[发明专利]雷蒙磨粉碎自动控制方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够实现对粉碎车间雷蒙磨振动给料、粉碎、气流粗分工况进行实时监测、自动优化控制的雷蒙磨粉碎自动控制方法及其装置。

背景技术

雷蒙磨是从国外传入的一种制粉磨机，目前国内生产较多，它适用各种矿粉制备、煤粉制备，如生料矿、煤矿、金刚石、碳化硅等材料的细粉加工。雷蒙磨从外形看像一个钢制容器竖立，有进风、出风口，中部有进料口。该机结构主要由主机、分析器、鼓风机、成品旋风分离器、微粉旋风分离器及风管组成。其中，主机由机架、进风蜗壳、铲刀、磨辊、磨环、罩壳组成。

工作时，电磁振动给料机将需要粉碎的物料从机罩壳侧面的进料斗加入机内，悬挂在主机梅花架上的磨辊装置绕着垂直轴线公转，同时本身自转，由于旋转时离心力的作用，磨辊向外摆动，紧压于磨环，使铲刀铲起物料送到磨辊与磨环之间，因磨辊的滚动碾压而达到粉碎物料的目的。

现有的雷蒙磨粉碎生产线给料、粒度分选都是由工人手动操作。由于给料控制器具有非线性、迟滞性，工人在调节给料过程中无法精确控制给料速度。给料速度过慢，则生产效率低下；给料速度过快，则易堵塞设备，造成停机并烧毁电机的故障，影响生产，且大大增加了维护成本。粒度分选亦由工人操作鼓风机、分析机调节来实现，控制精度不高，分选精度低，增加了后续处理的难度。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种雷蒙磨粉碎自动控制方法，对设备自动调节，使雷蒙磨工作在最佳负荷状态。本发明的另一目的是克服工人手动操作的不足，提供实施雷蒙磨粉碎自动控制方法的自动控制装置，该装置不仅能实时监测雷蒙磨车间给料、粉碎、气流粗分的工况，而且能根据主机负荷自动调节给料、粉碎，还能根据工艺要求自动调节鼓风机，实现气流粗分自动化。当控制装置出现故障时能根据故障等级自动报警或停车以保护设备。

本发明采用如下技术方案：

一种雷蒙磨粉碎自动控制方法，其特征在于根据自适应控制理论，以电磁振动给料机的给料控制器为对象，构建带史密斯预估器的控制模型，根据雷蒙磨主机负荷，采用最小方差控制方法，确定系统动态模型，预测调节量，对设备自动调节，使雷蒙磨工作在最佳负荷状态，所述自动控制方法具体包括如下步骤：

步骤一：开始，设置工作参数，包括对雷蒙磨主机最佳负荷电流值和雷蒙磨主机电流的偏差允许值的设定；

步骤二：采集雷蒙磨主机电流，并调理滤波得到主机最终检测电流值；

步骤三：计算第一电流偏差值，将步骤一中的最佳负荷电流值与步骤二中滤波得到的检测电流值相减计算出第一电流偏差值；

步骤四：将步骤三得到的第一电流偏差值与步骤一中设定的雷蒙磨主机电流的偏差允许值进行比较，如果第一电流偏差值小于偏差允许值，则执行步骤五，否则执行步骤六；

步骤五：给料控制器保持给料速度不变，返回步骤二；

步骤六：参数估算，预估PID控制参数，根据第一电流偏差值采用史密斯预估法预估PID控制参数；

步骤七：采用最小方差控制算法计算输出，采用最小方差控制算法对经步骤六参数估算得到的的控制参数进行修正，计算输出结果；

步骤八：将步骤七得到的输出结果送到给料控制器；

步骤九：给料控制器控制电磁振动给料机增大或减小给料速度；然后返回步骤二。

本发明还提供实施所述雷蒙磨粉碎自动控制方法的自动控制装置，其特征在于所述自动控制装置包括电流互感器、电流变送器、可编程逻辑控制器和监控计算机；所述可编程逻辑控制器作为核心控制器，包含模拟量输入模块、CPU模块、模拟量输出模块，所述CPU模块的输入和输出端分别接所述模拟量输入模块和模拟量输出模块的对应端口；所述监控计算机与所述CPU模块连接，用于设置可编程逻辑控制器的工作参数并实时监控雷蒙磨的工作状态；所述电流互感器与雷蒙磨的主机输电线耦合连接，其输出端通过所述电流变送器接所述模拟量输入模块的第一输入端，用于检测主机电流并通过电流变送器调理成标准检测电流信号送入模拟量输入模块供CPU模块处理；所述模拟量输出模块的第一控制输出端接给料控制器，用于根据CPU模块的处理结果控制雷蒙磨电磁振动给料机的给料速度。

优选地，所述自动控制装置还包括气压传感器，所述气压传感器安置在雷蒙磨管道装置内，其输出端接所述模拟量输入模块的第二输入端，用于将气压大小转换为电流信号送入模拟量输入模块供CPU模块处理，所述模拟量输出模块的第二控制输出端接鼓风机变频器，用于根据CPU模块的处理结果控制雷蒙磨鼓风机的风量大小。