上海恒源专业发布-破碎机控制系统介绍

　　由于破碎机破碎的是矿石，而矿石的颗粒大小、硬度等参数是随时变化的，为了使破碎机的电流控制值较高（额定电流的90%～95%），又不致使破碎机驱动电机过负荷，要求系统有很好的应变性。同时，破碎机能否给矿，受破碎机的状态（运行还是停止）和破碎机下的运输皮带的状态开还是停及给矿机上方的缓冲矿仓的料位（空还是满）的限制，因此，该控制系统在接收到要求停止给矿的信号后，调节器应立即作出响应，使调节器的输出很快达到最小值（4mA）。

　　该系统通过以下方法实现上述要求。

　　1.合理地选取调节器的比例带和积分时间常数，这是一般系统都必须考虑的，在此不多赘述。

　　2.适当地给电流／料位检测加滤波，对于稳定给矿机的速度和主电机的电流或破碎腔料位很有好处。因为破碎机设备的负荷本身就是含有较频繁的冲击负荷。因此，适当加些滤波对系统的稳定有好处。但是，切忌过度，因为滤波时间常数大了，则检测值跟不上实际电流／料位变化，使该系统的超调量增太，这是不可取的。

　　3.对控制输出的上限一定要有所限制，由于破碎机的供矿，有时顾粒会忽大忽小，其结果是破碎机的电流值亦忽大忽小变化，为保证电流值基本恒定，破碎机的始矿量必须是忽大忽小的变化，其结果是：当电流值偏小时，调节器输出增大，给矿量增大，破碎机易满矿，当电流值由小突然变大（颗粒突变）时，破碎机会过电流，由于调节器反向积分需要一定的时间，因此会造成较长时间的过流电流。为解决这一问题，我们是通过调节液压给矿机控制板的输出响应来实现的，当调节器输出为最大值20mA时，对应的给矿机控制信号也不会超过200mA，对应地，在这样的绐矿速度下，破碎机不会经常满矿。

　　4.引入开关量控制，这是系统能正常运行的关键所在。因为破碎机电流平时控制在额定值的90%左右，稍有不慎就会使驱动电机过负荷。在系统为冲击负荷的情况下，为使破碎机能充分发挥其效能，对控制系统的应变性要求较高，而由自控理论知，系统的调节速度愈快，超调量就愈太。

　　本系统为克服这一矛盾，采用了一个比较切换逻辑来解决这一矛盾。具体办法是：当破碎机工作在额定值以下，系统按正常的PID调节运算进行调节，当破碎机电流超过额定值时，比较切换逻辑电路自动将电流反馈切除，而用一个比与额定电流本身对应的反馈信号大得多的剧定电压值取代，使调节器输出快速减小，保证电动机不会较长时间过负荷，较好地解决了超调量与调节速度之间的矛盾。从这个实例的详细分析可以看出，开关量控制在PID调节系统中的作甩是相当大的。它能解决PID调节器本身难以克服的困难。不仅如此，在别的应用场合，还有其更多的作用，如浮选给料控制系统中，给料量是根据磨矿量、矿石性质等进行添加的，在矿石性质一定时，若磨矿量变化（如有磨机开停），则给料量也应相应增减，对于这样的调节系统，给定值的大小可通过磨机的开启台数来确定，而不需人工干预，让操作人员有更多的时间去注意其它的工艺参数和设备状况。又如，有些生产设备配套时，原没有考虑自控，执行机构不能接收调节器输出的控制信譬（0～10mA或4～20mA），而只能接收开关量信号，这时，不得不采取调节器和开关量控制联用。对于大扰动系统，为提高系统对扰动的抑制能力，加上开关量控制是必要的，如浮选机波位控制系统，一般是几台磨机的矿浆合在一起供给一个系列的浮选机，如大山选矿厂的浮选机是一个系列对应2台球磨机，但由于4台球磨机的量是经八流分配器分剐给两个浮选粗选系列的，也就是说，对于一个粗选系列而言，它的矿浆量可能分别是1、1.5和2台球磨机的量，取决于球磨机开启的台数；1、3台或2、4台，如果有一台球磨机开停，它对于浮选机的矿量和影响量为50%～100%。比如，开一个粗选系列，先开一台球磨机，在破碎机系统稳定运行后，又开另一台球磨机，系统的矿浆量增大一倍，此时，若仍让PID调节器按常规的PID调节过程调节，其过程是相当长的，约0.5h，因为浮选机是一个滞后时问很长的积分环节，调节器的增益值只能整定较小，积分时间必须整定得较长，才能保证系统的超调较小。如果此时利用开关量控制预先将浮选机的闸板下调一定的开度（实际探索该值），势必可以大大减小系统的超调量，使过渡过程时间相对缩短。综上所述，PID控制与开关量控制联用能解决生产过程中存在的诸多问题，而分散控制系统，可编程序控制器（如T1565等）和工业控制机等能较容易实现上述的组合。

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