专利名称：控制一组浮选单元的处理方法
技术领域：
本发明涉及一装置的控制，具体地说，本发明涉及用于控制有关物料的一种预定变量的处理方法和控制系统，该物料装在整个装置中的一组相互连接的容器中。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于控制有关物料的一个变量的处理方法，该物料在装置的一组相互连接的容器中，该处理方法包括监测每个有关容器的变量，并将所监测的变量值与该变量的一个设定值相比较;
将所述变量的监测值与该变量的设定值之差进行加和，所述差值至少是由一种波动(disturbance)引起的;
当在任一个容器中的这样一种波动产生表示所述加和值的一个信号时，则在所述一个容器的预定方向上启动该装置的多个调节器的每一个，以使所述波动迅速下降。
术语“波动”意味着所述变量的监测值与该变量的一个设定值相差超过一个预定量，此即为系统偏差。
该处理方法包括在加和操作之前，用一个合适的修正因子换算每一个变量。这样，该处理方法可能包括获取每个容器的预定特性以获得所述的修正因子。
本发明特别应用于容器中物料的物位(levels of material)的测量，在这个应用中，例如，所述修正因子可能是容器的表面积，然后它们被加和以获得表示前端的“库存量”(inventory)。
所述处理方法可以包括在每个调节器的预定方向上加和所述差值，当任一个容器中有关一个变量的波动被检测到时，则在该容器的一个合适的方向上基本同时地启动预定的调节器以使该装置的波动迅速消失。
这样，在物位控制的情况下，所述处理包括使调节器前端的容器的物位(level)加和，当在其中一个调节器的前端物位的波动被检测到时，则使该调节器及其后端的所有调节器启动以使该波动迅速减少直至消失。
该处理方法可以包括首先检测每个调节器的动态特性，以在启动调节器时加以考虑。
根据本发明的第二个方面，提供了一种用控制有关物料的变量的控制系统，该物料装在一个装置的一组相互连接的容器中，该系统包括一个测量装置，用于测量有关该装置的每个容器的一个变量;
一个比较器，用于将每个容器的所测到的变量值与一个设定值相比较;
一个加和装置，用于将每个容器的所测值与设定值之差进行加和并输出表示所述差值的一个信号。
一个调节装置与每个容器相关，每个调节器都可响应于从每个加和装置输出的信号。
可以理解，所述加和装置实际上也使所测量变量的误差加和。
该系统可以包括一个修正装置，用于将每个所测的变量修正成适合被加和的形式，这样在测量容器中物位的情况下，修正装置可能是该容器的表面积，该表面积与所测得的物位相乘得出体积，然后在每个调节器中，前端调节器的体积误差被加和以给出输出信号以控制该调节器。
该系统还包括一个控制装置，该控制装置由多个控制器构成，一个控制器与一个调节器相关，用于控制调节器，该控制器(它们响应于所述输出信号)可以(例如)是比例积分控制器。
另外，此系统还有一数据存贮装置，此装置存贮与调节器的动态特性相关的数据。这样在控制器控制调节器时可以充分加以考虑。
本发明可以用其相应的附图加以说明。
在图中，
图1描述了根据本发明的第一个方面的一种方法所控制的一种装置。
图2描述了本发明第二个方面的装置控制系统的方框图。
参见附图，描述了一种被控制装置10，装置10包括一组容器12.1至12.N。
每一个容器12装有一定量的液体，液体的物位高通过一控制系统14(见图2)来控制。
每一容器12中的设定物位以虚线16.1至16.N表示。
相邻容器12通过调节器18.1至18.N连在一起。
在对容器12中物位加以控制的情况下，每一容器12内有一物位测量装置(图中未标出)来测量容器12内的物位高。物位测量信号在系统14中的20.1至20.4上输出。被测物位通过比较装置22.1至22.N分别与设定物位16.1至16.N相比较。
修正装置24.1至24.N修正在26.1至26.N上的比较装置22.1至22.N的物位输出误差。在物位测量中，修正因子是用来表示每一容器12中液体的表面积。因此，物位误差信号由其相应的修正装置24用修正因子加权给出一表示每一容器12的容积误差。容器12的容积误差通过加和装置28加和，加和装置28在修正装置24之后，因此容积误差之和被提供给控制装置30。
控制装置30由一组比例积分控制器(proportionalintegral controller)32.1至32.N组成。控制器31.N至32.N分别控制调节器18.1至18.N的位置。
在运用中，第一步，获取容器12的实际尺寸以提供一个适当的修正因子用于修正装置24.1至24.N，每一容器的动态特性如响应时间亦被测试并且存贮在系统14的存贮装置中。
每一容器12的物位高由其测量装置监测，相应的物位测量信号在20.1至20.N上输出且通过比较装置22.1至22.N与设定物位16.1至16.N相比较。
比较装置22.1至22.N的物位误差输出信号由其相应的修正装置24.1至24.N和面积修正因子加权，得出表示容器12的容积误差输出信号，容积误差在加和装置中被相加，加和值被输出到控制器32.1至32.N，当其控制相关的调节器18.1至18.N时，其误差与调节器18.1至18.N的前端及后端相关。在18.N用来控制最后一容器12.N放流(discharge)时用前端值，在一个调节器(图中未标出)用来控制至第一个容器12.1的反馈时用后端值。
例如，假定在容器12.1中某种波动出现使其物位超过其设定物位16.1，提供给18.1的加和值超过其加和设定值。相应的，在本发明中的控制系统14中所有的调节器18.1至18.N基本上同时且立即打开，因此，与容器12.1相等数量的超量液体即从12.2至12.N中流过，从而快速地将其从系统中排出。
另一例子必须是液体情况，通过一导管(图中未标出)将液体从12.2中导入12.1，调节器18.2的前端的总液体量(调节器18.2后端的所有调节器18亦同)仍然保持不变，也就是说，调节器18.2监视其前端的液体总量来调节其位置。
在调节器18.1的前端，物位超过其设定值，18.1迅速打开排除容器12.1中超量液体至容器12.2中，可以理解，当调节器18.2的前端液体总量与其后端保持一致时，调节器18.2至18.N的位置将不变影响，因此也就不用控制装置30来调整控制。
还有一种情况，容器12.1的物位超过其设定值，而容器12.2的物位低于其设定值，但其绝对量小于容器12.1中的波动，此时只有当调节器18.2前端的库存量超过其设定物位时，系统14才会控制容器12.2的后端的所有调节器18打开。
可以理解，在上述情形中，当每一容器12的物位达到其相应的设定物位16时，与容器12相连的调节器18将调节其相应的位置而使其超量效应减至最小。
本发明的一个主要优点是本发明提供的控制系统14比申请人所知的传统的控制系统更快速地减轻波动。另外，本发明中的装置10可以在容器12中或外或之间进行其它物资的传送(图中未标出)。这种传送也产生波动，但本发明的控制系统14可迅速进行有效的补偿。
权利要求
1.一种用于控制有关物料的变量的处理方法，该物料装在装置中的一组相互连接的容器中，该处理方法包括监测每个有关容器的变量，并将所监测的变量值与该变量的设定值作比较；将所述变量的监测值与该变量的设定值之差进行加和，所述差值至少是由一种波动引起的；当在任一个容器中的这样一种波动产生表示所述加和值的一个信号时，则在所述一个容器的预定方向上启动该装置的多个调节器的每一个，以使所述波动迅速下降。
2.根据权利要求1的处理方法，其中包括在加和操作之前，利用一个合适的修正因子换算每个变量;
3.根据权利要求2的处理方法，其中包括获得每个容器的预定特征以获得所述修正因子。
4.根据前述的任一个权利要求的处理方法，其中包括在每个调节器的预定方向加和所述差值，并且，当任一个容器中检测到有关一个变量的波动时，基本上同时地在该容器的适当的方向上启动预定的调节器以使整个装置的波动迅速消失。
5.根据前述的任一个权利要求的处理方法，其中包括首先要确定每个调节器的动态特性以便当启动调节器时加以考虑。
6.一种用于控制有关物料的变量的控制系统，该物料装在一个装置的一组相互连接的容器中，该系统包括一个测量装置，用于测量有关该装置的每个容器的一个变量;一个比较器，用于将每个容器的所测到的变量值与一个设定值作比较;一个加和装置，用于将每个容器所测值与设定值之差进行加和并输出表示所述差值的一个信号;一个调节器装置与每个容器相连，每个调节器都可响应于从每个加和装置输出的信号。
7.根据权利要求6的系统，其中包括一个修正装置，用于将每个所测得的变量修正成适合被加和的形式。
8.根据权利要求6或权利要求7的系统，其中包括一个控制装置，该控制装置包括多个控制器，一个控制器与一个调节器相关，用于控制所述调节器。
9.根据权利要求8的系统，其中包括数据存贮装置，用于存贮与调节器的动态特性有关的数据，以便在控制所述调节器时能由控制器来处理所述特性。
10.一种用于控制有关物料的变量的新方法，该物料在整个装置的一组相互连接的容器中，实际上已在此加以说明。
11.一种用于控制有关物料的变量的新的控制系统，该物料在整个装置的一组相互连接的容器中，实际上已参照附图进行了说明。
全文摘要
一种用于控制有关物料的变量的处理方法，该物料在整个装置中的一组相互连接的容器中，所述方法包括监测有关每一容器的变量，所监测的变量值与该变量的设定值相比较，并将比较所得的差值加和，所述差值是由至少一种波动引起的，当任一容器中的这样一种波动产生了一个表示所述加和值的信号时，该装置的多个调节器的每一个在所述一个容器的预定方向启动，以使所述波动减少。本发明提供了一种相应的控制系统。
文档编号G05B11/32GK1107591SQ9411761
公开日1995年8月30日 申请日期1994年11月11日 优先权日1993年11月13日
发明者大卫·戈登·赫尔伯特 申请人:明特克公司