强磁选矿机PLC程序设计.pdf

第3 2 卷2 0 1 4 年第2 期 总第1 7 0 期 技术改造与改进 强磁选矿机 P L C程序设计 田兆海 鞍钢建设集团有限公司机电分公司 鞍山 1 4 0 1 0 【 摘要】 介绍了强磁选矿机的结构与原理以及强磁选矿机控制的具体要求， 并根据要求编写了P L C的流 程图和控 制程序 。 【 关键词】 强磁选矿机 汽水冲洗 循环定时 流程图P L C程序 PLC Pr o g r a m De s i g n o f Hi g h - I n t e n s i t y M a g n e t i c Co n c e n t r a t o r TI AN Zh a o - ha i Me c h a n i c a l a n d E l e c t ri c a l C o m p a n yo f A n s t e e l C o n s t r u c t i o n G r o u p C o ． ， L t d ． ， A n s h a n 1 4 0 1 0 【 A b s t r a c t 】 P r e s e n t t h e s t r u c t u r e a n d p r i n c i p l e o f h i g h i n t e n s i t y c o n c e n tr a to r ． I n t r o d u c e t h e s p e c i fic r e q u i r e me n t s o f c o n t r o l ，a n d c o mp i l e t h e PLC flo w di a g r a m a n d c o n t r o l p r o g r a m a s pe r t h o s e r e qu i r e me n t s ． 【 K e y w o r d s 】 H i g h i n t e n s i t y c o n c e n t r a t o r ， s t e a m w a te r fl u s h i n g ， c y c l e t i m in g ， fl o w d i a g r a m， PLC p r o gra m 1 前 言 鞍钢齐大山调选厂采用 了弱磁一 中选磁一强 选磁一浮选的选矿工艺流程。其中强磁选矿采用 了 s h p 一 3 2 0 0 湿式强磁选矿机 ， 可对 弱磁性铁矿物 进行有效回收。设备采用较先进的可控硅三相整 流稳流源供电。强磁选矿机的控制系统及配套的 汽水冲洗系统都采用了日本三菱公司的P L C F 一 MR 6 0 和F 一 M R 4 0 ， 该系统具有较为先进的控制 功能、 保护功能及显示功能。但由于某种原因， 这 两部分 P L C的软件程序全部掉电丢失 ， 失去了控 制能力。在此情况下， 要根据强磁选矿机的工作 原理和控制系统硬件实际配置， 在很短时间内， 设 计出这两套控制系统的P L C 软件程序 ， 使强磁选 矿机能够正常投入运行。 2 设备结构与工作原理 2 ． 1 设备结构 s h p 一 3 2 0 0 湿式强磁选矿机主要结构由框架、 磁系统、 分选系统、 传动系统、 油冷系统、 电控系统 及汽水冲洗系统组成。 1 框架与磁系统 框架用以支撑全机各部 件。磁系统由焊接在左右立柱的两个对称 [ 型磁 极和装在主轴上的上下两层分选转盘构成主回 路， 励磁线圈置于四个油箱内， 分别装在两个 [型 一 5 0一 磁极的 四个水平磁头上。可控硅整流电源供电可 为磁选提供 1 ． 5 T 磁通密度的磁场。 2 分选与主传动系统 分选系统由给矿嘴、 转盘及装于转盘分选箱内的齿板组、 精砂冲洗嘴、 中矿冲洗嘴和上下接矿槽等组成， 转盘由主电动机 驱动， 以3 ．3 r ／ m i n 的转速平稳转动， 对矿物进行分选。 3 油冷却系统 油冷却系统由油泵、 油箱、 热交 换器 、 检测元件及管道组成。它的作用是将油箱内 线圈的热量通过油循再经过冷却水进行热交换冷 却， 以保证激磁线圈的正常工作温度不超过 8 0 ℃。 4 汽水冲洗系统 为了减少齿板的堵塞物 ， 使分选箱齿板能连续不断的正常工作， 在每个转盘 配置一套0 ． 6 M P a 的汽水冲洗装置。该系统主要由 电磁阀和联合冲洗嘴等组成， 由P L C 控制定时冲洗。 5 电控 系统 电控系统用 以完成主 电动机 、 油冷却、 激磁系统 、 冲洗装置的手动和自动操作 ， 实现各种监控、 报警、 保护功能， 为强磁机安全稳 定运行提供可靠的保证。 2 ． 2 工作原理 s h p 一 3 2 0 0 湿式强磁选矿机共有 5 4 组分选齿板 组， 安装在上 、 下转盘周边的分选箱内， 与转盘一 道旋转 ， 当转盘旋转进入磁极头时， 齿板就被磁 化。矿浆通过给矿嘴进入分选箱 ， 磁性矿粒被吸 在齿板上部齿尖上。非磁性物料通过齿板之间的 技术改造与改进 第3 2 卷2 0 1 4 年第2 期 总第 1 7 0 期 间隙， 排人分选箱下部的接矿槽 尾矿区 内， 排出 主机外。当分选箱转过磁极中点 5 。 1 0 。 以后， 装 在分选箱上方的中矿冲洗嘴喷出0 ．2 ～ 0 ．4 M P a 的冲 洗水 ， 将吸在齿板齿尖上部的矿粒冲至齿板下部。 在这一过程中， 将夹杂的脉石、 连生体等冲至分选 箱的接矿槽 中矿区 内， 再排 出主机外。当分选箱 转到与磁极中心线相互垂直的中性区之前 约2 5 。 时， 此时磁场力甚弱， 精矿冲洗水以0 ． 4 ～ 0 ． 6 M P a 的 压力进行冲洗， 使磁性精矿排人下部的接矿槽 精 矿区 内排出主机外 ， 从而完成磁选过程。 3 设备控制要求 1 强磁选矿机各系统要求能够通过手动和 自动两种操作方式进行启停控制 ， 启动顺序为油 冷系统一主电动机一激磁系统。停止时则反之， 手动操作方式可通过控制柜上的控制按钮进行 ， 自动操作方式通过设在中央控制室的控制台实 现。设备无论是在手动还是在自动操作方式下运 行 ， 均可在任何一种方式下停止设备运行， 以确保 设备的安全。 2 为确保主 电动机 、 油冷 系统 、 激磁 系统能 够安全可靠地运行， 采取了如下保护措施 ①主电动 机和油冷系统主回路均装有自动开关和过载保护 装置。②冷却水装置设有检测水压的压力检测器， 进行冷却水压力监测。③热交换器进、 出口均设有 温度检测 铂电阻 及超温报警装置。④激磁系统主 回路设置有 自 动开关和过热、 过流保护。⑤可控硅 元件设有快熔保护， 激磁线圈设有超温报警和超温 断电保护。⑥在强磁选矿机主轴上部还装有接近 开关， 当主轴轴承损坏， 主轴下沉时， 进行轴承故障 保护和报警， 使主电动机停止运行。⑦以上各保护 均接人P L C ， 通过P L C 进行报警、 显示及作出相应的 保护动作。⑧激磁系统停磁后 ， 冷却系统要延时 3 0 m i n 再停止 ， 以使油箱 内油温降至5 O ℃以下 。 3 强磁选矿机的汽水冲洗装置， 要求有手动 操作和 自动操作两种方式 ， 手动操作方式可随时 对任何一台强磁选矿机上 、 下盘进行冲洗。自动 操作方式又分为5 台循环定时冲洗和1 5 台循环定 时冲洗。每隔2 0 m i n 依次对个强磁选矿机的上、 下 盘各冲洗2 0 s ， 循环周期的时间设定可根据矿浆的 浓度随时进行修改。 4 程序设计 跟据强磁选矿机及汽水冲洗装置的控制要求， 先编制了P L C 控制系统流程图 见图1 ， 汽水冲洗装 置P L C 控制系统流程图 见图2 。然后再按照控制系 统流程图、 执行顺序、 条件设计编写了P L C 控制程序。 稀 告 信 。自动 ． 信 县 手 动 届 停 冷 云 lJ 糸 玩 l _ 1 l l／l＼ J 激磁 系统停 止 I 手动启停主电动机I I 、 ‘／ I 主 电动机 停止 手 动启 停激磁 系统 l ／ l冷却水 压正 常 l ／ 5 s 时＼ l 冷 却 系统 启 动 ＼ ≥ ／ I l I主电动机启动 I l 冷却系统停止 Yl I 激磁 给定 回零l l I l 检测 系统运 行状 态l l ％ ≈ lJ L 口 9UlI ● l ／． ． ． ．． ＼v l 寓 穿 佩 示 I ’ ‘ 。J 、 、 √ 止 古u系 现 卜 ． N l 动机过热、 停止主电动机 ＼ 直流， 轴承故障； ／ NI ＼ 过高可控硅故晦／ 。 Nl l 故障 报警显示 l l I 解除 故障报 警 l 图 1 强磁选矿机 P L C 控制系统流程图 图2 汽水冲洗装置P L C 控制系统流程图 5 结束语 调选厂3 个系列的 1 5 台强磁选矿机 ， 经过调 试全部正常运行， 软件控制程序安全可靠， 各项技 术指标和性能均已达到控制要求， 完全能够满足 生产工艺的要求。 2 0 1 3 0 5 1 3 收稿 一 51