，由于破碎機(jī)的供礦，有時(shí)顧粒會(huì)忽大忽小，其結(jié)果是破碎機(jī)的電流值亦忽大忽小變化，為保證電流值基本恒定，破碎機(jī)的始礦量必須是忽大忽小的變化，其結(jié)果是：當(dāng)電流值偏小時(shí)，調(diào)節(jié)器輸出增大，給礦量增大，破碎機(jī)易滿礦，當(dāng)電流值由小突然變大（顆粒突變）時(shí)，破碎機(jī)會(huì)過電流，由于調(diào)節(jié)器反向積分需要一定的時(shí)間，因此會(huì)造成較長(zhǎng)時(shí)間的過流電流。為解決這一問題，我們是通過調(diào)節(jié)液壓給礦機(jī)控制板的輸出響應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)調(diào)節(jié)器輸出為最大值20mA時(shí)，對(duì)應(yīng)的給礦機(jī)控制信號(hào)也不會(huì)超過200mA，對(duì)應(yīng)地，在這樣的紿礦速度下，破碎機(jī)不會(huì)經(jīng)常滿礦。

　　4.引入開關(guān)量控制，這是系統(tǒng)能正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在。因?yàn)槠扑闄C(jī)電流平時(shí)控制在額定值的90%左右，稍有不慎就會(huì)使驅(qū)動(dòng)電機(jī)過負(fù)荷。在系統(tǒng)為沖擊負(fù)荷的情況下，為使破碎機(jī)能充分發(fā)揮其效能，對(duì)控制系統(tǒng)的應(yīng)變性要求較高，而由自控理論知，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速度愈快，超調(diào)量就愈太。

　　本系統(tǒng)為克服這一矛盾，采用了一個(gè)比較切換邏輯來解決這一矛盾。具體辦法是：當(dāng)破碎機(jī)工作在額定值以下，系統(tǒng)按正常的PID調(diào)節(jié)運(yùn)算進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)破碎機(jī)電流超過額定值時(shí)，比較切換邏輯電路自動(dòng)將電流反饋切除，而用一個(gè)比與額定電流本身對(duì)應(yīng)的反饋信號(hào)大得多的劇定電壓值取代，使調(diào)節(jié)器輸出快速減小，保證電動(dòng)機(jī)不會(huì)較長(zhǎng)時(shí)間過負(fù)荷，較好地解決了超調(diào)量與調(diào)節(jié)速度之間的矛盾。從這個(gè)實(shí)例的詳細(xì)分析可以看出，開關(guān)量控制在PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的作甩是相當(dāng)大的。它能解決PID調(diào)節(jié)器本身難以克服的困難。不僅如此，在別的應(yīng)用場(chǎng)合，還有其更多的作用，如浮選給料控制系統(tǒng)中，給料量是根據(jù)磨礦量、礦石性質(zhì)等進(jìn)行添加的，在礦石性質(zhì)一定時(shí)，若磨礦量變化（如有磨機(jī)開停），則給料量也應(yīng)相應(yīng)增減，對(duì)于這樣的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，給定值的大小可通過磨機(jī)的開啟臺(tái)數(shù)來確定，而不需人工干預(yù)，讓操作人員有更多的時(shí)間去注意其它的工藝參數(shù)和設(shè)備狀況。又如，有些生產(chǎn)設(shè)備配套時(shí)，原沒有考慮自控，執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能接收調(diào)節(jié)器輸出的控制信譬（0～10mA或4～20mA），而只能接收開關(guān)量信號(hào)，這時(shí)，不得不采取調(diào)節(jié)器和開關(guān)量控制聯(lián)用。對(duì)于大擾動(dòng)系統(tǒng)，為提高系統(tǒng)對(duì)擾動(dòng)的抑制能力，加上開關(guān)量控制是必要的，如浮選機(jī)波位控制系統(tǒng)，一般是幾臺(tái)磨機(jī)的礦漿合在一起供給一個(gè)系列的浮選機(jī)，如大山選礦廠的浮選機(jī)是一個(gè)系列對(duì)應(yīng)2臺(tái)球磨機(jī)，但由于4臺(tái)球磨機(jī)的量是經(jīng)八流分配器分剮給兩個(gè)浮選粗選系列的，也就是說，對(duì)于一個(gè)粗選系列而言，它的礦漿量可能分別是1、1.5和2臺(tái)球磨機(jī)的量，取決于球磨機(jī)開啟的臺(tái)數(shù)；1、3臺(tái)或2、4臺(tái)，如果有一臺(tái)球磨機(jī)開停，它對(duì)于浮選機(jī)的礦量和影響量為50%～100%。比如，開一個(gè)粗選系列，先開一臺(tái)球磨機(jī)，在破碎機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，又開另一臺(tái)球磨機(jī)，系統(tǒng)的礦漿量增大一倍，此時(shí)，若仍讓PID調(diào)節(jié)器按常規(guī)的PID調(diào)節(jié)過程調(diào)節(jié)，其過程是相當(dāng)長(zhǎng)的，約0.5h，因?yàn)楦∵x機(jī)是一個(gè)滯后時(shí)問很長(zhǎng)的積分環(huán)節(jié)，調(diào)節(jié)器的增益值只能整定較小，積分時(shí)間必須整定得較長(zhǎng)，才能保證系統(tǒng)的超調(diào)較小。如果此時(shí)利用開關(guān)量控制預(yù)先將浮選機(jī)的閘板下調(diào)一定的開度（實(shí)際探索該值），勢(shì)必可以大大減小系統(tǒng)的超調(diào)量，使過渡過程時(shí)間相對(duì)縮短。綜上所述，PID控制與開關(guān)量控制聯(lián)用能解決生產(chǎn)過程中存在的諸多問題，而分散控制系統(tǒng)，可編程序控制器（如T1565等）和工業(yè)控制機(jī)等能較容易實(shí)現(xiàn)上述的組合。

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