计算机自控系统在泗洲选矿厂的应用.pdf

， z 7 ／ ， 计算机 自控系统在泗洲选矿厂 的应用 德兴铜矿姚晓源 ／ 一一 【 摘要】 应 用计 算 机自 动 控 帝 | 系 统 对 学矿 过 程 进行 过 程控 制， 介绍 工艺 机 理和 控制 方案 。 ． ．一 ’ 一 ， ， 一 f‘ 一 ， f／ 1 HE APP L , I CATf E ON 0F COM P lUTER AU卫O州 ATI C C0NTR0L S YS T EM I N S I ZH0U CONCENTRAT0R De x i n g Co p p e r M i n e Ya o Xi a o y u a n 【 A B S Y R A C T 】T h e p c e s s c o n t r o l o f g r in d d r c u h i s i mp le me n t e d b y c o mp u t e l , a u t o ma t i c c o n t r o l s y s t e m ． Th e me c h a n i s m o f p r o c e s s t e c hn i q u e a n d c o n t r o l s t r a t e g i e s a r e i n t r o d u c e d KEY W ORDSBa l l mi l l Di s t r i b u tin g c o n t r o l s y s t e m Pr o c e s s c o n t r o l S o [ t wa r e 1 前言 在选矿工艺流程中，一些工艺参数和给 矿量、浓度、压力 、液位等需要实时跟踪显 示 ，并根据这些参数值进行控制操作。以前 因条件限制只对设备进行单独的监测和控 制 ，不能及时、全面的调整工艺参数。近年 来 ，随着控 制系统和计算机技术的迅速发 展 ，以微机为基础的集散控制系统已广泛应 用于化工、电站、有色金属等行业 ，目前选 厂以直径为5 ． 0 3 m的球磨机为控制对象 ，结 舍磨矿过程分析 ，建立了一套计算机 自动控 制系统 ，对一些关键参数实行过程控制，实 现磨矿过程 自动、稳定运行。 2生产工 艺 图 l 是系统在磨矿回路的设备配置及其 流程图，其工艺过程是 矿仓中的矿石经给 矿机到皮带运输机 ，由其送入球磨机．经研 磨后 ，矿浆从球磨机排出进入砂泵池，再由 砂泵送入旋流器分级 ，溢流产品进入浮选作 业 ，沉砂返回球磨机。 台效和磨矿浓、细度是衡量球磨机是否 图 1 磨矿回路设备配置及流程图 正常工作的两个因素 ，台效低球磨机欠负荷 运行 ，造成电耗和球耗增加 ；处理量过高会 发生球磨机 “ 胀肚”现象。砂泵速度和旋流 器顶部压力是影响溢流产 品质量 的主要 因 素 ，泵速太快 ，易抽空泵池矿浆 ，造成旋流 器 “ 气喘”现象 ，分级效果不佳 ；泵速太 慢 ，旋流器顶部压力太低 ，亦会影响分级效 果。因此必须实时控制这些参数以达到产量 高，质量好 ，成本低的 目标。 有色 山1 9 9 9 增刊 ● 维普资讯 本系统中给矿电机和砂泵电机均用变频 调速 ．改善了原系统的动态性能。其外围仪 表多采用先进的数显仪表使采集的数据更准 确 ，以提高系统的稳定性和可靠性。 3 系统构成 系统框 图如图 2 所示，本系统采用集散 控制结构 ，分上位机和下位机两部分。下位 机选用了美国 A C T I O N公 司的小型集散控 制系统 ，系统以插件板方式安装 ，分两个子 站。 现 场仳 襄 图 2系统框 圈 3 ， 1 集散系统硬件 ～ P S U 模 块电源 模 块，提供 5 VD C， 2 4 Ⅵ C电源 。 C P模 块C P U模 块，采 用 I N T E L 8 0 C 1 8 6芯片．时 钟频率 为 1 6 MH z ，带 2个 R S 2 3 2串行通讯 口和 2 5 6 K内存 ，具备 I ／ O 数据采集、逻辑控制等功能。 AI 、AO模 块 8通 道模 拟 量输 入 ，4 通道模 拟 量输 出，范 围为 4～2 0 A或 0～ 2 O “ A。 D I 、D O模块1 6通道开关量输入，8 通道开关量输出，继电器输出方式。 3 ． 2 集散系统软件 1 采集数据的处理。范围的确定以及 单位变换 名称标准等。 2 根据控制要求 ，进行各种计算 ，其 中有算术 ，逻辑 ，P I D等算法。 该软件在上位机编程调试后下载人下位 机运行 。 系统 中，上位机采用个人 电脑 C O M P A Q一5 1 0 0 ，完成控制软件调试 、界面软件 设计 、画面显示 、监控及用户各种操作 ，并 配以 L Q一1 6 0 0打印机完成报表打印，上位 机通过 R 8 2 3 2通讯 口与下位 机进行通讯 。 4 软件编制 整个系统的运行受软件支持 ，系统软件 分控制软件和界面软件。 4 1 控制软件 应用 厂 家提 供 的 T OOL 1 3 X软 件 ．往 软件采用梯 形图方式 编程 ，在上位机编译调 试后 ，下载入子站运行，子站和 t -_ 位机既互 相独立 ，又互相联系，当上位机有故障或通 讯失败时 ，子站仍 能 以原有的程序进行 工 作。根据系统的功能要求和硬件特点 ，采用 模块化的设计思想，各段程序相对独立。控 制软件主框图如图3所示 。 吾 幕境挪始 亿 r 截据采囊、 标度喹 换 是杏 开车 培矿控制 回路 比倒培承控制 回路 竦膣控制同路 液也、压力柠鼬 回路 图 3 控制软件主框 图 给矿控制 回路 根据球磨机 的实际状 况 ，对其给矿量实行定值控制 。 比例给水控制 回路由实际给矿量算出 一 定比例的给水量。 浓度控制回路对旋流器给矿浓度进行 定值控制 ，被调量主要为泵弛补加水 。 压力、液位控制 回路台理调节砂泵速 计算机自控系统在捆洲选矿厂鲍喧用兢晓潭 邮编 3 3 4 2 2 4 维普资讯 度 ．使溢流产品质量得到保证。 系统中的一些参数如浓度 、给矿量 、浆 池补加水之 间．旋流器顶 部压 力 、泵速 、液 位之间，相互关系都 比较复杂．为此运用比 例、串级、解耦调节方法来解决以上问题。 4 2 界面软件 采用 F I X 软 件包 ，分 为 系 统组 态 和操 作监控两部分。 系统组态根据生产工艺及过 程控制 的需 要 ，采用 人 机 对话 ．输 人数 据生 成 数据 文 件 ，供系统监控使用 主要包括系统构成定 义 ，基本数据库定 I 迁，工 艺流程定 义 ，箕时 趋势定义 ，历史趋势定义 ．警报系统定义， 报表定义。系统操作监控部分主要包括系统 状态画面，总貌画面，实时趋势曲线，历史 趋势曲线．控制棒壮图，报表 自动打印．历 史数据 自动存盘 、再现 ，设置口令．修改时 钟等多种功能以满足不同层次的用户要求。 整个 系统 软 件 在 WI N[ X WS3 ． j环 境 下运行 ．拥有 良好的用 界面 ，人机对话方 式输人 ，操作简便易记 ．整个 系统结构层次 清晰 ，功能齐全。 5 结 束语 对于在选矿厂的其他设备上的应j } j ，可 根搀 设备分布情况增加子站，若系统要增加 测点 ，只需在子站中增加插件板即可，扩冗 灵活 方便 经过一段时问 的斌运行 ，证 明瑷系统 实 时性强 ，产品质量也有提高 ，达到了预期的 目的 ⋯⋯⋯一～一⋯一一～， 一～⋯～⋯一 ～、⋯～t0一 上接第 4 2页 4 另外还增加了多路保护。当胶带驱 动电机突然跳闸停转或 2 仓的极限动作 ， 小车具有 自动退出功能以防胶带压死 ；还有 矿仓料位 的高低报警 ；小车左右极限报警 ； 手动操作时胶带换 向延时控制等 。 4 技术特点 本设计利用 P L C控制系统实现了埘 可 逆胶带的自动控制 ，解决 了继 电器控制带来 的控制元件太多，电气故障频繁、系统运行 率较低的技术难题 。较原系统相比，有以下 儿方面的技术特点 1 硬件系统简单明了。现有 P L C控 制硬件极少且有可靠的一次检测元件 ，降低 了故障率 ，提高了运转率。 2 控制方式优化。多年 的实践证明， 一 次选择定点卸料的控制方式非常适台商速 运转 、大矿量的卸矿皮摧。 3 设备保护更加完备。及时准确的报 警系统 、不 仅缩短 了查 找故 障的时间 ，而且 能把一些故障消除在萌芽状态．避免了故障 的扩大 ．保护了设备。 5 结 束语 该套 自动控制系统在 5 、6 可逆妖带 中的应用 ，运行至今效果良好 。实践证 明其 作用大 ，设备事故大大减少，电气事故减少 9 5 ％以上 ，同时减轻 了操作 人员 的劳动强 度 ，提高了碎矿系统的自动化水平，可在类 似大矿量可逆胶带中推广使用。 有色矿山l 9 9 9 增刊 维普资讯