【自动化系统在新建选矿厂的应用】选矿厂自动化控制

时间：2019-04-01 03:23:26　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：本文介绍了招金矿业股份有限公司金翅岭金矿新建选矿厂的以PLC为基础的监控系统，该系统由性价比高的PLC，工控机和组态软件构成。通过PLC编程，实现了对生产设备的全面自动控制、联锁保护、运行状态监测等功能；运用组态软件和报表软件，设计了具有良好的人/过程接口能力的监控画面，实现了过程信息的集中显示和处理。实际运行表明，该系统功能合理、运行可靠，显著提高了生产效率。
　　关键词：选矿；监控系统；自动化系统。
　　Abstract: This paper introduces the mining industry Limited by Share Ltd new ore dressing plant of Jinchiling gold mine based on PLC monitoring system, this system consists of high ratio of PLC, industrial control computer and configuration software. Through the PLC programming, to achieve equipment automatic control, interlocking protection, operation monitoring function; using the configuration software and the software design, the good man / process interface monitor screen, the process information centralized display and processing. The actual operation shows that the system features, reasonable, reliable operation, improve the production efficiency.
　　Key words: mineral processing; monitoring system; automation system.
　　中图分类号：O741+.2文献标识码：A 文章编号：
　　
　　1前言
　　为了实现高效、节能、环保等各方面日益增长的要求，金翅岭新建选矿厂积极的引进了许多新的大型设备，以进一步优化生产指标和提高效率。同时针对金翅岭选矿厂的生产工艺和控制要求，为了减轻操作工劳动强度和改善操作工劳动环境，同时提高选厂自动化水平，提高生产能力，设计开发并完成了金翅岭选矿自动化系统，该系统提高了大大的减少了工人的劳动强度，提高了选矿厂的工作效率。
　　2破碎系统控制方案
　　2.1破碎系统
　　选矿厂破碎系统工艺流程如下：
　　原矿经铲车从原矿堆运到原矿仓，经过棒条给料机进入鄂式破碎机进行粗碎，粗碎后的矿石经过1＃皮带送至振动筛。矿石经过振动筛会分成二级产品，筛下矿石作为合格产品经3#、4#皮带送往粉矿仓，筛上的矿石通过2＃皮带输送入中间矿仓储存，中间矿仓下部的振动给料机将矿石送入圆锥破碎机细碎；细碎后的矿石也经过1＃皮带送至振动筛，构成三段一闭路的破碎流程。
　　在控制上主要是对破碎、筛分及输送设备的起/停控制、联锁控制及保护，以及对设备运行状态和关键参数的监测记录，包括：①振动给矿机、鄂式破碎机、2台圆锥破碎机、振动筛及4台皮带设备的电机起停控制、电机过载（热继电器状态）的监测及自动联锁；②2个圆锥破碎机稀油站、自动除铁装置、及3台除尘风机起停控制和工作状态监测；③粉矿仓超声波料位计的信号监测；④控制室与现场各车间联络的警示信号；⑤1台鄂式破碎机、2台圆锥破碎机的电机工作负荷电流监测，以实现恒定负荷控制；⑦4#皮带安装电子皮带秤以实现给矿量控制；⑧控制方式分为集中控制室控制和设备就地开关控制，通过转换开关进行工作方式切换。
　　 2.2破碎控制方案
　　碎矿设备控制具有以下特点：逆流程起动，即先起动4 # 皮带机，最后起动颚破的振动给矿机；顺流程停机，即先停颚破给矿机，最后停4 # 皮带机，并根据皮带速度、长度加以延时间隔，以免发生堆料的现象。为保护设备及人员安全，还需要满足较为复杂的联锁关系：①当皮带机、振动筛、圆锥破碎机、颚式破碎机中任一设备发生非正常停车或严重故障时，立即停止上游设备的运行，下游设备保持原工作状态不变；当振动给矿机、除尘器和除铁装置等辅助设备发生故障跳闸时，只向主控室发出故障信号，而不中断系统的运行；②重要设备如圆锥破碎机等受到监测的电机负荷电流和稀油站工作参数信号也参与联锁，在信号超限时自动停机，以防止设备受损；③根据皮带机系统的故障性质，进行紧急停机、顺序停机或发出声光报警；④在监控站画面上设有“紧急停止”按钮，当出现重大险情和故障时，操作“紧急停止”按钮能立即停止全线设备。
　　系统从安全可靠、灵活高效的原则出发，设置2种控制方式：①计算机控制方式，正常生产时使用，操作员在监控站画面实现设备联动或单动；②就地控制，可以用机旁电气开关实现设备的起/停，满足设备检修、试车、紧急事故处理的需要；在PLC柜上设有转换开关和转换预置按钮，可在2种控制方式间进行任意转换。
　　3 磨矿系统控制方案
　　3.1磨矿流程和控制要求
　　选矿厂磨矿的工艺流程是：粉矿仓下装有四台振动给料机，经过10#皮带运输机运至球磨机，进入球磨机的矿石经过电子皮带秤进行称重，球磨机直接排矿至螺旋分级机，分级机底流返砂返回球磨机，形成闭路，溢流矿浆进入浮选搅拌桶。
　　在控制上主要是对磨矿设备的起/停控制、联锁控制及保护，以及对设备运行状态和关键参数的监测记录，①10#皮带安装电子皮带秤以实现恒定给矿量控制；②磨机前给水管路安装电磁流量计和气动调节阀，以实现比例给水控制；③磨机后给水管路安装电磁流量计和调节阀，以实现分级机溢流浓度控制；④分级机电机工作负荷电流监测，以实现检测分级机返砂负荷以实现恒定负荷控制；⑤分级机溢流安装粒度浓度一体仪，以实现对分级机溢流浓度和粒度的检测。
　　3.2磨矿控制方案
　　 1、恒定及优化给矿控制及比例给水
　　磨机的给矿量包含两部分：一、来自粉矿仓的新给矿量，二、螺旋分级机的返砂量，采用电子皮带秤测量给矿皮带上的新给矿石流量，控制皮带给料机的频率以调节皮带传送的矿石流量，保证磨机入口给矿量恒定。
　　通过实时检测螺旋分级机的功率信号，并依据该功率信号标定计算出螺旋分级机的返砂量，从而可间接计算出磨矿回路的循环负荷，再加上实时监测球磨机的运行状态，优化给矿量，从而提高磨机处理量。结合工艺要求的比例给水系数，通过安装流量计和调节阀，通过计DCS计算实时添加进入球磨机的前给水，控制方案图如下图3所示：
　　
　　图3 球磨机恒定给矿和比例给水控制框图
　　 2、螺旋分级机溢流粒度和浓度控制
　　螺旋分级机溢流矿浆的粒度和浓度是浮选工艺的关键参数。螺旋分级机溢流的浓度取决于分级机进料量和螺旋分级机后补加水量，在分级机进料量一定的情况下，通过浓度计检测出分级机溢流的浓度，可通过DCS实时控制螺旋分级机后补加水量达到控制分级机溢流浓度的目的；在一定条件下，螺旋分级机溢流的浓度决定了粒度的大小，为优化控制螺旋分级机溢流粒度，可用粒度分析仪检测分级机溢流粒度，通过DCS实时指导球磨机的给矿量，实现大闭环控制。

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