全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1、羅河鐵礦選礦全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案專業(yè)資料金建設(shè)計(jì)研究工程有限公司二00九年八月羅河鐵礦選礦全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案專業(yè)資料前言11 .公司簡(jiǎn)介21 .公司概況22 .工程業(yè)績(jī)表32 .設(shè)計(jì)概要81 .設(shè)計(jì)依據(jù)82 .設(shè)計(jì)原則83 .設(shè)計(jì)目標(biāo)93 .系統(tǒng)設(shè)計(jì)111 .系統(tǒng)構(gòu)成111.1 過(guò)程控制系統(tǒng)111.2 網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)131.3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)132 .監(jiān)控及操作設(shè)計(jì)142.1 上位機(jī)監(jiān)控142.2 系統(tǒng)操作153 .過(guò)程控制設(shè)計(jì)173.1 破碎過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)173.1.1 工藝過(guò)程173.1.2 控制思想183.1.3 系統(tǒng)控制方案193.2 磨選及濃縮過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)22

2、3.2.1 工藝過(guò)程分析223.2.2 控制思想253.2.3 系統(tǒng)控制方案283.3 恒壓供水控制434 .控制系統(tǒng)主控單元444.1 硬件設(shè)計(jì)444.2 軟件設(shè)計(jì)474.3 控制設(shè)備選擇524.4 系統(tǒng)其它設(shè)計(jì)535 .多媒體電視監(jiān)控系統(tǒng)555.1 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)555.2 設(shè)計(jì)原則575.3 系統(tǒng)功能585.4 系統(tǒng)構(gòu)成595.5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案624 .I/O點(diǎn)統(tǒng)計(jì)665 .設(shè)備表87專業(yè)資料專業(yè)資料、/'、刖百冶金行業(yè)的選礦廠工藝流程包括破碎、篩分、磨礦和選別等幾個(gè)主要生產(chǎn)過(guò)程，國(guó)大多數(shù)礦山存在生產(chǎn)環(huán)境惡劣、自動(dòng)化水平較低，磨機(jī)給料采用手動(dòng)給礦，人工觀察出礦漿粒度、濃度，根據(jù)人工判斷

3、磨機(jī)負(fù)荷對(duì)給礦機(jī)的運(yùn)行狀況和水路進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于調(diào)節(jié)不及時(shí)，運(yùn)行不穩(wěn)定，常常使磨機(jī)出現(xiàn)“空腹”或“脹肚”的現(xiàn)象，影響整個(gè)磨選工藝流程的穩(wěn)定性。因此，對(duì)選礦廠實(shí)施自動(dòng)控制意義重大。同時(shí)，由于選礦廠工藝流程的特點(diǎn)，大的用電設(shè)備較多，如破碎機(jī)、磨機(jī)等，有的甚至是高壓設(shè)備，成為生產(chǎn)環(huán)境中的干擾源，如高壓電磁場(chǎng)干擾、強(qiáng)電信號(hào)干擾、大型用電設(shè)備啟/停信號(hào)的干擾等，只有采用合理有效的防干擾措施，才能使自動(dòng)控制系統(tǒng)正常穩(wěn)定地運(yùn)行。結(jié)合國(guó)黑色礦山選礦廠自動(dòng)化的運(yùn)行情況和羅河鐵礦選礦廠的實(shí)際流程，此次羅河鐵礦選礦廠的全流程自動(dòng)控制方案的設(shè)計(jì)本著“簡(jiǎn)捷、安全、實(shí)用、可靠”的原則，采用目前國(guó)際領(lǐng)先的通訊技術(shù)方式，該控制

4、系統(tǒng)的實(shí)施能及時(shí)掌握和了解工藝流程中各設(shè)備的運(yùn)行工況、工藝參數(shù)的變化，有效優(yōu)化工藝流程，保證工藝流程穩(wěn)定、安全的運(yùn)行，并降低運(yùn)行成本，提高管理水平，使之長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行，對(duì)羅河鐵礦的生產(chǎn)具有重要的意義。一.公司簡(jiǎn)介1.公司概況金建設(shè)計(jì)研究工程有限公司（簡(jiǎn)稱金建公司）成立于1996年，是一個(gè)集黑色、有色、黃金礦山工程設(shè)計(jì)、自動(dòng)化控制、工程施工、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)為一體的綜合性高科技企業(yè)。經(jīng)過(guò)10多年來(lái)的不懈的努力和追求，金建公司現(xiàn)已成為國(guó)業(yè)知名的工程技術(shù)公司，工程項(xiàng)目遍及全國(guó)各地以及俄羅斯、哈薩克斯坦、委瑞拉、朝鮮、緬甸、越南、蘇里南等世界10多個(gè)國(guó)家。金建公司不斷引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，培養(yǎng)專業(yè)人才，憑借雄厚

5、的技術(shù)力量和人才優(yōu)勢(shì)，在礦山數(shù)字化方面取得了不俗的業(yè)績(jī)，踏實(shí)的工作作風(fēng)、誠(chéng)信的企業(yè)品質(zhì)為金建贏得了良好的聲譽(yù)。在礦山工業(yè)控制和自動(dòng)化領(lǐng)域十年的經(jīng)驗(yàn)積累，使公司在工礦企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，特別是在選礦廠生產(chǎn)過(guò)程智能控制、卷?yè)P(yáng)機(jī)提升交流及直流自動(dòng)控制、礦山井下通風(fēng)及排水控制、充填系統(tǒng)自動(dòng)控制、井下人員車輛定位、井下無(wú)線通訊、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、工礦企業(yè)局域網(wǎng)及辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、物資管理智能控制等方面取得了顯著成效，成功實(shí)施了大量礦山自動(dòng)控制項(xiàng)目，其中選礦自動(dòng)控制項(xiàng)目四十余項(xiàng)，提升自動(dòng)控制五十余項(xiàng)，井下通風(fēng)、排水、充填自動(dòng)控制十余項(xiàng)，尤其是由我公司設(shè)計(jì)實(shí)施的全數(shù)字化礦山系統(tǒng)，目前已將招金股分大

6、格莊金礦、夏甸金礦打造為業(yè)數(shù)字礦山的典型代表，成為文明生產(chǎn)和安全生產(chǎn)示礦山。與此同時(shí)，金建公司還不斷加強(qiáng)同國(guó)外高等院校及科研院所的合作，進(jìn)行科研、技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)，特別是與東北大學(xué)的合作，開(kāi)發(fā)出針對(duì)黑色冶金礦山的行業(yè)軟件，并以軟件開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡(luò)工程、綜合布線及安全監(jiān)控工程為基礎(chǔ)，為冶金行業(yè)提供信息化整體解決方案。2.工程業(yè)績(jī)表序號(hào)單位工程項(xiàng)目備注一選礦1省招金集團(tuán)夏甸金礦選礦廠磨礦分級(jí)自控系統(tǒng)工程（老）2凌鋼集團(tuán)保國(guó)鐵礦有限責(zé)任公司選礦廠磨礦分級(jí)自控系統(tǒng)工程3黃金集團(tuán)有限公司焦家金礦焦家金礦選礦廠磨礦分級(jí)自動(dòng)控制工程4金洲集團(tuán)金盛礦業(yè)有限公司15萬(wàn)立方米加氣醇生產(chǎn)線自控系統(tǒng)工程5省招金

7、集團(tuán)夏甸金礦選礦廠磨礦分級(jí)自控系統(tǒng)工程6省招金集團(tuán)夏甸金礦選礦廠破碎段自控與供配電系統(tǒng)工程7鋼鐵公司選礦廠磁性系列磨礦分級(jí)自控研究與試驗(yàn)工程8安鋼集團(tuán)舞陽(yáng)礦業(yè)有限責(zé)任公司選礦廠磨礦分級(jí)自控系統(tǒng)工程9金洲集團(tuán)千嶺礦業(yè)有限公司選礦自動(dòng)控制系統(tǒng)工程10地礦資源股份鶴慶北衙金礦選礦自動(dòng)控制系統(tǒng)工程11省招金集團(tuán)夏甸金礦井下排水設(shè)計(jì)及排水自動(dòng)化工程12恒邦冶煉股份公司公司硫二氟化自動(dòng)控制系統(tǒng)工程13鋼鐵公司選礦廠選礦自控系統(tǒng)工程14安鋼集團(tuán)舞陽(yáng)礦業(yè)有限責(zé)任公司選廠破碎段自動(dòng)控制系統(tǒng)15地礦資源股份鶴慶北衙金礦選礦高效濃密機(jī)及絮凝劑填加自動(dòng)控制系統(tǒng)16省招金集團(tuán)金翅嶺金礦井下排水設(shè)計(jì)及排水自動(dòng)化工程17安

8、鋼集團(tuán)舞陽(yáng)礦業(yè)案莊鐵礦充填系統(tǒng)自動(dòng)控制工程18省招金集團(tuán)夏甸金礦井下通風(fēng)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制及在線監(jiān)測(cè)開(kāi)發(fā)應(yīng)用19自治區(qū)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)研究所油簍溝金礦破碎、磨礦分級(jí)及加藥自動(dòng)控制系統(tǒng)20省招金北疆礦業(yè)有限公司計(jì)量和藥劑添加自動(dòng)控制系統(tǒng)序號(hào)單位工程項(xiàng)目備注21金州集團(tuán)乳山金礦選礦破碎、磨礦分級(jí)及加藥自動(dòng)控制系統(tǒng)22鋼鐵公司選礦廠外購(gòu)精礦再磨系統(tǒng)磨礦分級(jí)自控23恒邦冶煉股份公司公司1500t/d選廠自動(dòng)控制系統(tǒng)工程24恒邦冶煉股份公司公司金精煉自動(dòng)控制系統(tǒng)工程25金陶股份有限公司供排水自控設(shè)備26省招金集團(tuán)夏甸金礦中央控制室大屏幕27建龍一礦二選選礦廠選礦全流程自動(dòng)控制28包鋼集團(tuán)公司設(shè)備備件供應(yīng)公司五系列磨礦

9、自動(dòng)化系統(tǒng)29招遠(yuǎn)大格莊金礦4000t/d選廠全流程自動(dòng)控制井下通風(fēng)排水30招遠(yuǎn)夏甸金礦選礦廠2000t/d選廠全流程自動(dòng)控制31朱日河銅礦朱日和銅業(yè)浮選自動(dòng)控制系統(tǒng)序號(hào)單位工程項(xiàng)目備注二提升1省廬江縣龍橋礦業(yè)有限公司龍橋鐵礦混合井提升自動(dòng)化工程2省招金集團(tuán)夏甸金礦2#盲豎報(bào).5m卷?yè)P(yáng)機(jī)全自動(dòng)直流電控系統(tǒng)工程3省招金集團(tuán)夏甸金礦7#礦區(qū)1.6m卷?yè)P(yáng)機(jī)全自動(dòng)直流電控系統(tǒng)工程4省招金集團(tuán)夏甸金礦北精井3.0m卷?yè)P(yáng)機(jī)全自動(dòng)直流電控系統(tǒng)工程5省招金集團(tuán)夏甸金礦7#礦區(qū)2m卷?yè)P(yáng)機(jī)全自動(dòng)直流電控系統(tǒng)工程6省招金集團(tuán)金亭嶺金礦3#盲豎井提升信號(hào)系統(tǒng)自動(dòng)控制工程7省招金集團(tuán)夏甸金礦井下排水設(shè)計(jì)及排水自動(dòng)化工程

10、8省龍橋礦業(yè)股份有限公司1400kW直流提升機(jī)諧波濾除裝置工程9有色金屬公司鳳凰山銅礦主井提升機(jī)自動(dòng)化電控改造工程10省招金集團(tuán)金翅嶺金礦井下排水設(shè)計(jì)及排水自動(dòng)化工程11省招金集團(tuán)金翅嶺金礦直徑2.5米提升機(jī)自動(dòng)化電控改造工程12省招金集團(tuán)夏甸金礦豎井摩擦詢.5X4提升機(jī)直流電控系統(tǒng)應(yīng)用工程13恒邦冶煉股份公司JKMD2.8X4摩擦式豎井提升機(jī)直流電控系統(tǒng)應(yīng)用工程14省金州集團(tuán)千嶺礦業(yè)有限公司-155m盲豎井提升機(jī)直流電控系統(tǒng)應(yīng)用工程15省招金集團(tuán)河樂(lè)金礦盲豎井直徑1.6米提升機(jī)直流電控系統(tǒng)應(yīng)用工程16省金州集團(tuán)千嶺礦業(yè)有限公司信號(hào)系統(tǒng)與安全門17燕山銀業(yè)有限公司直徑1.6m提升機(jī)變頻電控改造

11、工程18省招金集團(tuán)河樂(lè)金礦直徑2米提升機(jī)電控19黃金集團(tuán)有限公沂南金礦JKMD-2.25X4提升機(jī)全數(shù)字直流電氣控制系統(tǒng)20金陶股份有限公司供排水自控設(shè)備序號(hào)單位工程項(xiàng)目備注21有色金屬公司鳳凰山銅礦副井罐籠提升機(jī)自動(dòng)化電控改造工程22省招金集團(tuán)金翅嶺金礦直徑1.6米提升機(jī)變頻自動(dòng)化電控改造工程23省招金集團(tuán)夏甸金礦綜合操作臺(tái)24建龍磯山磷礦JKMD-3.25箕斗提升機(jī)全數(shù)字直流電氣控制系統(tǒng)25雙鴨山市建龍礦業(yè)有限公司直徑1.6米提升機(jī)全數(shù)字直流電氣控制改造系統(tǒng)26牟平金礦直徑2米提升機(jī)信號(hào)系統(tǒng)與安全門27棗莊第一后百礦直徑2米提升機(jī)變頻電控改造28燕山銀業(yè)有限公司直徑1.2m提升機(jī)變頻電控改

12、造工程29燕山銀業(yè)有限公司直徑1.6m提升機(jī)變頻電控改造工程30招金礦業(yè)金翅嶺直徑1.6m提升變頻自控31雙鴨山建龍礦業(yè)兩臺(tái)3.5m提升機(jī)變頻自控系統(tǒng)32北京華夏建龍礦業(yè)科技有限公司朱日和直徑2.5m提升變頻自控33北京華夏建龍礦業(yè)科技有限公司東平變頻直徑1.6m提升自動(dòng)化兩臺(tái)34招金礦業(yè)股份有限公司河凍金礦直徑1.6米提升機(jī)變頻電控兩臺(tái)35金州礦業(yè)集團(tuán)有限公司變頻提升電控36燕山銀業(yè)風(fēng)井提升電控改造37招遠(yuǎn)市前家金礦提升變頻電控38有色公司鳳凰山銅礦560kW直流提升機(jī)電控設(shè)備提升機(jī)電控設(shè)備39恒邦冶煉股份有限公司（600kW提升自控）裝載站系統(tǒng)40招金礦業(yè)股份有限公司大格莊金礦副井501K

13、W、主井2000KW直流電機(jī)提升系統(tǒng)自動(dòng)捽制41北京華夏建龍礦業(yè)科技有限公司東平185kW變頻提升自動(dòng)化壹臺(tái)42蓬萊由大柳行金礦提升機(jī)75kw電機(jī)變頻電控系統(tǒng)二.設(shè)計(jì)概要1 .設(shè)計(jì)依據(jù)以礦方提供的圖紙、方案資料為設(shè)計(jì)依據(jù)。2 .設(shè)計(jì)原則(1)系統(tǒng)的合法性方案的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、維護(hù)符合國(guó)家行業(yè)有關(guān)規(guī)定和有關(guān)部門技術(shù)防要求。(2)系統(tǒng)的可靠性原則在控制原理、工控設(shè)備選型上，盡量選擇抗干擾能力強(qiáng)、電磁兼容性和安全性符合現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)要求的國(guó)際品牌或國(guó)知名品牌產(chǎn)品；對(duì)控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)和配置上保證所提供的軟件是當(dāng)今國(guó)際計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域公認(rèn)的、穩(wěn)定可靠的、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)操作軟件，具有很高的容錯(cuò)能力。(3)系統(tǒng)

14、的先進(jìn)性原則充分考慮自動(dòng)控制領(lǐng)域技術(shù)的迅速發(fā)展，參考目前自動(dòng)控制設(shè)備的發(fā)展水平，融合具有國(guó)際先進(jìn)性、成熟的技術(shù)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件的選型上首選國(guó)際市場(chǎng)的成熟產(chǎn)品，確保控制系統(tǒng)在交貨時(shí)是目前市場(chǎng)上最先進(jìn)的、最新版本的產(chǎn)品。(4)系統(tǒng)的易維護(hù)性原則系統(tǒng)要易于管理、易于維護(hù)，操作簡(jiǎn)便。(5)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性原則本著長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的觀點(diǎn)，考慮到技術(shù)更新、設(shè)備增加和改造的需要，該系統(tǒng)的軟硬件應(yīng)能方便地進(jìn)行調(diào)整、修改、擴(kuò)充，在采用新技術(shù)的同時(shí)保護(hù)現(xiàn)在的投資。(6)系統(tǒng)的開(kāi)放性原則所有的網(wǎng)絡(luò)必須是完全開(kāi)放的總線技術(shù)，符合國(guó)際公認(rèn)的IEC61158網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)總線，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備良好的可連通性和互操作性，具備成熟的

15、第三方連接能力，控制協(xié)議是廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，能體現(xiàn)當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展水平。(7)系統(tǒng)完善性原則保證提供的系統(tǒng)是完整的、可靠的、完全滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的需要，確保系統(tǒng)的硬件、軟件的完整性和兼容性。(8)性能價(jià)格比原則在確保系統(tǒng)性能有效、穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)上，考慮系統(tǒng)先進(jìn)性的同時(shí)，在滿足自動(dòng)控制的要求下，盡量降低系統(tǒng)造價(jià)，以達(dá)到最佳的性能價(jià)格比。3 .設(shè)計(jì)目標(biāo)羅河鐵礦300萬(wàn)噸/年選礦自動(dòng)化工程，采用先進(jìn)的檢測(cè)儀表、電氣控制設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，融先進(jìn)控制技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，構(gòu)建羅河鐵礦選礦廠過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)和優(yōu)化控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、控制智能化，將

16、羅河鐵礦選礦廠建設(shè)成國(guó)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)的數(shù)字化工廠。在生產(chǎn)工藝和設(shè)備不斷完善的基礎(chǔ)上，選礦廠自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到以下建設(shè)目標(biāo)：(1)、對(duì)破碎過(guò)程實(shí)行全過(guò)程自動(dòng)控制，在中碎緩沖礦倉(cāng)、細(xì)碎緩沖礦倉(cāng)、圓振篩緩沖礦倉(cāng)及粉礦倉(cāng)，實(shí)現(xiàn)礦倉(cāng)綜合自動(dòng)布料。通過(guò)在圓錐破碎機(jī)上安裝雷達(dá)料位計(jì)和功率變送器，實(shí)現(xiàn)圓錐破碎機(jī)的功率控制，實(shí)現(xiàn)選礦工藝的“多碎少磨”。(2)、對(duì)磨礦生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化控制、優(yōu)化運(yùn)行與優(yōu)化管理，保證全流程生產(chǎn)穩(wěn)定；通過(guò)檢測(cè)磨機(jī)負(fù)荷、旋流器給礦濃度、壓力等生產(chǎn)工藝指標(biāo)，優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，使磨礦能力和效率最大化；通過(guò)檢測(cè)浮選過(guò)程給礦量及給礦濃度，實(shí)現(xiàn)浮選過(guò)程自動(dòng)加藥，穩(wěn)定選別指標(biāo)，提高經(jīng)濟(jì)效益。(3)、通過(guò)設(shè)

17、備監(jiān)測(cè)與設(shè)備安全管理，達(dá)到保障設(shè)備安全、減少故障停機(jī)時(shí)間和提高設(shè)備作業(yè)率的目的。(4)、通過(guò)對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施閉路電視監(jiān)控，能夠及時(shí)了解整個(gè)生產(chǎn)流程的工作情況和各工序的生產(chǎn)情況，隨時(shí)了解各主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)狀況，處理突發(fā)事件，為自動(dòng)化控制操作提供可靠依據(jù)，同時(shí)兼顧安防作用，有利于控制中心的集中控制、實(shí)時(shí)調(diào)度、統(tǒng)籌安排生產(chǎn)。(5)、通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)施，減少污染，節(jié)能降耗，改善作業(yè)環(huán)境與勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。三.系統(tǒng)設(shè)計(jì)1 .系統(tǒng)構(gòu)成該套自動(dòng)化系統(tǒng)由過(guò)程控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)組成。1.1 過(guò)程控制系統(tǒng)主要包括現(xiàn)場(chǎng)儀表、一次元器件、工程師站、操作員站、遠(yuǎn)程I/O站、驅(qū)動(dòng)設(shè)備、控

18、制軟件等。羅河鐵礦全流程自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制圍包括：破碎篩分、磨礦分級(jí)、浮選、磁選、濃縮脫水等生產(chǎn)過(guò)程，生產(chǎn)工藝流程各工序的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包含了主控單元設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)儀表設(shè)計(jì)、相關(guān)控制設(shè)備的電氣接口設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。設(shè)計(jì)中盡量使用現(xiàn)場(chǎng)總線，最大限度地減少現(xiàn)場(chǎng)布線工作量，對(duì)于變頻、自帶PLC的設(shè)備以及帶有通訊功能的儀表，通過(guò)總線通訊讀取數(shù)據(jù)。對(duì)于功率大于15KW的設(shè)備電機(jī)安裝電機(jī)智能保護(hù)控制器，對(duì)電機(jī)實(shí)現(xiàn)全方位的保護(hù)。各控制子系統(tǒng)設(shè)計(jì)容及實(shí)現(xiàn)的主要功能包括：(1)破碎控制系統(tǒng)破碎主要設(shè)備及皮帶的集中與局部聯(lián)鎖；中細(xì)碎圓錐破碎機(jī)給料自動(dòng)控制、與破碎機(jī)自帶控制系統(tǒng)的OPC通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)圓錐破碎機(jī)的

19、狀態(tài)監(jiān)控；礦倉(cāng)料位檢測(cè)與布料自動(dòng)控制；主要皮帶電流、跑偏、打滑、撕裂檢測(cè)與報(bào)警；給料皮帶金屬探測(cè)與報(bào)警，除鐵器的自動(dòng)控制；3#帶及9#帶礦量檢測(cè)；風(fēng)機(jī)的自動(dòng)控制。(2)磨選控制系統(tǒng)球磨機(jī)、旋流器分級(jí)過(guò)程自動(dòng)控制，包括給礦、給水量自動(dòng)控制，磨礦濃度自動(dòng)控制，球磨機(jī)音頻、功率檢測(cè)；圓盤(pán)給料機(jī)及給礦皮帶的聯(lián)鎖與控制；旋流器泵池液位、給礦濃度、給礦壓力、溢流濃度的自動(dòng)控制及溢流粒度的檢測(cè)；球磨機(jī)、渣漿泵(變頻)運(yùn)行參數(shù)、監(jiān)測(cè)、控制，通過(guò)DP總線與球磨機(jī)隨機(jī)小型PLC控制柜和變頻器DP通訊卡通訊，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制；浮選控制系統(tǒng)，包括浮選加藥自動(dòng)控制；浮選梢液位自動(dòng)控制；泵池液位控制；鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的檢測(cè)控

20、制；品位自動(dòng)檢測(cè)，包括精礦、尾礦品位檢測(cè)；(3)濃縮脫水控制系統(tǒng)濃縮脫水控制系統(tǒng)，包括濃密機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控；陶瓷過(guò)濾機(jī)狀態(tài)監(jiān)控；精礦礦量計(jì)量；(4)恒壓供水控制系統(tǒng)恒壓供水系統(tǒng)，包括水泵變頻控制；水系統(tǒng)液位檢測(cè)報(bào)警；水系統(tǒng)壓力檢測(cè)。1.2 網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能主要有以下幾個(gè)方面：(1)網(wǎng)絡(luò)瀏覽、網(wǎng)絡(luò)診斷、通訊組態(tài)、支持編程上傳/下載和數(shù)據(jù)通訊服務(wù)，以及基于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)處理軟件；(2)能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，支持星型、樹(shù)型、總線型和環(huán)形等多種拓樸結(jié)構(gòu)。(3)具備良好的可連通性和互操作性，能夠提供成熟的接口連接其他主流的第三方設(shè)備。(4)通過(guò)自愈式光纖環(huán)網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)冗余連接，即骨

21、干網(wǎng)上任何一點(diǎn)的光纖連接意外斷開(kāi)，系統(tǒng)都能通過(guò)反向環(huán)的方式提供后備以太網(wǎng)鏈路，保證系統(tǒng)可靠性。(5)支持主從、對(duì)等、多主等多種靈活的數(shù)據(jù)通訊結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)塊傳送和報(bào)文發(fā)送都可通過(guò)組態(tài)完成，不需額外的復(fù)雜編程。1.3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)羅河鐵礦的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)為全數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，采用技術(shù)先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字監(jiān)控，將傳統(tǒng)的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳輸、智能化的計(jì)算機(jī)軟件來(lái)處理。在選廠生產(chǎn)工藝流程的主要設(shè)備和重點(diǎn)部位安裝攝像機(jī)，并于現(xiàn)場(chǎng)就近安裝網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，將傳統(tǒng)的視音頻及控制信號(hào)數(shù)字化，以IP包的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，并由視頻服務(wù)器完成硬盤(pán)錄相功能，現(xiàn)場(chǎng)錄相能避免因服務(wù)器故障

22、影響所有視頻信號(hào)的錄相；現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換后經(jīng)光纖傳輸至各車間機(jī)柜，由交換機(jī)集中，轉(zhuǎn)換后再通過(guò)光纖至控制中心，大大減少了布線工作量，且傳輸介質(zhì)主要以光纖為主，僅采用少量視頻線，不存在現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)干擾問(wèn)題；在控制室設(shè)有監(jiān)控服務(wù)器，安裝監(jiān)控控制軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)廠區(qū)監(jiān)控點(diǎn)的控制管理；在網(wǎng)絡(luò)中的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)，只要安裝了客戶端的軟件，給予相應(yīng)的權(quán)限就可成為監(jiān)控工作站。2 .監(jiān)控及操作設(shè)計(jì)2.1 上位機(jī)監(jiān)控可編程控制器、上位機(jī)軟件、組態(tài)軟件、網(wǎng)絡(luò)通訊、web服務(wù)軟件均采用德國(guó)西門子產(chǎn)品，采用遠(yuǎn)程I/O以及工業(yè)以太網(wǎng)等先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)及主要設(shè)備的工藝參數(shù)，并對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備下達(dá)各種指令。(1)上位機(jī)

23、組態(tài)畫(huà)面與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相對(duì)應(yīng)，顯示帶動(dòng)態(tài)過(guò)程變量和設(shè)備狀態(tài)的生產(chǎn)流程圖，使生產(chǎn)過(guò)程一目了然，操作人員通過(guò)計(jì)算機(jī)可方便地對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行操作和監(jiān)控。(2)報(bào)警功能:現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備出現(xiàn)故障或變量超出預(yù)警值時(shí)，屏幕會(huì)彈出報(bào)警畫(huà)面或故障設(shè)備參數(shù)，并伴有聲響警示燈報(bào)警提示操作人員予以處理，預(yù)警功能能有效地將事故扼制于萌芽狀態(tài)，對(duì)于出現(xiàn)故障的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備則能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理，有效減少故障停車時(shí)間。(3)顯示變量趨勢(shì)圖(實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史曲線)，能同時(shí)顯示多個(gè)模擬量數(shù)值的趨勢(shì)，并具有歷史數(shù)據(jù)回顧和儲(chǔ)存功能，方便選廠流程考查和數(shù)據(jù)分析。(4)設(shè)備的遠(yuǎn)程啟停：有權(quán)限的相關(guān)操作人員根據(jù)在線檢測(cè)的設(shè)備運(yùn)行、故障等狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的集中啟停

24、及遠(yuǎn)程單臺(tái)啟停。(5)事件記錄及故障報(bào)警記錄：操作員操作記錄、工藝參數(shù)或設(shè)備狀態(tài)改變及報(bào)警信息可實(shí)現(xiàn)記錄。(6)產(chǎn)量顯示、數(shù)據(jù)報(bào)表：產(chǎn)量報(bào)表及設(shè)備運(yùn)行時(shí)間報(bào)表有利于掌握生產(chǎn)情況。(7)選廠各種生產(chǎn)信息通過(guò)WEB遠(yuǎn)程發(fā)布，送達(dá)生產(chǎn)廠長(zhǎng)、生產(chǎn)礦長(zhǎng)、礦中心調(diào)度室及各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)，按權(quán)限實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上瀏覽。2.2 系統(tǒng)操作具有自動(dòng)和手動(dòng)兩種相對(duì)獨(dú)立、互為備用的控制方法。遠(yuǎn)程控制功能包括遠(yuǎn)程集中控制和遠(yuǎn)程單臺(tái)控制功能，在遠(yuǎn)程集中自動(dòng)控制方式運(yùn)行時(shí)，設(shè)備的啟停由PLC控制系統(tǒng)按照工藝的要求順序自動(dòng)啟動(dòng)及停止，遠(yuǎn)程單臺(tái)控制是由操作人員在計(jì)算機(jī)上點(diǎn)擊相應(yīng)操作按鈕啟停相應(yīng)的設(shè)備；現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)則是由操作人員在現(xiàn)場(chǎng)控制箱上操作完成

25、的。在每臺(tái)設(shè)備旁邊設(shè)計(jì)機(jī)旁箱或現(xiàn)場(chǎng)控制箱（柜），現(xiàn)場(chǎng)檢修人員或巡檢人員在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢修時(shí)或發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)現(xiàn)場(chǎng)操作，如：現(xiàn)場(chǎng)檢修，現(xiàn)場(chǎng)就地運(yùn)行以及安全停車和安全保護(hù)設(shè)施等。在集中自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，在設(shè)備啟動(dòng)之前，必須由控制室發(fā)出開(kāi)車信號(hào)，只有當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)所有的設(shè)備均返回正常信號(hào)后，系統(tǒng)才能啟動(dòng)運(yùn)行?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的正常信號(hào)作為系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行的聯(lián)鎖條件。在現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)控制箱上的遠(yuǎn)程/就地開(kāi)關(guān)打到就地方式，此時(shí)不僅從控制程序上斷開(kāi)回路，而且從電氣連接上斷電，從而保證現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的絕對(duì)安全。在現(xiàn)場(chǎng)控制箱上設(shè)有應(yīng)急安全開(kāi)關(guān)，當(dāng)集中自動(dòng)控制時(shí)，如有特殊情況，可將控制回路立即斷開(kāi)，以保證設(shè)備和人員的安全。全部電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)相互聯(lián)鎖

26、，設(shè)備啟動(dòng)順序原則上按照物料走向的逆向順序依次啟動(dòng)，正常停機(jī)的順序按照物料走向的正向順序依次延時(shí)停車，延時(shí)的時(shí)間間隔應(yīng)足以能處理該設(shè)備上的剩余物料；故障引起的緊急停車，原則上是故障設(shè)備之前的所有設(shè)備立即停車，故障設(shè)備之后的設(shè)備順序延時(shí)停車，延時(shí)的時(shí)間間隔應(yīng)足以能處理該設(shè)備上的剩余物料。3 .過(guò)程控制設(shè)計(jì)3.1 破碎過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)3.1.1 工藝過(guò)程羅河鐵礦選廠破碎篩分的工藝流程：井下礦石經(jīng)粗破碎后由箕斗從主井提升至箕斗礦倉(cāng)后，經(jīng)1#帶、2#帶后由3#帶運(yùn)至中碎圓錐破碎機(jī)進(jìn)行中碎，中碎產(chǎn)品經(jīng)4#帶轉(zhuǎn)運(yùn)至篩分分配礦倉(cāng)后，由5臺(tái)帶式給料機(jī)給入5臺(tái)圓振動(dòng)篩進(jìn)行篩分分級(jí)，篩下產(chǎn)品經(jīng)8#帶、9#帶，由1

27、0#帶布料至球磨粉礦倉(cāng)，篩上產(chǎn)品經(jīng)6#和7#帶轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)碎分配礦倉(cāng)，再由兩臺(tái)圓錐破碎機(jī)細(xì)碎后，排入4#帶形成閉路循環(huán)。其工藝流程圖如圖1所示。專業(yè)資料原礦井下粗碎C/選廠中碎-II篩分I細(xì)碎'粉礦w12mm圖1破碎系統(tǒng)流程圖3.1.2 控制思想破碎系統(tǒng)自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)思想是：整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（如電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流，軸承溫度，潤(rùn)滑系統(tǒng)油流、油壓、油溫、皮帶打滑、跑偏等）并參與系統(tǒng)運(yùn)行聯(lián)鎖，保護(hù)設(shè)備安全運(yùn)行，避免事故停車，重要設(shè)備（如圓錐破碎設(shè)備）安全啟動(dòng)條件參與系統(tǒng)啟停聯(lián)鎖；現(xiàn)場(chǎng)緊急停車信號(hào)作為系統(tǒng)啟動(dòng)的聯(lián)鎖條件，逆流程啟動(dòng)，順流程停車；上位機(jī)界面設(shè)置系統(tǒng)自動(dòng)控制

28、啟停延時(shí)時(shí)間；對(duì)緩沖礦倉(cāng)和粉礦倉(cāng)實(shí)現(xiàn)料位予警及自動(dòng)布料控制。3.1.3 系統(tǒng)控制方案(1)圓錐破碎機(jī)的檢測(cè)通過(guò)檢測(cè)圓錐破碎機(jī)的油溫、油壓、油箱液位等參數(shù)以及圓錐破碎機(jī)的故障狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)圓錐破碎機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控；圓錐破碎機(jī)的安全聯(lián)鎖由其本身自帶的控制系統(tǒng)完成，具重要信號(hào)需送到集中控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)鎖和顯示；在系統(tǒng)集中自動(dòng)控制時(shí)，圓錐破碎機(jī)的開(kāi)停指令將由控制系統(tǒng)控制。(2)圓錐破碎機(jī)的控制通過(guò)在圓錐破碎機(jī)上安裝雷達(dá)料位計(jì)和功率變送器，在皮帶給料機(jī)上安裝變頻調(diào)速裝置，對(duì)圓錐破碎機(jī)的給礦量及功率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采用模糊控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)圓錐破碎機(jī)的恒功率控制，實(shí)現(xiàn)選礦工藝的“多碎少磨”，充分利用圓錐破碎

29、機(jī)效率高能耗少的特點(diǎn)，提高碎礦系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，降低破碎系統(tǒng)成本。破碎機(jī)控制原理圖如下：功率給定PLCT編程 序控制器A變頻控制器功率變送器破碎機(jī)電機(jī)雷達(dá)料位計(jì)圖2破碎機(jī)控制原理圖(3)礦倉(cāng)自動(dòng)檢測(cè)在中碎緩沖礦倉(cāng)、細(xì)碎緩沖礦倉(cāng)、圓振篩緩沖礦倉(cāng)及粉礦倉(cāng)安裝雷達(dá)料位計(jì)，實(shí)現(xiàn)料位實(shí)時(shí)檢測(cè)和上下限報(bào)警，礦倉(cāng)料位信號(hào)參與系統(tǒng)聯(lián)鎖。(4)礦倉(cāng)綜合自動(dòng)布料在細(xì)碎緩沖礦倉(cāng)、圓振篩緩沖礦倉(cāng)安裝格雷母線位置檢測(cè)裝置，控制布料小車實(shí)現(xiàn)礦倉(cāng)綜合自動(dòng)布料系統(tǒng)，合理安排布料小車布料周期及布料地點(diǎn)，為破碎流程平穩(wěn)高效運(yùn)行做好基礎(chǔ)。自動(dòng)布料的過(guò)程如下圖：礦石圖3礦倉(cāng)自動(dòng)布料過(guò)程(5)皮帶狀態(tài)檢測(cè)對(duì)主要皮帶安裝皮帶跑偏、打滑及撕

30、裂檢測(cè)裝置并進(jìn)行電流監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和安全保護(hù)，保證礦石的物流正常。(6)金屬物自動(dòng)檢測(cè)在中細(xì)碎破碎機(jī)給礦的皮帶上安裝金屬探測(cè)器及自動(dòng)除鐵裝置，除鐵裝置與皮帶同時(shí)啟停，及時(shí)清除皮帶上礦石中所含的金屬塊；金屬探測(cè)器對(duì)未除掉的大塊金屬進(jìn)行檢測(cè)，并及時(shí)報(bào)警，以保證后續(xù)設(shè)備的安全。(7)對(duì)風(fēng)機(jī)及除塵器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，轉(zhuǎn)運(yùn)站風(fēng)機(jī)、除塵器與相關(guān)皮帶聯(lián)鎖，圓振篩分風(fēng)機(jī)、除塵器與圓振篩聯(lián)鎖，中細(xì)碎分風(fēng)機(jī)、除塵器與圓錐破碎機(jī)聯(lián)鎖，及時(shí)啟停，能夠充爭(zhēng)保證除塵效果，并達(dá)到節(jié)能降耗的目的。(8)礦量自動(dòng)檢測(cè)在3#膠帶、9#膠帶加裝皮帶稱檢測(cè)破碎系統(tǒng)處理量及磨礦系統(tǒng)粉礦量。(9)破碎主要設(shè)備實(shí)現(xiàn)全流程集中聯(lián)鎖啟

31、停及局部聯(lián)鎖，破碎流程中原礦倉(cāng)至中細(xì)碎、中細(xì)碎至篩分、篩分至粉礦倉(cāng)，此三部分的設(shè)備分別實(shí)現(xiàn)局部聯(lián)鎖。(10)完成所有設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控，設(shè)備運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)，設(shè)備故障記錄及設(shè)備故障時(shí)間統(tǒng)計(jì)。3.2 磨選及濃縮過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)3.2.1 工藝過(guò)程分析羅河鐵礦選礦廠的磨選過(guò)程，總體工藝流程為階段磨礦、階段選別、兩級(jí)脫水。磨礦流程由兩段磨機(jī)加旋流器組成閉路循環(huán)；選別流程為浮選脫硫、兩段弱磁選；尾礦回收為強(qiáng)磁加重選；脫水為濃密加過(guò)濾兩級(jí)機(jī)械脫水。本次控制對(duì)全流程主體設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和控制，輔助設(shè)備的運(yùn)行信號(hào)和啟動(dòng)停止運(yùn)行信號(hào)也引到控制系統(tǒng)，參與系統(tǒng)聯(lián)鎖。磨選工藝流程：原礦經(jīng)圓盤(pán)給料機(jī)下料到帶式輸送機(jī)，經(jīng)皮帶稱

32、計(jì)量后進(jìn)入到一段球磨MQG4060,一段球磨機(jī)排礦自流進(jìn)入一次旋流器給礦泵池，經(jīng)渣漿泵打入500旋流器組進(jìn)行分級(jí)，一次旋流器溢流進(jìn)入后續(xù)選別作業(yè)，一次旋流器沉砂自流返回到一段球磨進(jìn)行再磨，形成閉路循環(huán)；一次旋流器溢流由泵揚(yáng)送至硫礦浮選系統(tǒng)，浮選的硫精礦礦漿經(jīng)濃縮機(jī)濃縮后由泵揚(yáng)送至陶瓷過(guò)濾機(jī),硫精礦濾餅進(jìn)入硫精礦礦倉(cāng)直接外運(yùn)。浮選的尾礦由泵送至弱磁粗選作業(yè)，磁選粗精礦進(jìn)入二段旋流器給礦泵池，由泵輸送至350旋流器組進(jìn)行分級(jí)，分級(jí)溢流進(jìn)入弱磁精選作業(yè)，最終鐵精礦礦漿由泵輸送至過(guò)濾系統(tǒng)的磁選濃縮后由陶瓷過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，弱磁粗選和精選尾礦合并自流進(jìn)入弱磁尾礦濃縮機(jī)濃縮。弱磁選尾礦經(jīng)中礦濃縮機(jī)濃縮后，其底流

33、由泵揚(yáng)送至圓筒隔渣篩分礦箱，均勻分配給4臺(tái)Slon-2000濕式高梯度強(qiáng)磁選機(jī)拋尾，強(qiáng)磁選精礦自流至強(qiáng)磁精礦濃縮機(jī)，經(jīng)濃縮后由泵打入二流礦漿分配器，均勻給入24臺(tái)1500螺旋溜梢進(jìn)行提精選別，螺旋溜梢的尾礦同高梯度強(qiáng)磁選機(jī)的尾礦合并進(jìn)入一臺(tái)43濃縮機(jī)濃縮，濃縮機(jī)尾礦底流由尾礦總泵站通過(guò)隔膜泵揚(yáng)送至付沖尾礦庫(kù)堆存。螺旋溜梢的精礦由泵輸送至過(guò)濾系統(tǒng)的紅礦濃縮機(jī)濃縮，濃縮機(jī)的底流由泵揚(yáng)送至過(guò)濾機(jī)同磁礦一同過(guò)濾，濾餅進(jìn)入鐵精礦礦倉(cāng)直接外運(yùn)。其工藝流程圖如圖4所示。原礦一段磨礦-200目55%分|級(jí)浮硫粗選掃選v精選£二精選硫精礦弱磁粗選綜合鐵精礦分級(jí)尸、二段磨礦、-200 目 75%螺旋溜槽

34、尾礦圖4選別工藝流程圖3.2.2 控制思想3.2.2.1 控制目的穩(wěn)定磨礦工藝流程，在保證磨礦產(chǎn)品滿足浮選作業(yè)要求的的基礎(chǔ)上，穩(wěn)定磨礦系列臺(tái)時(shí)處理能力。3.2.2.2 控制因素在磨礦分級(jí)過(guò)程中，影響系列處理能力及磨礦產(chǎn)品粒度的因素有：給礦量、礦石粒度及硬度、旋流器沉砂量、磨礦濃度、磨機(jī)轉(zhuǎn)速、介質(zhì)充填率、襯板狀況及球荷球比等，上述因素的多變性及隨機(jī)性，增加了磨礦分級(jí)過(guò)程控制的難度，經(jīng)過(guò)對(duì)羅河鐵礦選礦廠的磨礦過(guò)程分析，選取對(duì)影響磨礦效果比較直接的因素進(jìn)行檢測(cè)和控制：給礦量、給礦水水量、磨機(jī)音量、磨機(jī)功率、旋流器壓力、旋流器給礦濃度、旋流器泵池補(bǔ)加水水量（球磨排礦水量）等作為檢測(cè)數(shù)據(jù)。選取給礦量，球

35、磨機(jī)給礦水水量、旋流器泵池補(bǔ)加水水量（球磨排礦水量）、旋流器給礦濃度等作為控制變量，而磨機(jī)充填率，磨礦濃度，旋流器溢流濃度作為被控制變量，將其它的變量作為系統(tǒng)的隨機(jī)干擾。3.2.2.3 控制方法為了保證磨礦系統(tǒng)效率最佳，必須保證磨機(jī)充填率在最佳圍、控制兩個(gè)濃度及進(jìn)行合理的負(fù)荷分配。(1)磨機(jī)充填率使用功率變送器檢測(cè)磨機(jī)工作過(guò)程中的磨機(jī)充填率，該信號(hào)輸入至主控機(jī)參與磨機(jī)最佳充填率的控制，通過(guò)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)給礦量及加球量來(lái)保證磨機(jī)充填率在最佳圍。(2)必須控制磨機(jī)磨礦濃度在最佳磨礦濃度圍由于在球磨機(jī)排礦端直接安裝濃度計(jì)有困難，通常采用理論計(jì)算出一段球磨應(yīng)添加的給礦水量，以此為依據(jù)控制給礦水量的大小，

36、確保一段磨機(jī)磨礦濃度的穩(wěn)定。(3)必須控制旋流器給礦濃度穩(wěn)定在一定圍由工藝過(guò)程分析可知，旋流器給礦濃度直接影響分級(jí)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，在原礦性質(zhì)穩(wěn)定、工藝流程穩(wěn)定、設(shè)備穩(wěn)定的前提下，粒度和濃度存在一定的線形關(guān)系，即濃度小，粒度細(xì)，濃度大，粒度粗，通過(guò)在旋流器給礦管道安裝濃度計(jì)檢測(cè)旋流器給礦濃度，調(diào)整泵池補(bǔ)加水量(球磨排礦水量)來(lái)保證其穩(wěn)定在一定圍。(4)必須在保證旋流器溢流濃度穩(wěn)定一定圍的前提下，使磨礦系統(tǒng)給礦量最大。(5)給礦量在保證旋流器溢流濃度穩(wěn)定在一定圍的前提下，對(duì)球磨機(jī)功率、磨機(jī)音強(qiáng)進(jìn)行采樣處理，動(dòng)態(tài)調(diào)整一、二段磨機(jī)的磨礦負(fù)荷，確定最佳給礦量，調(diào)整給礦、集礦皮帶頻率來(lái)調(diào)整給礦量的大小。(

37、6)采用軟件(邏輯)、硬件(繼電器)聯(lián)鎖，控制磨礦分級(jí)設(shè)備的順序啟停。3.2.2.4 實(shí)現(xiàn)功能控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下功能：(1)在一定圍，控制系統(tǒng)可以根據(jù)礦石性質(zhì)的變化，自動(dòng)調(diào)整給礦量的大小，保證球球磨機(jī)在最佳充填狀態(tài)工作。(2)控制系統(tǒng)能保證磨礦濃度和旋流器給礦濃度穩(wěn)定在一定圍，保證磨礦效果和分級(jí)效果，即保證了磨礦系統(tǒng)的磨礦粒度。(3)通過(guò)檢測(cè)磨機(jī)磨機(jī)躁音頻譜檢測(cè)、磨機(jī)功率及旋流器給礦量等多因素的控制方案，來(lái)保證磨機(jī)的充填率在最佳圍，使磨機(jī)的磨礦效率最高。(4)通過(guò)檢測(cè)旋流器給礦端、溢流端流量和濃度，計(jì)算沉砂量。(5)浮選藥劑按進(jìn)入浮選礦量自動(dòng)添加，浮選液位的自動(dòng)控制。(6)精礦、尾礦品位的檢

38、測(cè)。(7)主體工藝設(shè)備可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)聯(lián)鎖及順序控制。3.2.3 系統(tǒng)控制方案3.2.3.1 控制系統(tǒng)組成按照結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，操作方便的原則，將磨選控制過(guò)程分為以下幾個(gè)組成部分：磨礦能力的測(cè)控給礦量的測(cè)控球磨機(jī)磨礦濃度的測(cè)控旋流器給礦、溢流濃度的測(cè)控礦漿泵池液位測(cè)控浮選流程的測(cè)控磁選機(jī)給礦濃度的測(cè)控濃密機(jī)底流濃度的測(cè)控主要設(shè)備工作狀態(tài)的檢測(cè)及安全預(yù)警3.2.3.2 磨礦能力的測(cè)控(1)磨礦能力檢測(cè)磨機(jī)音強(qiáng)磨機(jī)負(fù)荷圖5磨礦負(fù)荷關(guān)系趨勢(shì)圖由磨礦負(fù)荷關(guān)系趨勢(shì)圖5可以看出，磨機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，在磨機(jī)給礦量小，磨機(jī)負(fù)荷低時(shí)，磨機(jī)音強(qiáng)信號(hào)高，磨機(jī)功率小;隨著給礦量增加、磨機(jī)負(fù)荷大時(shí)，磨機(jī)音強(qiáng)信號(hào)降低同時(shí)磨機(jī)功率

39、消耗增高；達(dá)到一定量時(shí)，音強(qiáng)信號(hào)繼續(xù)降低，但是磨機(jī)功率也開(kāi)始下降。使用功率變送器檢測(cè)磨機(jī)工作過(guò)程中的磨機(jī)負(fù)荷，該信號(hào)輸入至主控機(jī)參與磨機(jī)負(fù)荷的控制。功率變送器輸出信號(hào)的高低與球磨機(jī)磨礦效率的高低正比相關(guān)，裝載量越多，功率變送器信號(hào)輸出越高，但是在發(fā)生脹肚趨勢(shì)的情況下，功率變送器信號(hào)反而降低，在功率最高時(shí)的磨礦效率最佳，所以保證磨機(jī)工作在功率信號(hào)接近最佳值的鄰域，同時(shí)可以通過(guò)實(shí)物標(biāo)定將磨機(jī)脹肚趨勢(shì)點(diǎn)的功率信號(hào)作為脹肚信號(hào)比較值,即臨界點(diǎn)，當(dāng)功率信號(hào)大于臨界點(diǎn)時(shí)，磨機(jī)功率正常，按原定控制過(guò)程工作。當(dāng)功率信號(hào)小于臨界點(diǎn)時(shí)，說(shuō)明磨機(jī)具有脹肚趨勢(shì)，控制過(guò)程進(jìn)入脹肚保護(hù)部分。(2)磨機(jī)脹肚保護(hù)過(guò)程功率信號(hào)

40、高于臨界點(diǎn)后又減少，表明磨機(jī)負(fù)荷發(fā)生變化，既磨機(jī)存礦過(guò)多或給礦粒度變粗或礦石硬度變大引起磨機(jī)排礦變慢，此時(shí)可控制變頻器輸出信號(hào)，減少給礦量，直到功率信號(hào)回升，接近某個(gè)定值后再恢復(fù)原給礦量，正常情況下，原給礦量是滿足磨機(jī)處理能力的，導(dǎo)致磨機(jī)有脹肚趨勢(shì)的原因一般是原礦粒度及硬度發(fā)生變化造成的。同時(shí)，通過(guò)檢測(cè)旋流器溢流濃度，既計(jì)算旋流器沉砂比，有利于一次球磨機(jī)工作狀態(tài)的調(diào)整，當(dāng)一次球磨機(jī)工作處于正常狀態(tài)時(shí)，旋流器沉砂比相對(duì)穩(wěn)定，當(dāng)磨機(jī)有脹肚趨勢(shì)或礦石性質(zhì)變硬時(shí)，旋流器沉砂量變大；反之，則減小?？捎尚髌鞒辽傲康淖兓m當(dāng)調(diào)節(jié)球磨機(jī)給礦量及沉砂水量的大小，使一次球磨機(jī)工作處于相對(duì)穩(wěn)定，保證磨礦濃度穩(wěn)定在

41、最佳圍。采用磨機(jī)頻譜分析、功率和旋流器沉砂變化來(lái)判斷磨機(jī)工作狀態(tài)，不僅判斷出磨機(jī)負(fù)荷、磨機(jī)狀態(tài)的變化趨勢(shì)，同時(shí)也使控制系統(tǒng)的自診斷、自校正得到了可靠的保證，為控制系統(tǒng)磨礦效率的檢測(cè)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；并在其中之一發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)仍能正常工作，起到了兩者的相互保護(hù)作用。這一過(guò)程是以先進(jìn)的模糊控制理論為控制基礎(chǔ)和指導(dǎo)思想，模糊控制的輸入為多輸入即磨機(jī)嗓音頻譜分析、磨機(jī)功率、旋流器沉砂和旋流器溢流濃度等工藝參數(shù)檢測(cè)值。多因素的綜合判斷使得磨機(jī)狀態(tài)的分析與單一檢測(cè)更準(zhǔn)確、更及時(shí)、更可靠。在單一檢測(cè)條件下，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，則整個(gè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行就會(huì)失去控制依據(jù)而導(dǎo)致系統(tǒng)的癱瘓，而對(duì)于多因素來(lái)講就不會(huì)出現(xiàn)這種

42、情況，當(dāng)某一因素的檢測(cè)設(shè)備或信號(hào)檢測(cè)失敗時(shí)，其他因素會(huì)立即進(jìn)行補(bǔ)償，保證控制系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。實(shí)物標(biāo)定可以將磨機(jī)脹肚趨勢(shì)點(diǎn)的音強(qiáng)信號(hào)和功率信號(hào)以及旋流器沉砂作為脹肚信號(hào)比較值-即臨界點(diǎn)，當(dāng)信號(hào)高于臨界點(diǎn)時(shí)，磨機(jī)工作正常，按原定控制過(guò)程工作。當(dāng)信號(hào)接近臨界點(diǎn)時(shí)，說(shuō)明磨機(jī)具有脹肚趨勢(shì)，控制過(guò)程進(jìn)入脹肚預(yù)先處理保護(hù)部分。保護(hù)過(guò)程：當(dāng)控制信號(hào)接近臨界點(diǎn)，表明磨機(jī)存礦過(guò)多或給礦粒度變粗或礦石硬度升高的趨勢(shì)發(fā)展，可控制輸出給礦信號(hào)減小持續(xù)一段時(shí)間，直到檢測(cè)信號(hào)恢復(fù)正常，接近某個(gè)定值后再恢復(fù)原給礦量。磨機(jī)空砸保護(hù)的原理與脹肚保護(hù)過(guò)程類似。為了保證控制效果，必須保證球磨機(jī)始終運(yùn)行在磨礦效率較高的狀態(tài)。控制系

43、統(tǒng)通過(guò)對(duì)功率、音強(qiáng)信號(hào)的對(duì)比分析以及變化趨勢(shì)，確定當(dāng)前的最佳礦量，當(dāng)?shù)V石粒度均勻、硬度變小、加球適當(dāng)時(shí)，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)時(shí)處理量高于常規(guī)值。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)最優(yōu)給礦。(3)給礦量的設(shè)定控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)磨機(jī)功率信號(hào)和磨機(jī)音強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行對(duì)比分析，確定系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。同時(shí)根據(jù)信號(hào)的歷史記錄以及趨勢(shì)分析來(lái)確定系統(tǒng)的礦石性質(zhì)，主要是礦石易磨程度的變化情況。并根據(jù)磨礦系統(tǒng)的當(dāng)前給礦量推算出下一時(shí)刻磨礦系統(tǒng)的應(yīng)給礦量，這一過(guò)程的連續(xù)工作，就能保證控制系統(tǒng)穩(wěn)定地工作在最佳磨礦效率。最佳礦量的模糊推理如圖6所示：圖6礦量模糊推理示意圖3.2.3.3 給礦量的測(cè)控給礦量的檢測(cè)系統(tǒng)采用皮帶稱對(duì)原礦量進(jìn)行檢測(cè)，并輸出420mA

44、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)到控制系統(tǒng)。礦量的控制通過(guò)皮帶秤主機(jī)將給礦量信號(hào)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送至PLC,參照控制系統(tǒng)設(shè)定的最優(yōu)給礦量，自動(dòng)調(diào)整振動(dòng)電機(jī)的頻率，從而控制給礦量的大小。根據(jù)對(duì)磨礦能力的測(cè)控，控制系統(tǒng)在PLC自動(dòng)設(shè)定礦量的給定值（在一定圍），檢測(cè)值為由皮帶秤測(cè)定的流量值，比較檢測(cè)值與給定值，如產(chǎn)生偏差，超出允許限度，則PLC進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，并將控制信號(hào)輸出至變頻調(diào)速器，調(diào)節(jié)電機(jī)的振動(dòng)頻率，消除給礦量的偏差。該過(guò)程的連續(xù)運(yùn)行，能保證給礦量維持在專業(yè)資料最佳給礦點(diǎn)附近，保證磨機(jī)始終工作在最佳工況點(diǎn)，從而可以充分發(fā)揮磨機(jī)效率，穩(wěn)定磨礦過(guò)程，保證產(chǎn)品質(zhì)量，止匕控制方法即可保持PID控制的無(wú)靜差、穩(wěn)定好的優(yōu)點(diǎn)，又具有

45、模糊控制對(duì)參數(shù)適應(yīng)性和調(diào)節(jié)速度快的特點(diǎn)。圖7礦量檢測(cè)控制原理圖3.2.3.4 一、二段磨機(jī)磨礦濃度的測(cè)控濃度的設(shè)定值磨礦濃度的大小影響礦漿的比重、礦粒在鋼球周圍的粘著程度和礦漿的流動(dòng)性，直接影響到磨機(jī)磨礦合格粒度的比率，對(duì)避免礦石的過(guò)粉碎，提高磨礦指標(biāo)至關(guān)重要。對(duì)具體的磨礦分級(jí)過(guò)程來(lái)說(shuō)，磨礦濃度有一個(gè)最佳圍，磨礦濃度過(guò)高或過(guò)低都不利于磨礦效果，最佳磨礦濃度可以由磨礦分級(jí)過(guò)程的工藝指標(biāo)分析得到。通常情況下，當(dāng)原礦粒度較細(xì)、硬度較低、品位較高、目的礦物結(jié)晶粒度較粗時(shí)，磨礦濃度可適當(dāng)降低；反之原礦性質(zhì)較差時(shí)，可適當(dāng)提高磨礦濃度。這個(gè)指標(biāo)要想通過(guò)人工操作來(lái)保證穩(wěn)定是很難的，因此，穩(wěn)定磨礦濃度對(duì)于提高球

46、磨機(jī)的臺(tái)時(shí)處理能力、保證溢流粒度是極其必要的。一般閉路磨礦條件下，磨機(jī)給礦是由新給礦和沉砂量組成的，要控制磨礦濃度，就必須控制沉砂補(bǔ)加水量。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，在給礦及旋流器濃度穩(wěn)定的情況下，沉砂量的波動(dòng)不大，因此，只要根據(jù)本廠的原礦粒度及礦石特性，標(biāo)定出正常的返砂比，即可由給礦量的多少及沉砂比，按磨礦濃度的要求計(jì)算出所需的補(bǔ)加水量。濃度的檢測(cè)與控制閉路磨礦按磨礦濃度的要求計(jì)算出所需的補(bǔ)加水量，補(bǔ)加水計(jì)算公式如下:WfC/11C/1Qg()Qf(gkmkgkmQgMCQgN2Qg(MCN2)其中：Qg-磨機(jī)給礦量Qf-磨機(jī)沉砂量Km-磨礦濃度Kg-給礦濃度Kf-沉砂濃度C-磨機(jī)沉砂比上式中，Wf為需

47、要的補(bǔ)加水量，Km、Kg及Kf、Kg均認(rèn)為是常數(shù)，計(jì)算出的N1、N2也為常數(shù)。將補(bǔ)加水量的計(jì)算值與檢測(cè)值進(jìn)行比較，再經(jīng)過(guò)PID整定輸出至電動(dòng)閥自動(dòng)調(diào)節(jié)水量，以達(dá)到控制磨礦濃度的目的。一段磨機(jī)磨礦濃度控制原理圖如圖8所示：圖8一段磨機(jī)磨礦濃度控制原理圖補(bǔ)加水量控制原理方框圖如圖9所示：圖9水量控制原理圖3.2.3.5 旋流器給礦濃度、壓力、溢流濃度測(cè)控給礦濃度的SV設(shè)定值穩(wěn)定生產(chǎn)指標(biāo)，達(dá)到生產(chǎn)工藝要求的一個(gè)具體參數(shù)就是一次旋流器溢流粒度是否滿足選別工藝的要求，在實(shí)際生產(chǎn)中通常是控制旋流器給礦濃度來(lái)間接控制旋流器溢流粒度，這在實(shí)際生產(chǎn)中也是可行的和行之有效的。同時(shí)，通過(guò)粒度分析儀檢測(cè)旋流器溢流礦漿

48、粒度，使分級(jí)效果達(dá)到工藝要求;通過(guò)檢測(cè)旋流器給礦濃度，動(dòng)態(tài)調(diào)整旋流器給礦泵池補(bǔ)加水量，保證旋流器給礦濃度穩(wěn)定在工藝要求的圍。濃度的PV檢測(cè)與CV控制值采用檢測(cè)旋流器給礦濃度來(lái)配水的控制方案。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，控制系統(tǒng)根據(jù)原礦不同，輸入不同的旋流器給礦濃度設(shè)定值，將旋流器給礦濃度計(jì)的檢測(cè)值與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較偏差的大小，調(diào)節(jié)補(bǔ)加水量大小，始終使旋流器給礦濃度計(jì)的檢測(cè)值維持在濃度設(shè)定值的設(shè)定偏差圍，從而達(dá)到控制旋流器給礦濃度的目的。給礦濃度控制原理方框圖如圖10所示：圖10旋流器給礦濃度控制原理圖為了保證旋流器給礦濃度的穩(wěn)定與旋流器分級(jí)產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，必須保證旋流器給礦壓力穩(wěn)定在一定圍，只有通過(guò)控制旋流器給礦泵池液位和變頻控制旋流器給礦速度，才能保證旋流器的工作狀況最佳，防止分級(jí)產(chǎn)品合格率的波動(dòng)。在給礦泵池上設(shè)置補(bǔ)加水的電磁流量檢測(cè)，并采用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)加水量，來(lái)控制旋流器給礦濃度；給礦泵池通過(guò)變頻調(diào)整渣漿泵的轉(zhuǎn)速來(lái)控制給礦泵池的液位在某個(gè)圍，同時(shí)盡可能的減少對(duì)磨礦工序的波動(dòng)；并通過(guò)綜合調(diào)整旋流器給礦濃度、給礦壓力等操作參數(shù)來(lái)保證旋流器溢流粒度。旋流器組給礦壓力控制原理方框圖如圖9、圖11所示專業(yè)資料圖11旋流器給礦壓力控制原理圖3.2.3.6礦漿泵池