[发明专利]高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷‑液位协调控制系统

权利要求书

1.一种高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统，所述高压酸浸给料过程由高压酸浸给料槽、低温预热器、中温预热器、高温预热器和高压釜共五级设备依次串联构成；该控制系统针对低温预热器、中温预热器和高温预热器分别设置了液位控制模块；所述液位控制模块包括用于对预热器液位进行设定的液位设定器、用于检测预热器液位实际值的液位传感器和液位控制器；所述液位设定器的输出端和液位传感器的输出端均连接液位控制器的输入端；所述液位控制器将本级预热器的液位设定值与本级预热器的液位实际值进行比较得到本级预热器的液位偏差；

其特征在于：

所述液位控制器进一步将所述本级预热器的液位偏差换算为本级预热器的流量附加给定值进行输出；所述流量附加给定值为消除本预热器的液位偏差所需要的流量值；

该控制系统还针对低温预热器给料泵、中温预热器给料泵、高温预热器给料泵和高压釜给料泵分别设置了负荷分配器；以及又设置一个其输出端同时与所有负荷分配器的输入端相连接的负荷主基准给定器；又针对低温预热器给料泵、中温预热器给料泵和高温预热器给料泵分别设置了流量控制模块；

所述负荷主基准给定器，用于给出当前的生产负荷主基准值，该生产负荷主基准值代表全线生产负荷当前水平，用百分比表示，取值范围为0％至100％，其中100％代表生产工艺所允许的最大生产负荷；

所述负荷分配器用于接受输入信号，包括当前的生产负荷主基准值、本级给料泵的额定负荷值、本级给料泵的负荷微调系数，并对输入信号进行乘法运算，运算结果作为该负荷分配器的输出；其中各级预热器给料泵分别对应的负荷分配器的输出将分别作为各级预热器流量控制模块的流量设定值；而高压釜给料泵对应的负荷分配器的输出作为高压釜给料泵的流量设定值；

所述流量控制模块，包括用于获得预热器流量反馈值的流量传感器和流量控制器；所述流量控制器，用于将本级预热器的流量给定值与流量附加给定值叠加后得到的本级预热器流量控制模块的总流量给定值与本级预热器的流量反馈值进行比较得到本级预热器的流量控制偏差，流量控制器再根据该流量控制偏差发出相应的调节指令至执行机构，通过执行机构改变给料泵的流量，达到调整负荷的目的。

2.根据权利要求1所述的高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统，其特征在于：所述负荷主基准给定器的输入量X为阶跃信号，X代表生产负荷调整的目标值，取值范围为0％至100％；而负荷主基准给定器的输出量Y为斜坡信号，Y代表生产负荷调整的当前值；负荷主基准给定器以T为采样周期，在每个采样周期内都比较判断Y与X是否相等， 即生产负荷的当前值是否已经达到了生产负荷的目标值；如果Y＝X，说明生产负荷的当前值已经达到了生产负荷的目标值，这时Y保持不变；如果Y≠X，则说明生产负荷当前值并未达到生产负荷的目标值，这时分二种情况处理：①当Y<X时，表示生产负荷的当前值低于生产负荷的目标值，则在原有的Y上增加Δ量后，到下一周期再将Y与X进行比较，一直重复此过程直到Y＝X为止；②当Y>X时，表示生产负荷的当前值高于生产负荷的目标值，则在原有的Y上减少Δ量后，到下一周期再将Y与X进行比较，一直重复此过程直到Y＝X为止；其中Δ表示在T时刻内生产设备所允许的负荷增减量，也就是负荷变化率，其取值范围仍为0％至100％。

3.根据权利要求1所述的高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统，其特征在于：所述负荷分配器为乘法器。

4.根据权利要求1所述的高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统，其特征在于：当各级给料泵的额定负荷相同时，对应的各荷微调系数均为1；当各级给料泵的额定负荷不一致时，以额定负荷最小的给料泵对应的负荷微调系数为基准值，设定其为1，并按照同时给入各级预热器流量相等的原则可以换算出其它给料泵对应的负荷微调系数。

5.根据权利要求1所述的高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统，其特征在于：低温预热器给料泵、中温预热器给料泵、高温预热器给料泵和高压釜给料泵均与其各自对应的执行机构相连接。

6.根据权利要求1或权利要求5所述的高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统，其特征在于：所述执行机构由变频器和变频电机组成，通过改变变频器的设定频率可以调整变频电机的转速，进而改变给料泵的流量。

7.根据权利要求1所述的高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统，其特征在于：流量控制器和液位控制器，都采用常规PID调节器实现。