專利名稱：控制一組浮選單元的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一裝置的控制，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于控制有關(guān)物料的一種預(yù)定變量的處理方法和控制系統(tǒng)，該物料裝在整個(gè)裝置中的一組相互連接的容器中。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于控制有關(guān)物料的一個(gè)變量的處理方法，該物料在裝置的一組相互連接的容器中，該處理方法包括監(jiān)測(cè)每個(gè)有關(guān)容器的變量，并將所監(jiān)測(cè)的變量值與該變量的一個(gè)設(shè)定值相比較;
將所述變量的監(jiān)測(cè)值與該變量的設(shè)定值之差進(jìn)行加和，所述差值至少是由一種波動(dòng)(disturbance)引起的;
當(dāng)在任一個(gè)容器中的這樣一種波動(dòng)產(chǎn)生表示所述加和值的一個(gè)信號(hào)時(shí)，則在所述一個(gè)容器的預(yù)定方向上啟動(dòng)該裝置的多個(gè)調(diào)節(jié)器的每一個(gè)，以使所述波動(dòng)迅速下降。
術(shù)語(yǔ)“波動(dòng)”意味著所述變量的監(jiān)測(cè)值與該變量的一個(gè)設(shè)定值相差超過(guò)一個(gè)預(yù)定量，此即為系統(tǒng)偏差。
該處理方法包括在加和操作之前，用一個(gè)合適的修正因子換算每一個(gè)變量。這樣，該處理方法可能包括獲取每個(gè)容器的預(yù)定特性以獲得所述的修正因子。
本發(fā)明特別應(yīng)用于容器中物料的物位(levels of material)的測(cè)量，在這個(gè)應(yīng)用中，例如，所述修正因子可能是容器的表面積，然后它們被加和以獲得表示前端的“庫(kù)存量”(inventory)。
所述處理方法可以包括在每個(gè)調(diào)節(jié)器的預(yù)定方向上加和所述差值，當(dāng)任一個(gè)容器中有關(guān)一個(gè)變量的波動(dòng)被檢測(cè)到時(shí)，則在該容器的一個(gè)合適的方向上基本同時(shí)地啟動(dòng)預(yù)定的調(diào)節(jié)器以使該裝置的波動(dòng)迅速消失。
這樣，在物位控制的情況下，所述處理包括使調(diào)節(jié)器前端的容器的物位(level)加和，當(dāng)在其中一個(gè)調(diào)節(jié)器的前端物位的波動(dòng)被檢測(cè)到時(shí)，則使該調(diào)節(jié)器及其后端的所有調(diào)節(jié)器啟動(dòng)以使該波動(dòng)迅速減少直至消失。
該處理方法可以包括首先檢測(cè)每個(gè)調(diào)節(jié)器的動(dòng)態(tài)特性，以在啟動(dòng)調(diào)節(jié)器時(shí)加以考慮。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種用控制有關(guān)物料的變量的控制系統(tǒng)，該物料裝在一個(gè)裝置的一組相互連接的容器中，該系統(tǒng)包括一個(gè)測(cè)量裝置，用于測(cè)量有關(guān)該裝置的每個(gè)容器的一個(gè)變量;
一個(gè)比較器，用于將每個(gè)容器的所測(cè)到的變量值與一個(gè)設(shè)定值相比較;
一個(gè)加和裝置，用于將每個(gè)容器的所測(cè)值與設(shè)定值之差進(jìn)行加和并輸出表示所述差值的一個(gè)信號(hào)。
一個(gè)調(diào)節(jié)裝置與每個(gè)容器相關(guān)，每個(gè)調(diào)節(jié)器都可響應(yīng)于從每個(gè)加和裝置輸出的信號(hào)。
可以理解，所述加和裝置實(shí)際上也使所測(cè)量變量的誤差加和。
該系統(tǒng)可以包括一個(gè)修正裝置，用于將每個(gè)所測(cè)的變量修正成適合被加和的形式，這樣在測(cè)量容器中物位的情況下，修正裝置可能是該容器的表面積，該表面積與所測(cè)得的物位相乘得出體積，然后在每個(gè)調(diào)節(jié)器中，前端調(diào)節(jié)器的體積誤差被加和以給出輸出信號(hào)以控制該調(diào)節(jié)器。
該系統(tǒng)還包括一個(gè)控制裝置，該控制裝置由多個(gè)控制器構(gòu)成，一個(gè)控制器與一個(gè)調(diào)節(jié)器相關(guān)，用于控制調(diào)節(jié)器，該控制器(它們響應(yīng)于所述輸出信號(hào))可以(例如)是比例積分控制器。
另外，此系統(tǒng)還有一數(shù)據(jù)存貯裝置，此裝置存貯與調(diào)節(jié)器的動(dòng)態(tài)特性相關(guān)的數(shù)據(jù)。這樣在控制器控制調(diào)節(jié)器時(shí)可以充分加以考慮。
本發(fā)明可以用其相應(yīng)的附圖加以說(shuō)明。
在圖中，

圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面的一種方法所控制的一種裝置。
圖2描述了本發(fā)明第二個(gè)方面的裝置控制系統(tǒng)的方框圖。
參見(jiàn)附圖，描述了一種被控制裝置10，裝置10包括一組容器12.1至12.N。
每一個(gè)容器12裝有一定量的液體，液體的物位高通過(guò)一控制系統(tǒng)14(見(jiàn)圖2)來(lái)控制。
每一容器12中的設(shè)定物位以虛線16.1至16.N表示。
相鄰容器12通過(guò)調(diào)節(jié)器18.1至18.N連在一起。
在對(duì)容器12中物位加以控制的情況下，每一容器12內(nèi)有一物位測(cè)量裝置(圖中未標(biāo)出)來(lái)測(cè)量容器12內(nèi)的物位高。物位測(cè)量信號(hào)在系統(tǒng)14中的20.1至20.4上輸出。被測(cè)物位通過(guò)比較裝置22.1至22.N分別與設(shè)定物位16.1至16.N相比較。
修正裝置24.1至24.N修正在26.1至26.N上的比較裝置22.1至22.N的物位輸出誤差。在物位測(cè)量中，修正因子是用來(lái)表示每一容器12中液體的表面積。因此，物位誤差信號(hào)由其相應(yīng)的修正裝置24用修正因子加權(quán)給出一表示每一容器12的容積誤差。容器12的容積誤差通過(guò)加和裝置28加和，加和裝置28在修正裝置24之后，因此容積誤差之和被提供給控制裝置30。
控制裝置30由一組比例積分控制器(proportionalintegral controller)32.1至32.N組成。控制器31.N至32.N分別控制調(diào)節(jié)器18.1至18.N的位置。
在運(yùn)用中，第一步，獲取容器12的實(shí)際尺寸以提供一個(gè)適當(dāng)?shù)男拚蜃佑糜谛拚b置24.1至24.N，每一容器的動(dòng)態(tài)特性如響應(yīng)時(shí)間亦被測(cè)試并且存貯在系統(tǒng)14的存貯裝置中。
每一容器12的物位高由其測(cè)量裝置監(jiān)測(cè)，相應(yīng)的物位測(cè)量信號(hào)在20.1至20.N上輸出且通過(guò)比較裝置22.1至22.N與設(shè)定物位16.1至16.N相比較。
比較裝置22.1至22.N的物位誤差輸出信號(hào)由其相應(yīng)的修正裝置24.1至24.N和面積修正因子加權(quán)，得出表示容器12的容積誤差輸出信號(hào)，容積誤差在加和裝置中被相加，加和值被輸出到控制器32.1至32.N，當(dāng)其控制相關(guān)的調(diào)節(jié)器18.1至18.N時(shí)，其誤差與調(diào)節(jié)器18.1至18.N的前端及后端相關(guān)。在18.N用來(lái)控制最后一容器12.N放流(discharge)時(shí)用前端值，在一個(gè)調(diào)節(jié)器(圖中未標(biāo)出)用來(lái)控制至第一個(gè)容器12.1的反饋時(shí)用后端值。
例如，假定在容器12.1中某種波動(dòng)出現(xiàn)使其物位超過(guò)其設(shè)定物位16.1，提供給18.1的加和值超過(guò)其加和設(shè)定值。相應(yīng)的，在本發(fā)明中的控制系統(tǒng)14中所有的調(diào)節(jié)器18.1至18.N基本上同時(shí)且立即打開(kāi)，因此，與容器12.1相等數(shù)量的超量液體即從12.2至12.N中流過(guò)，從而快速地將其從系統(tǒng)中排出。
另一例子必須是液體情況，通過(guò)一導(dǎo)管(圖中未標(biāo)出)將液體從12.2中導(dǎo)入12.1，調(diào)節(jié)器18.2的前端的總液體量(調(diào)節(jié)器18.2后端的所有調(diào)節(jié)器18亦同)仍然保持不變，也就是說(shuō)，調(diào)節(jié)器18.2監(jiān)視其前端的液體總量來(lái)調(diào)節(jié)其位置。
在調(diào)節(jié)器18.1的前端，物位超過(guò)其設(shè)定值，18.1迅速打開(kāi)排除容器12.1中超量液體至容器12.2中，可以理解，當(dāng)調(diào)節(jié)器18.2的前端液體總量與其后端保持一致時(shí)，調(diào)節(jié)器18.2至18.N的位置將不變影響，因此也就不用控制裝置30來(lái)調(diào)整控制。
還有一種情況，容器12.1的物位超過(guò)其設(shè)定值，而容器12.2的物位低于其設(shè)定值，但其絕對(duì)量小于容器12.1中的波動(dòng)，此時(shí)只有當(dāng)調(diào)節(jié)器18.2前端的庫(kù)存量超過(guò)其設(shè)定物位時(shí)，系統(tǒng)14才會(huì)控制容器12.2的后端的所有調(diào)節(jié)器18打開(kāi)。
可以理解，在上述情形中，當(dāng)每一容器12的物位達(dá)到其相應(yīng)的設(shè)定物位16時(shí)，與容器12相連的調(diào)節(jié)器18將調(diào)節(jié)其相應(yīng)的位置而使其超量效應(yīng)減至最小。
本發(fā)明的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明提供的控制系統(tǒng)14比申請(qǐng)人所知的傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)更快速地減輕波動(dòng)。另外，本發(fā)明中的裝置10可以在容器12中或外或之間進(jìn)行其它物資的傳送(圖中未標(biāo)出)。這種傳送也產(chǎn)生波動(dòng)，但本發(fā)明的控制系統(tǒng)14可迅速進(jìn)行有效的補(bǔ)償。
權(quán)利要求
1.一種用于控制有關(guān)物料的變量的處理方法，該物料裝在裝置中的一組相互連接的容器中，該處理方法包括監(jiān)測(cè)每個(gè)有關(guān)容器的變量，并將所監(jiān)測(cè)的變量值與該變量的設(shè)定值作比較；將所述變量的監(jiān)測(cè)值與該變量的設(shè)定值之差進(jìn)行加和，所述差值至少是由一種波動(dòng)引起的；當(dāng)在任一個(gè)容器中的這樣一種波動(dòng)產(chǎn)生表示所述加和值的一個(gè)信號(hào)時(shí)，則在所述一個(gè)容器的預(yù)定方向上啟動(dòng)該裝置的多個(gè)調(diào)節(jié)器的每一個(gè)，以使所述波動(dòng)迅速下降。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的處理方法，其中包括在加和操作之前，利用一個(gè)合適的修正因子換算每個(gè)變量;
3.根據(jù)權(quán)利要求2的處理方法，其中包括獲得每個(gè)容器的預(yù)定特征以獲得所述修正因子。
4.根據(jù)前述的任一個(gè)權(quán)利要求的處理方法，其中包括在每個(gè)調(diào)節(jié)器的預(yù)定方向加和所述差值，并且，當(dāng)任一個(gè)容器中檢測(cè)到有關(guān)一個(gè)變量的波動(dòng)時(shí)，基本上同時(shí)地在該容器的適當(dāng)?shù)姆较蛏蠁?dòng)預(yù)定的調(diào)節(jié)器以使整個(gè)裝置的波動(dòng)迅速消失。
5.根據(jù)前述的任一個(gè)權(quán)利要求的處理方法，其中包括首先要確定每個(gè)調(diào)節(jié)器的動(dòng)態(tài)特性以便當(dāng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)器時(shí)加以考慮。
6.一種用于控制有關(guān)物料的變量的控制系統(tǒng)，該物料裝在一個(gè)裝置的一組相互連接的容器中，該系統(tǒng)包括一個(gè)測(cè)量裝置，用于測(cè)量有關(guān)該裝置的每個(gè)容器的一個(gè)變量;一個(gè)比較器，用于將每個(gè)容器的所測(cè)到的變量值與一個(gè)設(shè)定值作比較;一個(gè)加和裝置，用于將每個(gè)容器所測(cè)值與設(shè)定值之差進(jìn)行加和并輸出表示所述差值的一個(gè)信號(hào);一個(gè)調(diào)節(jié)器裝置與每個(gè)容器相連，每個(gè)調(diào)節(jié)器都可響應(yīng)于從每個(gè)加和裝置輸出的信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中包括一個(gè)修正裝置，用于將每個(gè)所測(cè)得的變量修正成適合被加和的形式。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中包括一個(gè)控制裝置，該控制裝置包括多個(gè)控制器，一個(gè)控制器與一個(gè)調(diào)節(jié)器相關(guān)，用于控制所述調(diào)節(jié)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中包括數(shù)據(jù)存貯裝置，用于存貯與調(diào)節(jié)器的動(dòng)態(tài)特性有關(guān)的數(shù)據(jù)，以便在控制所述調(diào)節(jié)器時(shí)能由控制器來(lái)處理所述特性。
10.一種用于控制有關(guān)物料的變量的新方法，該物料在整個(gè)裝置的一組相互連接的容器中，實(shí)際上已在此加以說(shuō)明。
11.一種用于控制有關(guān)物料的變量的新的控制系統(tǒng)，該物料在整個(gè)裝置的一組相互連接的容器中，實(shí)際上已參照附圖進(jìn)行了說(shuō)明。
全文摘要
一種用于控制有關(guān)物料的變量的處理方法，該物料在整個(gè)裝置中的一組相互連接的容器中，所述方法包括監(jiān)測(cè)有關(guān)每一容器的變量，所監(jiān)測(cè)的變量值與該變量的設(shè)定值相比較，并將比較所得的差值加和，所述差值是由至少一種波動(dòng)引起的，當(dāng)任一容器中的這樣一種波動(dòng)產(chǎn)生了一個(gè)表示所述加和值的信號(hào)時(shí)，該裝置的多個(gè)調(diào)節(jié)器的每一個(gè)在所述一個(gè)容器的預(yù)定方向啟動(dòng)，以使所述波動(dòng)減少。本發(fā)明提供了一種相應(yīng)的控制系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G05B11/32GK1107591SQ9411761
公開(kāi)日1995年8月30日 申請(qǐng)日期1994年11月11日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月13日
發(fā)明者大衛(wèi)·戈登·赫爾伯特 申請(qǐng)人:明特克公司