JPH0418672Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、発生音響に基づく信号を負荷状態を
表す測定値として用いる粉砕機の音響測定手段の
改善に関する。

＜従来技術＞ 第３図は従来技術の一例を示す構成図であり、
例えば特開昭58−159855号により公知の技術であ
る。ボールミル１には、ベルトスケール２より被
粉砕物であるクリンカが投入され、粉砕されたク
リンカはバケツトエレベータ３によりセパレータ
４に移送される。

ボールミル１は２室１ａ，１ｂに区分されてお
り、各室より発生する音響はマイクロフオン５
ａ，５ｂにより受信され、増幅器６ａ，６ｂによ
り増幅および反転処理が実行されて測定値x₁，x₂
として加算器７に入力される。

加算器７はこれら音響に関する信号x₁，x₂並び
にバケツトエレベータ３の電力センサー８の測定
値x₃を入力して、クリンカの負荷状態を表す測定
値PV₁を次のように演算する。

PV₁＝k₁x₁＋k₂x₂＋k₃v₃＋k₄ ここでk₁〜k₄は、任意に設定可能な定数である。

９はクリンカ投入量を制御する主調節計であ
り、測定値PV₁と設定値SV₁の偏差に対して制御
演算を実行し、操作出力MV₁を従調節計１０の
カスケード設定値SV₂として発信する。

従調節計１０は、ベルトスケール２の移送量セ
ンサー１１の測定値PV₂と主調節計９の操作出力
をカスケード設定値SV₂として入力し、その偏差
に制御演算を実行して操作出力MV₂をベルトス
ケールの駆動装置（図示せず）に発信してクリン
カの投入量をSV₂に制御する。

第４図は、ミル負荷、即ちPV₁を変化させたと
きの粉砕効率の変化を示す特性曲線であり、実線
の曲線F₁では、PV₁＝C₁のとき最大効率P₁を取
るので、主調節計９の設定値SV₁は、値PV₁がP₁
となるような最適値に設定される。

所が、クリンカの硬度、大きさ、ボールミル内
への散水、温度変動、スチールボールの磨耗など
の外乱要因のため粉砕速度が変化し、効率特性曲
線が鎖線で示すF₂，F₃のごとくシフトし、最大
効率点もP₂，P₃のごとくシフトするので、最大
効率点で運転するためには設定値を常に変更する
必要がある。

１２は設定値SV₁の自動修正手段である。粉砕
効率は、ボールミルへのクリンカの投入量すなわ
ちPV₁又はMV₁の時間積算値により表すことが
できるので、例えば設定値SV₁を一定値増加した
とき、増加前のPV₁の一定時間積算値と増加後の
一定時間積算値を比較し、積算値が増加していれ
ば設定値をさらに一定値増加させた後に積算値の
比較を行うことを繰返し、積算値が減少した場合
は設定値を逆に一定値減少させた後に積算値を比
較することを繰り返して、常にボールミルへの投
入量が最大となるような設定値SV₁の自動修正を
実行する。

＜考案が解決しようとする問題点＞ この様な制御装置の特徴点は、ミル負荷の状態
を発生音響により測定する点にあるが、集音手段
としてのマイクロフオンは、ある程度の指向性を
有し、増幅器内で適当なフイルタ手段によりミル
以外の周囲雑音およびミル自信の発生音響で負荷
状態のパラメータとは関係のない雑音を除去する
処理が実行されてはいるが、雑音の除去効果が充
分ではなく、測定値としての信頼性に乏しい欠点
がある。

本考案は、この様な問題点を解消することを可
能とする制御装置の提供を目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ 本考案の構成上の特徴は、粉砕機の発生音響の
集音手段と、この集音手段の音圧信号を周波数ス
ペクトル信号に分解するFFT（フアスト・フーリ
エ・トランスフオーム）手段と、このFFT手段
の各スペクトル出力に重み付けをして加算する重
み付け演算手段と、この演算手段の出力を負荷状
態を表す測定値とし、この測定値と設定値との偏
差を制御演算した操作出力に基づいて上記粉砕機
の原料供給量を制御する調節計と、上記設定値を
変更したときの上記調節計の出力又は上記原料供
給量の測定値の変化を監視して、上記測定値が最
大となるように上記設定値を変更制御する点にあ
る。

＜作用＞ 本考案によれば集音手段の音圧信号は、FFT
手段により周波数スペクトル群に分解され、各ス
ペクトル出力に重み付けが施されて加算される。

この重み付け処理によりミルより発生する有効な
音響に関連する信号のみを測定値として抽出する
ことが可能となる。

＜実施例＞ 第１図に基いて本考案の実施例を説明する。第
３図で説明した要素と同一な構成要素について
は、同一符号を付してその説明は省略する。

１３ａ，１３ｂはFFT手段であり、第２図に
示すように増幅器出力を各スペクトル信号f₁，f₂
……f_o-1，fnに分解する。このFFT手段は、ソフ
トウエアパツケージとして一般の周波数分析に関
する測定手段として広く用いられているものであ
る。

１４ａ，１４ｂは重み付け演算手段であり、必
要なスペクトルと不要な雑音スペクトルに重み付
けを施して加算し、測定値x₁，x₂を次のように演
算する。a₁〜anは重み係数である。

x₁（x₂）＝a₁f₁＋a₂f₂…… ＋f_o-1a_o-1＋fnan±ｂ どのスペクトルが有効周波数成分か又は雑音成
分かの識別は、実際の運転状態でスペクトルを監
視しながら周囲の音声源を停止するなどの調査に
より現場ごとに確認して重み係数を設定するよう
にすればよい。

次ぎに設定値の自動修正手段１２の具体的な構
成につき説明する。１２１はシーケンス制御手段
であり、修正動作全体のシーケンスを実行する。

１２２は設定値SV₁の演算保持手段、１２３は
設定値変更後の一定時間ベルトスケール２の移送
量センサー１１よりの測定値PV₂を積算した値
Snを保持する積算値記憶手段、１２４は設定値
変更前のPV₂の一定時間の積算値S_o-1の記憶手段
であり、シーケンス制御手段１２１により積算値
記憶手段１２３の記憶内容Snがシフトされたも
のである。

１２５は減算手段であり、上記積算値記憶手段
の積算値SnとS_o-1との差±△Ｓを演算する。

この演算結果は方向検出手段１２６に導かれて
積算値の増加減少方向が判断され、方向信号ｄが
シーケンス制御手段１２１に発信される。

１２７は除算手段であり、前回積算値に対する
積算値の増加減少の割り合い―△Ｓ／S_o-1―が演
算されて設定値演算手段１２２に発信される。

設定値演算手段１２２は、シーケンス制御手段
１２１の指令により、第２回目以降の設定値変更
は、除算手段１２７の出力に基づいて積算値の増
加減少の割り合いに応じて変更量を調節する。

このように、積算値の変化割り合いに応じて設
定値の変更量を調節することにより、効率最大点
に接近するにつれて変更量を小さくし、効率最大
点を維持している場合は、変更量をゼロとする修
正動作が可能となり、常に一定値を変更する方法
に比較して制御性が向上する利点がある。

次に、付加的な構成要素につき説明する。１５
はミル詰まり検出手段であり、加算器７の測定値
PV₁が警報設定値SVaを越えたときにミル詰まり
の警報MVaを発信する機能を有する。

１６は主調節計９への測定値をバケツトエレベ
ータの電力センサー８の測定値x₃のみで操業させ
るための切り換えスイツチ手段であり、切り換え
指令スイツチ１７により作動するシーケンス制御
手段１８により駆動される。１９は同じくシーケ
ンス制御手段１８で駆動される制御定数の変更手
段であり、主調節計のＰ，Ｉ，Ｄ制御定数を測定
値x₃のみで操業する場合に適切な値に変更させ
る。

２０は、従調節計の操作出力MV₂のリミター、
２１は手動切り換えスイツチ、２２は手動操作出
力発信手段である。

＜考案の効果＞ 以上説明したように、本考案によればミル自身
の発生する各種の音、ミル周辺の機械類の音から
ミルの粉砕効率に関係する音のみを選択して測定
できるため、効率最大で運転させる制御装置の信
頼性を向上せしめることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す構成図、第２図
はFFT手段の出力波形図、第３図は従来技術の
一例を示す構成図、第４図はその動作説明図であ
る。 １……ボールミル、２……ベルトスケール、３
……バケツトエレベータ、５ａ，５ｂ……マイク
ロフオン、６ａ，６ｂ……増幅器、７……加算
器、８……電力センサー、９……主調節計、１０
……従調節計、１１……移送量センサー、１２…
…自動修正手段、１３ａ，１３ｂ……FFT手段、
１４ａ，１４ｂ……重み付け演算手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 粉砕機の発生音響の集音手段と、この集音手段
   の音圧信号を周波数スペクトル信号に分解する
   FFT（フアスト・フーリエ・トランスフオーム）
   手段と、このFFT手段の各スペクトル出力に重
   み付けをして加算する重み付け演算手段と、この
   演算手段の出力を負荷状態を表す測定値とし、こ
   の測定値と設定値との偏差を制御演算した操作出
   力に基づいて上記粉砕機の原料供給量を制御する
   調節計と、上記設定値を変更したときの上記調節
   計の出力又は上記原料供給量の測定値の変化を監
   視して、上記測定値が最大となるように上記設定
   値を変更制御することを特徴とする粉砕制御装
   置。