HRP20050167A2 - Method for controlling a screening machine and a screening machine - Google Patents

Description

Pozadina izuma

Izum se odnosi na naprave za selekciju, preciznije na opremu koja se koristi za opskrbljivanje naprava za selekciju, kao i na nadzor istog sustava.

Do sada je bilo poznato odjeljivanje frakcija različitih veličina od materijala selekcijom. U tu svrhu su razvijene brojne različite vrste selektora, a vibracijski i tromelni selektori se mogu spomenuti kao primjeri. Radi olakšanja opskrbe selektora i odbacivanja selektiranog materijala, selektori su ponekad opremljeni s vlastitim prijenosom i s vlastitim sustavom nadzora, tako da će selektor, prijenosnik i sam nadzor činiti stroj za selekciju, ali su tipično različita oprema za opskrbu i oprema za odbacivanje povezani u stroj za selekciju. Takve naprave mogu biti, na primjer, vibrirajući opskrbljivači, transporteri, klateći opskrbljivači itd.

U praksi su strojevi za selekciju često sastavljeni najmanje od prijenosnika, uređaja za kontrolu, selektora, transportera za opskrbu i transportera za izbacivanje. Takva jednostavna naprava je sposobna provesti jednostavni postupak selekcije, počevši od dovođenja materijala na selektor i završavajući u izbacivanju selektiranih frakcija materijala od selektora.

Tipični materijali za opskrbu uključuju različite zemljane materijale, kao što je šljunak, kamen iz kamenoloma, površinsku zemlju (humus) i treset, kao i različite produkte, sporedne produkte i otpade industrijskih procesa.

Također je poznato opremanje stroja za selekciju gornje vrste s različitim pomoćnim napravama koje nadalje olakšavaju selekciju. Jedna takva naprava je sjeckalica koja mrvi komadiće u opskrbnom materijalu koji mogu začepiti rupe u situ ukoliko dođu do selektora u punoj veličini. Takvi komadići mogu uključivati, na primjer, komade korijena, pruće, grane ili deblo.

Stroj za selekciju često obuhvaća dva različita transportera za izbacivanje, gdje selektirani materijal i odbačeni materijali mogu biti istovareni daleko jedno od drugoga bez njihovog miješanja jednog s drugim nakon selekcije. Ukoliko je selektor opremljen s nekoliko nivoa selektora, selektor je uobičajeno opremljen s čak većim brojem transportera na takav način da odbačeni materijal najgornjeg nivoa i selektirani materijal svakog nivoa selektora mogu biti prebačeni dalje od stroja za selekciju. Poželjno su transporteri dugački, tako dozvoljavajući da velike količine produkata budu prenešene što je moguće dalje od stroja za selekciju. U isto vrijeme njihovi odbacujući krajevi se mogu smjestiti na višu razinu, gdje je postignuta gomila produkta velikog volumena.

Nadalje, poznato je opremanje stroja za selekciju s kotačima ili šinama radi olakšavanja njihovog kretanja.

Prijenosnici strojeva za selekciju su tipično temeljeni na električnom ili hidrauličkom prijenosu. Izvor energije je tipično dizelski motor, odijeljeni električni generator ili javni sustav električnog napajanja.

U svojem najjednostavnijem obliku kontrolni uređaj stroja za selekciju je ugrađen na takav način da korisnik uključuje i zaustavlja svaku procesnu jedinicu stroja za selekciju odijeljeno djelujući na ventile hidrauličkog kruga ili na prekidače strujnog kruga. U pravilu, strojevi za selekciju također sadržavaju jednu ili više naprava za zaustavljanje u slučaju nužde, što je tipično za radne strojeve.

Naprednije naprave koriste različite sustave kontrolnih uređaja temeljene na mikroprocesorima, gdje je moguće olakšati korištenje stroja. Na primjer, poznato je opremanje stroja za selekciju s PLC nadzorom (logički kontroler koji se može programirati), gdje se ukupni proces stroja za selekciju može uključiti i zaustaviti u skladu s programiranom sekvencom uključivanja i zaustavljanja s pritiskom na jedan prekidač.

Također je poznato opremanje procesnih jedinica stroja za selekciju s različitim vrstama senzora radi ukazivanja na status rada stroja korisniku. Na primjer, motrenjem radne brzine samog selektora ili njegove ulazne snage, moguće je odrediti da li je punjenje selektora povoljno u odnosu prema njegovom kapacitetu.

Slično je poznato korištenje sustava senzora radi ukazivanja korisniku na različite pogreške u stroju. Uključivanjem takvog senzora za motrenje stanja u kontrolni uređaj temeljen na mikroprocesoru moguće je da stroj za selekciju provodi postupak selekcije na nadziran način u skladu s programiranom sekvencom zaustavljanja, na primjer u situaciji gdje postoji opasnost oštećenja, tako da se stroj isprazni od materijala koji će se selektirati prije zaustavljanja.

Ostali čimbenici koji imaju učinak na kapacitet selekcije uključuju takve kao što je vrsta materijala za opskrbu, kut selekcije, površinu selektora i vrstu sita. Od ovih, glavna stvar koja utječe na kapacitet selektiranja je kapacitet opskrbljivanja.

Međutim, sva poznata rješenja selektiranja dijele isti problem: teško je optimizirati brzinu opskrbljivanja procesa. To zahtjeva puno iskustva kod korisnika stroja u slučaju različitih opskrbnih materijala na takav način da se maksimalni kapacitet selektiranja može dobiti od stroja za selekciju, i u drugu ruku na takav način da produkti dobiveni selekcijom mogu biti čisti koliko je moguće. Oba od ovih ciljeva su značajno ugrožena kapacitetom opskrbljivanja selektora na takav način da kapacitet opskrbljivanja koji je normalno premali proizvodi čiste produkte selektiranja dobre kvalitete, ali s malim kapacitetom produkcije. Preveliki kapacitet opskrbe za uzvrat normalno rezultira u dobrom proizvodnom kapacitetu, ali uz cijenu čistoće selekcije.

Odabir kapaciteta opskrbe stroja za selekciju je cilj optimizacije u kojem sloj opskrbnog materijala koji opskrbljuje najgornji nivo selektora mora biti dovoljno debeo tako da će selektor proizvoditi maksimalnu količinu selektiranih konačnih produkata. U drugu ruku, korisnik mora biti sposoban podesiti materijal na selektoru u dovoljno tankom sloju, tako da selektor neće biti preopterećen i održat će se čistoća selektiranog.

U ovom kontekstu, čistoća selekcije se odnosi na to kako su dobro različite frakcije odijeljene jedna od druge. Očito je svakome iskusnom u području da predebeli sloj materijala na najgornjoj površini selektora znači da čak neke od frakcija manjih od veličine sita najgornjeg nivoa selektora putuju preko cijelog sita bez da ikad prođu kroz sito.

Stoga predebeli sloj materijala također uzrokuje preopterećenje selektora. To uzrokuje smanjenje brzine selektora ili u slučaju određenih vrsti vibrirajućih selektora, skraćenje vibrirajućeg momenta i stoga smanjenje kapaciteta selekcije. To može također uzrokovati različita oštećenja, na primjer oštećenja u sredstvima za transmisiju, ovjesa ili pokretača, ili čak oštećenje zamorom kod konstrukcije. Tipična oštećenja kod vibracijskih selektora uključuju na primjer oštećenja opruga ili oštećenja u vibratoru.

U praksi, preopterećenje selektora postaje očito u hidrauličkom pokretaču kao povećanje hidrauličkog tlaka i u električnom pokretaču kao povećanje struje koje koristi pokretački motor. Bez obzira na način pokretanja, preopterećenje se pokazuje u najgorem slučaju kao smanjenje brzine selektora.

Sažetak izuma

Radi rješenja problema poznatog načina, izum je uglavnom naznačen obilježjima opisanim u zahtjevu 1. Poželjne izvedbe načina su otkrivene u zahtjevima 2 do 13. Stroj za selekciju prema izumu je naznačen obilježjima zahtjeva 14.

Jedna je prednost izuma to što je stroj za selekciju sposoban automatski podesiti opskrbljivanje materijala koji će se selektirati na selektor na takav način da proces selekcije daje maksimalan rezultat bez oštećenja samog stroja za selekciju ili bez pogoršanja čistoće selekcije. Izum je temeljen na određivanju količine materijala na selektoru, što se može postići neizravno automatskim mjerenjem pogodne varijable. Činjenica što vibracijski selektor treba unos snage za funkcioniranje se može iskoristiti.

Kratki opis crteža

Izum će sada biti opisan detaljnije uz pomoć poželjnih izvedbi s pozivanjem na pridodane crteže, u kojima

Slika 1 pokazuje samogurajući, na tračnice postavljeni stroj za selekciju gdje se izum može primjeniti,

Slika 2 pokazuje jedan drugi samogurajući, na tračnice postavljeni stroj za selekciju gdje se izum može primjeniti,

Slika 3 pokazuje način nadzora stroja za selekciju prema izumu,

Slike 4a i 4b pokazuju ponašanje dviju varijabli koje će se motriti kao funkcija vremena kada se motri jedna od njih i druga se nadzire uz pomoć načina nadzora iz izuma,

Slika 5 pokazuje jedan drugi način nadzora stroja za selekciju prema izumu, i

Slika 6 pokazuje zatvorenu nadzornu petlju prema izumu.

Detaljan opis izuma

Dijelovi izvedbe izuma pokazani na Slici 1 su okvir 1, tračnice (gusjenice) 2, potporne noge 3, opskrbni lijevak 4, transporter za podizanje 5, selektor 6, glavni transporter za istovar 7, krilni transporteri za istovar 8,9 i vibrator 10.

Slika 1 pokazuje samogurajući, na tračnice postavljeni stroj za selekciju koji ima funkcionalne elemente dobro poznate u stanju tehnike u svojem radnom položaju. Glavni dijelovi stroja uključuju okvir 1 koji povezuje procesne jedinice procesa selekcije jednu s drugom. Stroj za selekciju se može pomicati uz pomoć tračnica (gusjenica) 2 koje su povezane na niži dio okvira, na primjer, uz pomoć hidrauličkog tlaka koji daje hidraulička crpka (nije pokazana) koja se pokreće uz pomoć dizel motora (nije pokazan). Tipično stroj za selekciju sadržava jedan uobičajen hidraulički sustav koji pokreče sve procesne jedinice stroja, ali se također koriste i odijeljeni hidraulički sustavi. Također je poznata i potpuna električna transmisija.

U radnom položaju stroj za selekciju miruje na zemlji, ne samo na potpornim tračnicama, nego također na potpori potpornih nogu 3.

Procesne jedinice koje sudjeluju u stvarnom procesu selekcije su opskrbni lijevak 4, modul od opeke (nije pokazan), transporter za opskrbni lijevak (nije pokazan), transporter za podizanje 5, selektor 6, glavni transporter za istovar 7 i krilni transporteri za istovar 8,9. U ovom slučaju je selektor vibrirajući selektor s dva nivoa, vibracijsko pomicanje kojeg proizvodi vibrator 10.

Opskrbljivanje stroja za selekciju se događa na primjer korištenjem lopatnog utovarivača uz pomoć kojeg se opskrbni materijal prenosi na opskrbni lijevak. Na gornjem dijelu opskrbnog lijevka se nalazi tipični modul od opeke (nije pokazan), svrha kojeg je uklanjanje prevelikih čestica iz opskrbnog materijala. Opskrbni materijal koji prolazi kroz modul od opeke ulazi u opskrbni lijevak 4 koji vodi opskrbni materijal na transporter opskrbnog lijevka (nije pokazano) koji je smješten na dnu opskrbnog lijevka. Transporter opskrbnog lijevka pokreće opskrbni materijal naprijed na transporter podizač 5, koji podiže opskrbni materijal dalje na vrh gornje selekcijske palube selektora. Tako je opskrbna oprema stroja za selekciju prema Slici 1 sastavljena od kombinacije transportera opskrbnog lijevka i transportera za podizanje. Ova dva transportera se mogu pokretati istim hidrauličkim pokretačem, gdje su brzine istih usklađene.

U ovom slučaju selektor 6 je nagnut na takav način da transporter podizač 5 dovodi materijal na gornji kraj selektora 6, od kojeg gravitacija i vibracijski pokreti selektora prenose opskrbni materijal prema nižem kraju selektora. U nekoj optimalnoj situaciji, brzina transportera podizača je takva da se na gornjem dijelu selektora opskrbni materijal prvo raspodijeli na površini najgornje palube za selekciju, tako čineći ravnomjerni sloj koji postaje tanji prema nižem kraju selektora na takav način da samo čestice veće od rupa na palubi za selekciju opskrbnog materijala ostaju na gornjoj palubi na tom kraju selektora.

Dio sloja opskrbnog materijala koji ne prolazi gornju palubu za selekciju završava na prvom krilnom transporteru za istovarivanje 8. Dio sloja opskrbnog materijala koji prolazi kroz gornju palubu za selekciju, ali ne i nižu palubu za selekciju završava na drugom krilnom transporteru za istovarivanje 9. Dio opskrbnog materijala koji prolazi kroz nižu palubu za selekciju također okončava na glavnom transporteru za istovarivanje 7.

Palube za selekciju se mogu promijeniti palubama za selekciju različitih vrsta prema zahtjevima koje postavlja opskrbni materijal i produkti i moguće je koristiti rupe za selekciju različitih veličina i oblika. Kao neki primjer moguće je spomenuti gumeno sito i palube s ispletenom čeličnom žicom s okruglim, izduženim ili pravokutnim rupama.

U nekim primjenama, sjekač (nije pokazan) je smješten između transportera opskrbnog lijevka (nije pokazan) i transportera podizača 5, svrha kojega je sjeckanje velikih korjenastih komada ili drugih odgovarajućih čestica koje se lako zapletu u palube selektora, tako začepljujući njihove rupe. Sjeckanje se može temeljiti na primjer na pokretanju rotirajućih oštrica.

Dijelovi prikaza izuma pokazani na Slici 2 su: okvir 21, tračnice 22, potporne noge 23, opskrbni lijevak 24, transporter podizač 25, selektor 26, glavni transporter za istovar 27, krilni transporter za istovar 28, vibrator 30, drobilica 31, dizelski motor 32, žlijeb transportera podizača 33, žlijeb za raspoređivanje 34, povratni transporter 35, žlijeb povratnog transportera 36, transporter opskrbnog stroja 38 i opskrbni materijal 39.

Slika 2 pokazuje samogurajući, na tračnice postavljeni stroj za selekciju u svojem radnom položaju. Glavni dijelovi istog uključuju okvir 21 koji povezuje procesne jedinice procesa selekcije jednu s drugom. Stroj za selekciju se može pomicati uz pomoć tračnica (gusjenica) 22 koje su povezane na niži dio okvira, na primjer, uz pomoć hidrauličkog tlaka koji daje hidraulička crpka (nije pokazana) koja se pokreće uz pomoć dizel motora 32.

U radnom položaju stroj za selekciju miruje na zemlji, ne samo na potpornim tračnicama, nego također na potpori potpornih nogu 23.

Procesne jedinice koje sudjeluju u stvarnom procesu selekcije su opskrbni lijevak 24, transporter podizač 25, žlijeb transportera podizača 33, selektor 26, žlijeb za raspoređivanje 34, povratni transporter 35, žlijeb povratnog transportera 36, glavni transporter za istovar 27 i krilni transporter za istovar 28. U ovom slučaju je selektor vibrirajući selektor s tri palube, čiji se vibracijski pokreti proizvode s vibratorom 30.

Opskrba stroja za selekciju se odvija na primjer uz pomoć drobilice na čiju tekuću vrpcu za istovar 38 je doveden opskrbni materijal 39 do opskrbnog lijevka 24 koji usmjeruje opskrbni materijal na transporter podizač 25, koji podiže opskrbni materijal vođen žlijebom transportera podizača 33 dalje na najgornju palubu selektora 26. Tako je oprema za opskrbu stroja za selekciju prema Slici 2 prvenstveno sastavljena odtransportera podizača, ali je također moguće razmotriti kao opremu za opskrbu sve naprave koje su povezane na isti kontrolni uređaj sa strojem za selekciju i koje su ispred stroja za selekciju u procesu, na primjer rečena drobilica i naprave koje opskrbljuju drobilicu.

U tom slučaju selektor 26 usmjereno vibrira, tako što dozvoljava da bude smješten u približno vodoravnom položaju u stroju za selekciju. Usmjereni vibracijski pokreti prenose slojeve materijala nastale od opskrbnog materijala 39 na površini paluba selektora prema žlijebu za raspoređivanje 34. U nekoj optimalnoj situaciji, brzina prijenosa transportera podizača je takva da je opskrbni materijal prvo raširen na površini najgornje selekcijske razine na kraju selektora odmah do žlijeba transportera podizača 33, tako čineći ravnomjeran sloj koji postaje tanji prema kraju selektora odmah do žlijeba za raspoređivanje 34 na takav način da su samo čestice veće od rupa na palubi selektora ostale od opskrbnog materijala na gornjoj palubi na tom kraju selektora.

Dio opskrbnog materijala koji ne prolazi kroz najgornju palubu selektora završava na drobilici 31 vođen žlijebom za raspoređivanje 34. Drobilica smanjuje veličinu čestica odbačenih od selektora. Gravitacija pomiče materijal zdrobljen drobilicom na povratni transporter 35 koji ga vraća natrag na transporter podizač 25 preko žlijeba povratnog transportera 36. Tako nastaje takozvano zatvoreno kruženje u kojem čestice opskrbnog materijala kruže dok njihova veličina zrna nije dovoljno mala da prođe najgornju selekcijsku palubu selektora 26.

Dio opskrbnog materijala koji prolazi najgornju selekcijsku razinu, ali ne i selekcijsku palubu u sredini završava na prvom krilnom transporteru za istovar 28 vođen žlijebom za raspoređivanje 34. Dio sloja opskrbnog materijala koji prolazi selekcijsku palubu u sredini, ali ne i najnižu selekcijsku palubu završava na drugom krilnom transporteru za istovar (nije pokazan) vođen žlijebom za raspoređivanje 34. Dio opskrbnog materijala koji također prolazi najnižu selekcijsku palubu završava na glavnom transporteru za istovar 27.

Slično stroju za selekciju na Slici 1, stroj za selekciju Slike 2 može naravno također biti opremljen na različite načine.

Tipično su strojevi za selekciju pokazani na Slikama 1 i 2 opremljeni s različitim vrstama senzora koji su povezani bilo na alarmni ili nadzorni sustav stroja, rečeni senzori prate stanje stroja. Moguće je kontrolirati na primjer:

- brzinu selektora

- tlak hidrauličkog pokretača selektora ili struje koju koristi elektropokretač selektora

- temperaturu hidraulične tekućine

- temperaturu i tlak ulja dizel motora

- opterećenje motora

- brzinu sjeckalice

- tlak hidrauličnog pokretača sjeckalice ili utrošak struje koju koristi elektropokretač sjeckalice

- brzinu drobilice

- tlak hidrauličkog pokretača drobilice ili utrošak struje koju koristi elektropokretač drobilice

- brzinu transportera za istovar/transportera

- tlak hidrauličkog pokretača transportera za istovar/transportera ili utrošak struje koju koristi elektropokretač transportera za istovar/transportera

Također je poznato povezivanje senzora koji prate gore spomenute varijable, ili druge varijable koje će se kontrolirati, na kontrolni uređaj stroja na takav način da se u slučaju uzbune stroj zaustavlja ili usporava na kontrolirani način. Takva uzbuna može biti uzrokovana na primjer pregrijavanjem motora ili iznenadnom, na grešci temeljenom zaustavljanju procesne jedinice.

Nadzorni sustav stroja za selekciju iz stanja tehnike može također biti povezan na stroj ispred ili nakon istog u procesu. Takav stroj na primjer može biti drobilica, funkcija koje je usitnjavanje odbačenog od selektora, dobivenog preko krilnog transportera za istovar 8 iz izvedbe sa Slike 1, na smanjenu veličinu. Kao jedan drugi primjer je moguće spomenuti drobilicu iz izvedbe sa Slike 2 koja opskrbljuje stroj za selekciju. Postignuta prednost povezivanjem sustava nadzora strojeva na takav način je ta što je moguće povezati strojeve na uobičajeni zaustavni strujni krug za slučaj nužde, gdje, kada je korisnik aktivirao zaustavni prekidač u slučaju nužde bilo kojeg od strojeva, svi skupa povezani strojevi su zaustavljeni. Također je moguće povezati strojeve nadzirane s mikroprocesorom na uobičajenu sekvencu počinjanja i zaustavljanja, gdje je moguće osigurati da su strojevi koji su skupa povezani ispražnjeni od materijala kada su zaustavljeni, i u drugu ruku, nijedan od dijelova procesa neće se prelijevati u svezi početka.

Senzori i strujni krugovi gore su poznati iz prethodnih saznanja. Međutim, važnost promatranja količine materijala na selektoru nije prepoznata ranije.

U nastupajućem, načelo nadzora sadašnjeg izuma i njegove inačice su opisane detaljnije. Postojeći senzori se mogu iskoristiti na novi način ili se stroj i bilo koji priključen stroj povezan na isti proces može opremiti sa senzorima u svrhu načina nadzora.

Slika 3 pokazuje način nadzora stroja za selekciju prema izumu. Početno opskrbna oprema radi normalno. Mikroprocesorski nadzor provjerava, uz prije određene intervale, da li je ručna ili na alarmu temeljena zapovijed zaustavljanja dana stroju. Ukoliko je takva zapovijed dana, mikroprocesorski nadzor odmah zaustavlja opskrbnu opremu.

Ukoliko prije spomenut uvjet nije ispunjen, mikroprocesorki nadzor provjerava, uz prije određene intervale, da li je selektor preopterećen. To je određeno na temelju obavijesti prenešenih na mikroprocesorski nadzor sa sustava senzora selektora. Mikroprocesorski nadzor razumije da je selektor preopterećen ukoliko je radna brzina selektora smanjena ispod predodređenog ograničenja, ukoliko je tlak hidrauličkog ulja u pokretaču strujnog kruga selektora koji radi na hidrauliku povećan preko predodređenog ograničenja, ili ukoliko je struja koju koristi motor električki pokretanog selektora porasla preko predodređenog ograničenja. Sve ove varijable su povezane s pokretanjem selektora ili rada sredstava za pokretanje (vibrator) koji uzrokuju kretanje selektora. Jedan senzor posebno određen za dobivanje obavijesti oko stanja selektora može biti neki optički senzor koji motri kretanje selektora, što je brzina kretanja. Ostali senzori sposobni izravno dobivati podatke o kretanju selektora se također mogu koristiti. Oni mogu na primjer biti mehanički povezani na selektor.

Ukoliko mikroprocesorski nadzor otkrije da je opterećenje selektora normalno, mikroprocesorski nadzor nastavlja gore spomenuta provjeravanja kod predodređenih razmaka.

Ukoliko mikroprocesorski nadzor otkrije da je selektor preopterećen, mikroprocesorski nadzor nakon odabira ili zaustavlja opskrbnu opremu ili usporava njegovu radnu brzinu radi smanjenja suviška punjenja na selektor dok ne prestane stanje preopterećenosti. U optimalnoj situaciji mikroprocesor samo usporava opskrbljivanje, ali je maksimalno vrijeme za dozvoljeno trajanje stanja preopterećenja također tamo podešeno. Kada je to maksimalno vrijeme prekoračeno, mikroprocesorski nadzor zaustavlja opskrbu potpuno.

Jasno je da sustav kako je pokazan na Slici 3 može uključivati funkcije koje mu dozvoljavaju da radi na načelima koja će biti opisana niže s pozivanjem na Slike 4a i 4b.

Slika 4a pokazuje detaljno ponašanje kontrolnog uređaja u situaciji u kojoj se izmjereni tlak psm (crtež pokazuje zamišljeno ponašanje tlaka) hidrauličkog pokretačkog kruga selektora koji radi na hidrauliku razvija prema predodređenoj krivulji. Dvije granične vrijednosti, gornja vrijednost psmax i niža vrijednost psmin se koriste za tlak hidrauličkog pokretačkog kruga selektora. Kada tlak psm prelazi maksimalnu vrijednost psmax predodređen u nadzoru, nadzor usporava radnu brzinu sfC opskrbne opreme od predodređene maksimalne vrijednosti sfmax na predodređenu minimalnu vrijednost sfmin. Kada je ova akcija smanjivanja brzine smanjila opterećenje selektora, izmjereni tlak psm hidrauličkog pokretačkog kruga selektora je normalno smanjen ispod predodređene maksimalne vrijednosti psmax tlaka.

Kada se izmjereni tlak smanji ispod ove maksimalne vrijednosti psmax, nadzor ne poduzima nikakve akcije za povećanje radne brzine sfC opskrbne opreme, ali je radna brzina promijenjena (povećana) samo nakon što izmjereni tlak prođe nižu vrijednost psmin. Kada izmjereni tlak prelazi nižu vrijednost, nadzor ne poduzima nikakvu radnju, a brzina je promijenjena (snižena) samo nakon što izmjerena vrijednost prođe gornju vrijednost psmax. Stoga je moguće odrediti gornju graničnu vrijednost i donju graničnu vrijednost koja se može unijeti u sustav nadzora s pogodnim ulazom podataka u numeričkom obliku i promijeniti u slučaju potrebe, na primjer kada se sirovina i/ili selektor promijene. Brzina sfC se može držati stalnom, čak i kada izmjerene vrijednosti variraju, osiguravajući da su one između gornje vrijednosti i donje vrijednosti.

Međutim, u primjeru pokazanom na Slici 4a, posljednje povećanje tlaka u pokretaču selektora nije normalno. Premda sustav nadzora, nakon što je izmjerena vrijednost premašila gornju vrijednost psmax, smanjuje radnu brzinu sfC opskrbne opreme opet na minimalnu vrijednost sfmin, tlak psm pokretača seletora još uvijek ostaje iznad maksimalne vrijednosti psmax tlaka podešenog u nadzoru. To može ukazivati na primjer na zatajenje ležajeva ili potpunu blokadu paluba selektora.

U ovom primjeru, maksimalno vrijeme tmax koje sustav nadzora tolerira u situaciji kada tlak psm prelazi psmax je također podešeno u nadzoru. Kada ovo maksimalno vrijeme istekne, nadzor zaustavlja potpuno opskrbnu opremu. Stoga je sustav nadzora sposoban uzeti u račun isto tako i ozbiljnost poremećene situacije.

Očito je za svakoga iskusnog u području da uobičajeno područje histereze može biti povezano s gore spomenutim graničnim vrijednostima.

Nadalje, umjesto mijenjanja brzine opskrbe kada je postignuta određena granična vrijednost izmjerene varijable, automatski nadzor može promatrati brzinu promjene varijable i poduzeti akciju kada je prekoračena podešena vrijednost brzine. U tom slučaju je prednost imati graničnu vrijednost varijable kao takve. Slika 4b pokazuje princip nadzora kada se koristi jedna jedina predodređena vrijednost psmax. Kada tlak psm prelazi maksimalnu vrijednost psmax podešenu u nadzoru, nadzor smanjuje radnu brzinu sfC opskrbne opreme od predpodešene maksimalne vrijednosti sfmax na predpodešenu vrijednost sfmin. Kada je izmjereni tlak psm hidrauličkog pokretača selektora smanjen ispod predpodešene maksimalne vrijednosti psmax tlaka, nadzor povećava radnu brzinu sfC opskrbne opreme od predpodešene minimalne vrijednosti sfmin natrag na predpodešenu maksimalnu vrijednost sfmax. Ukoliko se tlak psm u grafu Slike 4b diže oštro tako da brzina promjene izmjerenog tlaka prelazi predpodešenu vrijednost, kako se pojavljuje tijekom perioda Δt, to uzrokuje smanjenje brzine opskrbne opreme čak prije nego se postigne predpodešeno maksimalno ograničenje tlaka. Ova vrsta predvidivog nadzora se poželjno koristi kada je izmjereni tlak iznad predodređenog nižeg tlaka. U ovom slučaju se također koristi minimalni tlak prema Slici 4a.

Također je moguće koristiti ovo načelo ukoliko promjena brzine ima suprotni znak, to jest , smanjuje se ispod predpodešene negativne vrijednosti (prelazi predpodešenu apsolutnu vrijednost). Primjenjeno na Sliku 4b to znači da ukoliko izmjereni tlak psm brzo pada, brzina opskrbe je povećana već prije nego što tlak padne ispod predpodešene maksimalne ograničene vrijednosti psmax.

Predvidivi nadzor se također može primijeniti kada se koristi brzina promjene izmjerene varijable na proceduru Slike 4a, gdje brzina promjene, kada je izmjerena vrijednost varijable između gornje i niže predpodešene vrijednosti, uzrokuje povećanje ili smanjenje brzine opskrbe već prije nego se prođe odgovarajuća predpodešena vrijednost.

Očito je da se načelo Slike 4a ili Slike 4b može primijeniti ukoliko se mjeri neka druga varijabla sredstva za pokretanje selektora, osim tlaka, na primjer električna struja. Isto načelo se može primjeniti ukoliko se mjeri radna brzina pokretača. U tom slučaju je radna brzina obrnuto razmjerna punjenju ali je procedura analogna Slikama 4a i 4b. Ukoliko su procesirane apsolutne numeričke vrijednosti, to znači da ukoliko mjerena vrijednost prekorači predpodešenu maksimalnu vrijednost, brzina opskrbe je povećana i ukoliko je izmjerena vrijednost pala ispod predpodešene minimalne vrijednosti (koja predstavlja situaciju pretovarivanja), brzina opskrbe je smanjena. Shodno tome, kada se primjeni na Sliku 4b, brzina promjene koja povlači zapovijed za smanjenje brzine opskrbe je negativna, i ukoliko je predvidivi nadzor procedure Slike 4b korišten za povećanje brzine opskrbe, brzina promjene koja povlači povećanje brzine opskrbe je pozitivna.

Stoga je zajedničko svim alternativama prema Slici 4a da ukoliko izmjerena vrijednost (valm) prođe ispod jedne od predpodešenih graničnih vrijednosti (valmax, valmin) od područja između tih predpodešenih graničnih vrijednosti, brzina opskrbe je povećana, a ukoliko prolazi drugu predpodešenu graničnu vrijednost od ovog područja, to jest predpodešena granična vrijednost se kreće u obrnutom pravcu, brzina je smanjena. Predpodešena granična vrijednost za brzinu promjene prema Slici 4b može, za uzvrat, biti opisana sa simbolima (Δvalm/Δt)max.

Kako je gore spomenuto, brzina samog selektora se može odrediti na pogodan način iz pokretanja selektora. Ova varijabla se može koristiti u nadzoru prema istom načelu kao radna brzina pokretača.

Slika 5 pokazuje način nadzora stroja za selekciju prema izumu. Kada se uspoređuje sa situacijom Slike 3, stroj za selekciju sada također sadržava jednu ili nekoliko sljedećih oprema po izboru: transporter za istovar ili nekoliko njih i/ili sjeckalicu i/ili drobilica i/ili neku drugu procesnu napravu, kao što je stroj za drobljenje ili neki drugi stroj za selekciju koji slijedi stroj za selekciju u smjeru procesa. Nadalje, stroj za selekciju nadziran kontrolnim uređajem prema Slici 5 također obuhvaća hidraulički pokretač najmanje u jednoj procesnoj jedinici.

Kako se može vidjeti na Slici 5, sustav nadzora je također pogodan za nadzor prilično kompleksnog stroja za selekciju.

Opskrbna oprema čija je brzina opskrbe podešena automatski tijekom rada stroja za selekciju je smještena protustrujno selektoru. Mjerena vrijednost za nadzor je poželjno dobivena od rada selektora, kako je opisano gore. Međutim, obavijest o stanju selektora se može dobiti također posredno iz stanja drugih procesnih jedinica stroja za selekciju ili bilo kojeg stroja koji slijedi stroj za selekciju u smjeru procesiranog protoka materijala, kako je opisano ovdje gore. Procesne jedinice su poželjno jedinice nizvodno od selektora, kao što su drobilica 31 sa Slike 2 koja skuplja materijal od najgornje palube selektora ili nekih transportera za istovar koji prenose frakcije selektiranog materijala. Ukoliko je sjeckalica korištena uzvodno od selektora između transportera opskrbnog lijevka i transportera za podizanje, njen status se također može motriti. Stroj koji slijedi stroj za selekciju može biti drugi stroj za selekciju, stroj za drobljenje ili stroj za transport i oni su povezani na sustav nadzora stroja za selekciju.

Može se odrediti opterećenje uzrokovano materijalom ili bilo kojom od gore spomenutih procesnih jedinica ili bilo kojim od gore spomenutih strojeva. Opterećenje na tim dijelovima može biti indikacija količine materijala na samom selektoru. Tlak pokretača (ukoliko radi na hidrauliku), struja pokretača (ukoliko se električki pokreće) ili radna brzina mogu biti varijable koje se mjere kada se određuje opterećenje uzrokovano materijalom. Ukoliko postoji korelacija između opterećenja uzrokovanog materijalom i opterećenosti motora odnosne procesne jedinice ili bilo kojeg stroja koji slijedi stroj za selekciju u istom procesu, može se odrediti punjenje stroja. Slično, ukoliko postoji korelacija između temperature hidrauličke tekućine hidrauličkog sustava odnosne procesne jedinice ili bilo kojeg stroja koji slijedi stroj za selekciju u istom procesu, može se odrediti temperatura hidrauličke tekućine.

Na Slici 6 je pokazana zatvorena nadzorna petlja prema izumu u pojednostavljenom predstavljanju, gdje su funkcionalni dijelovi stroja za selekciju, prikazani samo shematski, označeni sa istim znamenkama kao na Slici 1. Pokretačka sredstva koja uzrokuju pokretanje selektora 6 su označena sa slovom M. Senzor S mjeri varijablu pokretačkog sredstva M. Senzor S prenosi izmjerenu vrijednost kroz liniju za prijenos podataka na mikroprocesorski nadzornik C, koji daje nadzornu zapovijed kroz neku drugu liniju za prijenos podataka na aktuator A koji je sposoban utjecati na brzinu opskrbljivanja sredstva za opskrbljivanje protustrujno od selektora 6. Nadzornik C sadržava komparator koji uspoređuje stvarno izmjerene rezultate s predpodešenom vrijednosti. Kako se može vidjeti na Slici 6, selektor 6 ima gornju palubu 6a koja odjeljuje prvu frakciju F1 od opskrbljivača F i donju palubu 6a koja dijeli frakciju koja je prošla gornju palubu u drugu frakciju F2 i treću frakciju F3. Naravno, izum nije ograničen na strojeve za selekciju s predodređenim brojem paluba, jer broj paluba može biti veći ili manji od onih predstavljenih na Slici 6.

Sredstva za unos podataka za predpodešene vrijednosti u nadzornik C su označena sa slovom I. Ona mogu biti na primjer tipkovnica.

Treba zabilježiti da se zatvorena nadzorna petlja na Slici 6 može primijeniti na analogan način kada senzor S mjeri varijablu ovisnu o količini materijala na selektoru negdje drugdje, a ne povezano sa selektorom, kao što je mjerenje opterećenja na drugim procesnim jedinicama procesa selekcije.

Aktuator A uz pomoć kojega se može promijeniti brzina opskrbnog sredstva, može biti bilo koja nadzorna naprava koja može mijenjati varijablu koja ima učinak na sredstvo za opskrbu, na primjer varijablu pokretačkog sustava sredstva za opskrbljivanje. Ukoliko sredstvo za opskrbljivanje ima hidraulički pokretač, aktuator može utjecati na tlak ili volumen brzine protoka (djelotvornost crpke) hidraulike. Ukoliko je pokretač električni, aktuator može utjecati na električnu varijablu elektromotora.

Postoji mnogo alternativa za aktuator u praksi. Ukoliko je to hidraulički ventil opskrbne naprave koja radi hidraulički, on je poželjno analogno nadzoriv, na primjer opremljen s nadzorom tipa modulacije pulsne širine. Odgovarajuće, opskrbna oprema koja radi na struju se može nadzirati na primjer s pretvaračem frekvencije.

Izum nije ograničen samo na stroj za selekciju opremljen vibracijskim selektorom koji je prisutan u primjeru. Selektor također može biti i tromelni selektor. Oba selektora zahtijevaju pokretanje neke vrste da bi radili i količina materijala na njihovoj površini selektora se može odrediti mjerenjem varijable povezane na njihovo pokretanje ili rada njihovih pokretača.

Izum nije ograničen samo na stroj za selekciju opremljen s transporterom opskrbnog lijevka + opskrbljivački transporter podizač koji je prisutan u primjeru. Oprema za opskrbu također može biti samo bilo koja od tih. Oprema za opskrbu se također može sastojati od vibracijskog opskrbljivača ili klatećeg opskrbljivača ili bilo koje druge procesne jedinice smještene uzvodno od selektora i ograničavajući kapacitet opskrbe.

Izum nije ograničen samo na, kao u primjeru, samogurajući stroj za selekciju opremljen s vlastitim opskrbljivačem. Stroj za selekciju može također biti stacionaran (nepokretan), a oprema za opskrbljivanje, kao i ostale procesne jedinice procesa selekcije mogu stajati na vlastitom temelju.

Izum nije ograničen ni na bilo koji specifični broj hidrauličkih krugova. Sve procesne jedinice procesa selekcije se mogu povezati na obični hidraulički krug ili mogu biti neovisne.

Transporteri za istovar mogu biti povezani na zajednički prijenosnik energije na takav način da se u situaciji preopterećenja svi usporavaju istovremeno i njihov se tlak podiže istovremeno ili odijeljeno tako da se svaki od njih mora moći motriti posebno.

Oprema za opskrbljivanje čija se brzina nadzire na temelju količine materijala na selektoru može biti bilo koje sredstvo za opskrbljivanje smješteno uzvodno od selektora i sposobno utjecati na nakupljanje materijala na selektoru svojom brzinom opskrbljivanja. Ovo sredstvo za opskrbljivanje može biti jedan transporter ili kombinacija transportera čije su brzine usklađene (sinhronizirane).

Sredstva neophodna za primjenu izuma su poznata kao takva. Senzori koji se koriste su uobičajeni senzori brzine, tlaka i temperature. Oni su u pravilu analogni senzori. Senzori brzine također mogu biti digitalni pulsni senzori.

Prije procesiranja izmjerenih podataka u mikroprocesor, može biti neophodno korištenje uobičajenih načina procesiranja izmjerenog signala, kao što je amplifikacija i A/D ili D/A konverzija. To se također primjenjuje kada se konvertiraju nadzorne zapovijedi od mikroprocesora na procesne jedinice.

Claims (14)

1. Način nadziranja stroja za selekciju koji obuhvaća najmanje jednu površinu za selekciju, sredstva za opskrbljivanje koja opskrbljuju materijal koji će se selektirati prema površini selektora i na površinu selektora gdje se materijal odjeljuje u prvu frakciju koja ostaje na površini selektora i na drugu frakciju koja prolazi kroz površinu selektora dok se materijal pomiče uzduž površine selektora, naznačen time, što je količina materijala na površini selektora (6a) određena automatskim mjerenjem, a brzina opskrbe sredstva za opskrbljivanje (5) se nadzire na temelju mjerenja automatskim nadzorom (C) na takav način da se brzina opskrbljivanja mijenja u različite brzine opskrbljivanja jednim od sljedećih putova: - koriste se gornje i donje predpodešene vrijednosti (valmax, valmin) za izmjerenu vrijednost (valm) varijable ovisne o količini materijala na površini selektora i kada izmjerena vrijednost (valm) prijeđe jednu od predpodešenih vrijednosti, brzina opskrbljivača je smanjena, a kada izmjerena vrijednost prijeđe drugu predpodešenu vrijednost, brzina opskrbljivača je povećana, ili - kada brzina promjene izmjerene vrijednosti (valm) varijable prekorači predpodešenu vrijednost ((Δvalm/Δt)max), brzina opskrbljivača se mijenja.

2. Način prema zahtjevu 1, naznačen time, što je količina materijala na površini selektora određena mjerenjem varijable kretanja površine selektora ili varijable pokretača površine selektora koji uzrokuje kretanje površine selektora.

3. Način prema zahtjevu 1, naznačen time, što je količina materijala na površini selektora određena mjerenjem opterećenja uzrokovanog materijalom na bilo kojoj od procesnih jedinica stroja za selekciju ili bilo kojeg stroja koji slijedi stroj za selekciju i koji proširuje proces stroja za selekciju i koji je povezan na sustav nadzora stroja za selekciju.

4. Način prema zahtjevu 2 ili 3, naznačen time, što je opterećenje uzrokovano materijalom na selektoru izmjereno mjerenjem varijable pokretača selektora koja uzrokuje transportiranje ili procesiranje materijala na površinu selektora.

5. Način prema zahtjevu 4, naznačen time, što je varijabla tlak pokretača, struja pokretača ili radna brzina pokretača.

6. Način prema zahtjevu 3, naznačen time, što je procesna jedinica bilo što od sljedećeg: transporter za istovar, sjeckalica, drobilica.

7. Način prema zahtjevu 6, naznačen time, što je opterećenje određeno mjerenjem bilo koje od sljedećih varijabli: - tlaka pokretača transportera za istovar, sjeckalice ili drobilice, - struje pokretača transportera za istovar, sjeckalice ili drobilice, - radne brzine pokretača transportera za istovar, sjeckalice ili drobilice.

8. Način prema zahtjevu 3, naznačen time, što je stroj koji slijedi stroj za selekciju i proširuje proces stroja za selekciju i koji je povezan na sustav nadzora stroja za selekciju bilo što od sljedećeg: - drugi stroj za selekciju - drobilica - transporter.

9. Način prema zahtjevu 3, naznačen time, što je opterećenje uzrokovano materijalom određeno opterećenjem motora uzrokovano materijalom.

10. Način prema zahtjevu 3, naznačen time, što je opterećenje uzrokovano materijalom određeno temperaturom hidrauličke tekućine hidrauličkog sustava.

11. Način prema bilo kojem od prethodnih zahtjeva, naznačen time, što su maksimalna brzina i minimalna brzina predpodešene za opskrbljivač.

12. Način prema bilo kojem od prethodnih zahtjeva, naznačen time, što kada je izmjerena vrijednost (valm) ispod predpodešene vrijednosti za period koji prekoračuje predodređeno maksimalno vrijeme (tmax), brzina opskrbljivača snižena ispod predpodešene vrijednosti.

13. Način prema zahtjevu 12, naznačen time, što su opskrbljivači zaustavljeni.

14. Stroj za selekciju koji obuhvaća najmanje jednu površinu za selekciju (6a), opskrbljivač (5) postavljen radi opskrbljivanja materijalom koji će se selektirati prema površini selektora i na površinu selektora, a površina selektora je sposobna odijeliti materijal u prvu frakciju (F1) koja ostaje na površini selektora (6a) i na drugu frakciju koja prolazi kroz površinu selektora dok se materijal kreće uzduž površine selektora, stroj za selekciju nadalje obuhvaća senzore koji mjere stanje procesa selekcije, naznačen time, što - senzor (S) je postavljen radi mjerenja varijable ovisne o količini materijala na površini selektora; - nadzornik (C) na koji je rečeni senzor (S) povezan preko linije za prijenos podataka radi primanja izmjerene vrijednosti povezane s rečenom varijablom od senzora; - neki aktuator (A) operativno povezan na opskrbljivač i postavljen za mijenjanje brzine opskrbljivanja opskrbljivača; dok je rečeni nadzornik (C) povezan na rečeni aktuator (A) preko linije za prijenos podataka i postavljen radi davanja zapovijedi nadzora rečenom aktuatoru kao odgovor na izmjerenu vrijednost (valm) primljenu od senzora (S) radi promjene brzine opskrbljivanja opskrbljivača na različitu brzinu opskrbljivanja na jedan od sljedećih načina: - neka gornja predpodešena vrijednost (valmax) i donja predpodešena vrijednost (valmin) za mjerenje vrijednosti se mogu programirani i mijenjati u nadzorniku (C) i nadzornik je postavljen da bi dao nadzornu zapovijed opskrbljivaču za smanjenje brzine kada izmjerena vrijednost (valm) prijeđe jednu od predpodešenih vrijednosti (valmax, valmin), a nadzornu zapovijed za povećanje brzine kada izmjerena vrijednost prođe drugu predpodešenu vrijednost, ili - predpodešena vrijednost ((Δvalm/Δt)max) za brzinu promjene izmjerene vrijednosti (valm) se može programirati i promijeniti u nadzorniku (C) i nadzornik je postavljen za davanje nadzorne zapovijedi opskrbljivaču za promjenu brzine, kada brzina promjene prelazi predpodešenu vrijednost ((Δvalm/Δt)max).