Устройство для моделирования разделительной операции процесса обогащения полезных ископаемых по дискретной сепарационной характеристике

 

Изобретение относится к технике моделирования технологических процессов обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при исследовании разделительных операций в реальном масштабе времени. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет воспроизведения значений дискретно заданной сепарационной характеристики разделительной операции процесса обогащения полезных ископаемых в реальном масштабе времени. Для моделирования генератором случайных чисел 1 воспроизводится случайное число-аргумент дискретной сепарационной характеристики и по заданным дискретным значениям самой сепарационной характеристики в блоках 2 и 11 вычисляется текущее моделируемое значение сепарационной характеристики. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s 6 06 F 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ,И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4718962/24 (22) 14.07.89 (46) 30.07.91. Бюл. 1Ф 28 (71) Иркутский политехнический институт (72) А.В.Петров (53) 621.503.55 (088.8) (56) Авторское гвидетельство СССР

М 1367741, кл. G 05 В 19/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N. 131.4305, кл. G 05 В 19/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЙ ОПЕРАЦИИ ПРОЦЕССА ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ

ИСКОПАЕМЫХ ПО ДИСКРЕТНОЙ СЕПАРАЦИОННОЙ ХАРАКТЕРИСТИКЕ (57) Изобретение относится к технике моделирования технологических процессов обо Ы» 1667092 А1 гащения полезных ископаемых и может быть использовано при исследовании разделительных операций в реальном масштабе времени. Цель изобретения расширение функциональных возможностей за счет воспроизведения значений дискретно заданной сепарационной характеристики разделительной операции процесса обогащения полезных ископаемых в реальном масштабе времени. Для модели-рования генератором 1 случайных чисел воспроизводится случайное число — аргумент дискретной сепарационной характеристики, и по заданным дискретным значениям самой сепарационной характеристики в блоках 2 и 11 вычисляется текущее моделируемое значение сепарационной характеристики. 3 ил.

1667092

Изобретение относится к моделированию технологических процессов обогащения полезных ископаемых и может быть использовано в качестве приставки к вычислительной машине при проведении исследований разделительных операций в реальном масштабе времени.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем воспроизведения значений дискретно заданной сепарационной характеристики разделительной операции процесса обогащения полезных ископаемых в реальном масштабе времени.

Устройство для моделирования разделительной операции процесса обогащения полезных ископаемых по дискретной сепарационной характеристике (фиг,1) содержит ! генератор 1 случайных чисел, выход которого подключен к первой выходной шине всего устройства, к первому входу блока 2 вычисления текущего значения сепарационной характеристики, к первому входу схемы 3 сравнения и через дешифратор 4 — к установочному входу счетчика 5 адреса.

Дешифратор 4 преобразует многоразрядное число на своем входе в одиночный импульс на выходе, Выход счетчика 5 адре1 са подключен к информационному входу коммутатора 6 и первому входу схемы 7 сравнения. Второй вход схемы 7 сравнения соединен с выходом регистра 8 адреса. Этот же выход регистра 8 адреса подключен к информационному входу коммутатора 9.

Разрешающие входы коммутаторов 6 и 9 соответственно соединены с первым и вторым выходами схемы сравнения.

Импульс на первом выходе схемы 7

Сравнения воспроизводится в том случае, когда содержимое счетчика 5 адреса не превосходит содержимое регистра 8 адреса.

Импульс на втором выходе схемы 7 сравнения воспроизводится в том случае, когда содержимое счетчика 5 адреса превосходит содержимое регистра 8 адреса, Выходы коммутаторов 6 и 9 через блок элементов ИЛИ 10 соединены с адресным входом блока 11 памяти значений сепара ционной характеристики. Второй вход блока 11 памяти соединен с первым выходом схемы 3 сравнения, Первый выход блока 11 памяти соединен с вторым входом схемы 3 сравнения. Второй выход схемы сравнения подключен к счетному входу счетчика 5 адреса.

Импульс на первом выходе схемы 3 сравнения воспроизводится, если число, прогенерированное генератором 1 случайных чисел не меньше числа на первом выходе блока 11 памяти. В противном случае вырабатывается импульс на второй выходной шине схемы 3 сравнения и, соответственно, на счетном входе счетчика 5 адреса, Второй, третий, четвертый и пятый выходы блока 11 памяти подключены к соответствующим входам блока 2 вычисления.

Выход блока 2 вычисления соединен с второй выходной шиной всего устройства.

Адресный вход блока 11 памяти (фиг.2) подключен через линию 12 задержки и информационный вход коммутатора 13 к первому входу блока элементов ИЛИ 14, через линию 12 задержки, сумматор-вычитатель

15 и информационный вход коммутатора 16— к второму входу блока элементов ИЛИ 14 и через дешифратор 17 (назначение которого аналогично назначению дешифратора 4) — к установочному входу в нулевое состояние триггера 18, Установочный в единичное состояние вход триггера 18 соединен с вторы ф входом блока 11 памяти, Выход блока элементов ИЛИ 14 под= ключен к адресному входу запоминающего устройства 19, Первый информационный выход запоминающего устройства 19 соединен через инфоромационный вход коммутатора 20 с первой выходной шиной блока 11 памяти и через регистр 21 памяти — с информационными входами коммутаторов 22 и 23.

Второй информационный выход запоминающего устройства 19 через регистр 24 памяти подключен к информационным входам коммутаторов 25 и 26, Выходы коммутаторов 22, 23, 25 и 26 через регистры 27, 28, 29 и 30 памяти соединены, соответственно, с второй, третьей, четвертой и пятой выходными шинами блока 11 памяти. Разрешающие входы коммутаторов 13, 20, 23 и 25 подключены к нулевому выходу триггера 18, а коммутаторов 16, 22 и 26 — к единичному выходу триггера 18 через элемент ИЛИ 31 подключены к управляющему входу запоминающего устройства 19.

Запоминающее устройство 19 позволяет хранить два вектора данных: дискретные значения аргумента сепарационной характеристики и соответствующие им тактовые дискретные значения сепарационной характеристики. При этом поступление адреса на вход запоминающего устройства 19 o6ec- ° печивает выДачу на первый его выходной шине аргумента сепарационной характеристики, а на второй выходной шине — значений сепарационной характеристики. Адрес формируется в счетчике 5 адреса, Импульс на установочном входе счетчика 5 адреса обеспечивает установку его в нулевое состояние, соответствующее адресу в запомина1667092.

10

20 ти поступает на вход дешифратора 17, кото25

40

50 ющем устройстве 19, по которому записаны второе значение аргумента и как таковое второе значение сепарационной характеристики, Регистр 8 адреса всегда содержит адрес, по которому в запоминающем устройстве 19 хранится последнее значение аргумента и самое последнее значение сепарационной характеристики.

Первый и второй входы блока 2 вычисления (фиг.3) подключены соответственно к первому и второму входам первого блока 32 вычитания. Второй и третий входы блока 2 соединены соответственно с первым и вторым входами второго блока 33 вычитания.

Четвертый и пятый входы блока 2 подключены соответственно к. первому и второму входам третьего блока 34 вычитания. Пятый вход, кроме того, соединен с входом первой линии задержки 35 блока вычисления 2. Выходы первого и третьего блоков 32 и 34 подключены, соответственно, к первому и второму входам блока 36 умножения, выход которого соединен с первым входом блока

37 деления. Второй вход блока 37 через вторую линию задержки блока 2 вычисления подключен к выходу второго блока 33 вычитания. Выход блока 37 и выход первой линии 35 задержки соединен соответственно с первым и вторым входами блока 39 суммирования, выход которого является выходом всего блока 2 вычисления.

Устройство для моделирования разделительной операции процесса обогащения полезных ископаемых по дискретной сепарационной характеристике работает следу- 3 ющим образом.

Генератор 1 случайных чисел воспроизводит случайное число — текущее значение аргумента сепарационной характеристики, которое поступает на первую выходную шину всего устройства, на первую. входную шину блока 2, на первый вход схемы 3 сравнения и после преобразования в одиночный импульс дешифратором 4 — на установочный вход счетчика 5 адреса. Импульс 4 на установочном входе счетчика 5 адреса переводит его в состояние, соответствующее адресу в запоминающем устройстве 19, по которому записаны второе значение аргумента заданной сепарационной характеристики и как таковое второе значение сепарационной характеристики.

Установленный начальный адрес подается на информационный вход коммутатора

6 и первый вход схемы 7 сравнения, на вто- 55 рой вход которой, также как и на информа ционный вход коммутатора 9, поступает содержимое регистра 8 адреса — адрес в запоминающем устройстве 19, по которому записаны последнее значение аргумента и как таковое последнее значение сепарационной характеристики.

Если содержимое счетчика 5 адреса не превосходит содержимое регистра 8 адреса, то на первом выходе схемы 7 сравнения вырабатывается сигнал, который открывает коммутатор 6 и обеспечивает поступление адреса из счетчика 5 адреса через коммутатор 6 и блок элементов ИЛИ 10 на адресный вход блока 11 памяти. Н противном случае, когда содержимое счетчика 5 адреса превосходит адрес, хранящийся в регистре 8 адреса, вырабатывается сигнал на втором выходе схемы 7 сравнения, который открывает коммутатор 9 и обеспечивает поступление адреса иэ регистра 8 адреса через коммутатор 9 и блок элементов ИЛИ 10 на адресный вход блока 11 памяти.

Адрес на адресном входе блока 11 памярый преобразуетего в сигнал, поступающий на вход триггера 18 и устанавливающий его

s нулевое состояние, Этот же адрес поступает через линию 12 задержки на вход коммутатора 13 и вход сумматора-вычитателя

15. Линия 12 задержки обеспечивает синхронизацию работы блока 11 памяти, необходимость в которой обусловливается необходимостью перевода триггера 18 в нулевое состояние до начала обработки блоком 11 памяти адреса, поступающего на его адресный вход. Сумматор-вычитатель 15 при поступлении на его вход адреса от линии 12 задержки формирует адрес, предшествующий поступающему на его вход

Так как триггер 18 находится в нулевом состоянии, что обеспечивает открытие коммутатора 13, адрес с адресного входа блока

11 памяти через линию 12 задержки, коммутатор 13 и блок элементов ИЛИ 14 поступает на вход запоминающего устройства 19. В запоминающем устройстве 19 хранятся два вектора данных: вектор заданных значений аргумента сепарацион ной характеристики и . соответствующий ему вектор значений сепарационной характеристики. При поступлении адреса на вход запоминающего устройства 19 и сигнала от триггера 18, проходящего через элемент ИЛИ 31 на управляющий вход запоминающего .устройства

19, на первом его выходе воспроизводится соответствующее этому адресу значение аргумента сепарационной характеристики, а на втором выходе запоминающего устройства 19 — соответствующее поданному адресу и выбранному по нему значение аргумента — значение сепарационной характеристики.

Аргумент и значение сепарационной характеристики записывается в регистры 21 и

1667092

24 памяти соответственно. Так как триггер

18 находится в нулевом состоянии и, следовательно, коммутаторы 23 и 25 открыты, содержимое регистров 21 и 24 памяти переписывается в регистры 28 и 29.

Значение аргумента сепарационной характеристики с первого выхода запоминающего устройства 11 через коммутатор 20 подается на второй вход схемы 3 сравнения (коммутатор 20 открыт, так как на его разре.— шающем входе имеется сигнал, поданный с нулевого выхода триггера 18). Если текущее значение сепарационной характеристики, прогенерированное генератором 1 случайных чисел, меньше заданного значения аргумента сепарационной характеристики, извлеченного из запоминающего устройства 19, то вырабатывается сигнал на второй выходной шине схемы 3 сравнения, поступающий на счетный вход счетчика 5 адреса.

Этот сигнал переводит счетчик 5 адреса в состояние, соответствующее последующему адресу запоминающего устройства.19 в сравнении с ранее записанным в счетчике адреса 5 адресном. Б противном случае (текущее значение аргумента сепарационной характеристики не меньше заданного значения ее аргумента) вырабатывается сигнал на первом выходе схемы 3 сравнения, По этому сигналу триггер 18 переводится в единичное состояние, открывается коммутатор

16 и адрес, вычисленный сумматором-вычи тателем 15, через коммутатор 16 и блок элементов. ИЛИ 14 поступает на вход запоминающего устройства 19.

Одновременно сигнал с единичного выхода триггера 18 через элемент ИЛИ 31 поступает на управляющий вход запоминающего устройства 19. Соответствующее этому адресу значение аргумента сепарационной характеристики через регистр 21 памяти и коммутатор 22 (коммутатор 22 открыт, так как триггер 18 находится в единичном состоянии) записывается в регистр

27 памяти. Заданное значение сепарационной характеристики через регистр 24 памяти и коммутатор 26, также открытый в связи с тем, что триггер 18 находится в единичном состоянии, записывается в регистр 30 памяти. Таким образом, в регистрах 27 — 30 памяти хранятся числа X(k — 1), X(k), Y(k), Y(k — 1) соответственно, необходимые для отыскивания текущего значения сепарационной характеристики, где X — текущее (прогенерированное генератором случайных чисел) значение аргумента сепарационной характеристики;

X(k — i), X(k) — заданные дискретные значения аргументов сепарационной характеристики (X(k — 1)х = Х(= X(k};

V(k 1), Y(k) — заданные дискретные значения сепарационной характеристики, соответствующие X(k — 1) и X(k);

Y — текущее (воспроизводимое) значе5 ние сепарационной характеристики (Y{k-1)-

<= Y<= Y(k)), 10

20

r0

Блок 2 вычисления по текущему значению аргумента, прогенерированному генератором 1 случайных чисел и содержимым регистров 27-30 памяти вычисляет текущее значение сепарационной характеристики, которое подается на вторую выходную шину всего устройства. При этом блоки 32, 33 и 34 вычисляют соответственно разности (Х—

X(k-1)), (Х(К) — X(k — 1)) и (Y(k) — У(К вЂ” 1)). Блок 36 вычисляет произведение (X — X(k — 1)) (Y(k)—

Y(k — 1)), блок 37 осуществляет деление ххах - Др - YI< 1Д (X(k) -Õ(<- 1)) а блок 39 к этой дроби прибавляет Y{k — 1).

При этом линии 35 и 38 задержки предназначены для синхронизации вычислений.

Формула изобретения

1. Устройство для моделирования разделительной операции процесса обогащения полезных ископаемых по дискретной сепарационной характеристике, содержащее дешифратор и блок памяти значений сепарационной характеристики, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет воспроизведения значений дискретно заданной сепарационной характеристики разделительной операции процесса обогащения полезных ископаемых в реальном масштабе времени, введены блок вычисления текущего значения сепарационной характеристики две схемы сравнения, счетчик адреса, регистр адреса, два коммутатора, блок элементов ИЛИ и генератор случайных чисел, выход которого подключен к первой выходной шине устройства, к первому входу блока вычисления текущего значения сепарационной характеристики, к первому входу первой схемы сравнения и через дешифратор — к установочному входу счетчика адреса, выходом соединенного с информационным входом первого коммутатора и первым входом второй схемы сравнения, второй вход которой подключен к выходу регистра адреса, соединенного с информационным входом второго коммутатора, при этом разрешающие входы первого и второго коммутаторов соответственно подключены к выходам "Меньше" и "Больше" второй схемы сравнения, а выходы первого и второго коммутаторов через блок

1667092

10 элементов ИЛИ соединены с адресным входом блока памяти значений сепарационной характеристики, тактовый вход которого подключен к выходу "Больше" первой схемы сравнения, выходом "Меньше" соединенной со счетным входом счетчика адреса, при этом первый информационный выход блока памяти значений сепарационной характеристики подключен к второму информационному входу первой схемы сравнения, а с второго по пятый информационные выходы блока памяти значений сепарационной характеристики подключены соответственно к одноименным входам блока вычисления текущего значения сепарационной характеристики, выход которого соединен с второй выходной шиной устройства, 2. Устройство по п.1, от л и ч а ю ще ес я тем, что блок памяти значений сепарационной характеристики содержит триггер, дешифратор, сумматор-вычитатель, шесть регистров памяти. семь коммутаторов, элемент ИЛИ и блок элементов ИЛИ, линию задержки и запоминающее устройство, при этом адресный вход блока памяти значений сепарационной характеристики подключен через линию задержки и информационный вход первого коммутатора к первому входу блока элементов ИЛИ, через линию задержки, сумматор-вычитатель и информационный вход второго коммутатора — к второму входу блока элементов ИЛИ и через дешифратор — к установочному в нулевое состояние входу триггера, установочный в единичное состояние вход которого соединен с тактовым входом блока памяти значений сепарационной характеристики, а выход блока элементов ИЛИ подключен к адресному входу запоминающего устройства, первый информационный выход которого соединен с информационным входом третьего коммутатора, выход которого соединен с первой выходной шиной блока памяти значений сепарационной характеристики и через первый регистр памяти — с информационными входами четвертого и пятого коммутаторов, второй информационный выход запоминающего устройства через второй регистр памяти подключен к информационным входам шестого и седьмого коммутаторов, а выходы с четвертого по седьмой коммутаторов через соответстс я тем, что блок вычисления текущего зна15 чения сепарационной характеристики со20

30

35,40

10 венно третий — шестой регистры памяти соединены с второго по пятый информационными выходами блока памяти значений сепарационной характеристики, причем разрешающие входы первого, третьего, пятого и шестого коммутаторов подключены к нулевому выходу триггера, разрешающие входы второго, четвертого и седьмого коммутаторов —. с единичным выходом триггера, а тактовый вход запоминающего устройства через элемент ИЛИ соединен с нулевым и единичным выходами триггера.

3. Устройство по п.1,.о т л и ч а ю щ е едержит три блока вычитания, блок умножения, блок деления, блок суммирования и две линии задержки, при этом первый вход блока вычисления текущего значения сепарационной характеристики подключен к первому входу первого блока вычитания, второй вход которого соединен с вторым входом блока вычисления текущего значения сепарационной характеристики, подключенного к первому входу второго блока вычитания, второй вход которого соединен с третьим входом блока вычисления текущего значения сепарационной характеристики, четвертый вход которого подключен к первому входу третьего блока вычитания, второй вход которого соединен с пятым входом блока вычисления текущего значения сепарационной характеристики, связанным также с входом первой линии задержки блока вычисления текущего значения сепарационной характеристики, а выходы первого и третьего блоков вычитания соединены соответственно с первым и вторым входами блока умножения; выход которого подключен к первому входу блока деления, второй вход которого через вторую линию задержки блока вычисления текущего значения сепарационной характеристики соединен с выходом второго блока вычитания, а выход блока деления подключен к первому входу блока суммирования, второй вход которого через первую линию задержки блока вычисления текущего значения сепарационной характеристики соединен с пятым входом блока вычисления текущего значения сепарационной характеристики, выход которого подключен к выходу блока суммирования.

1667092

Фиг. Х

Составитель B.Ïèëèøêèí

Редактор С,Лисина Техред M,Mîðãåíòàë Корректор Н.Король

Заказ 2526 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101