【正文】 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)磨礦效率的檢測提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；并在其中之一發(fā)生故障時，系統(tǒng)仍能正常工作，起到了兩者的相互保護(hù)作用。 實物標(biāo)定可以將磨機(jī)『脹肚』趨勢點的音強(qiáng)信號和功率信號以及旋流器沉砂作為『脹肚』信號比較值 即臨界點，當(dāng)羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設(shè)計方案 31 煙臺金建設(shè)計研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 信號高于臨界點時，磨機(jī)工作正常，按原定控制過程工作。 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)。同時根據(jù)信號的歷史記錄以及趨勢分析來確定系統(tǒng)的礦石性質(zhì)，主要是礦石易磨程度的變化情況。 根據(jù)對磨礦能力的測控，控制系統(tǒng)在 PLC 內(nèi)自動設(shè)定礦量的給定值（在一定范圍內(nèi)），檢測值為由皮帶秤測定的流量值，比較檢測值與給定值，如產(chǎn)生偏差，超出允許限度，則 PLC 進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，并將控制信號輸出至變頻調(diào)速器，調(diào)節(jié)電機(jī)的振動頻率，消除給礦量的偏差。通常情況下，當(dāng)原礦粒度較細(xì)、硬度較低、羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設(shè)計方案 34 煙臺金建設(shè)計研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 品位較高、目的礦物結(jié)晶粒度較粗時，磨礦濃度可適當(dāng)降低；反之原礦性質(zhì)較差時，可適當(dāng)提高磨礦濃度。 ⑵ 濃度的檢測與控制 閉路磨礦按磨礦濃度的要求計算出所需的補(bǔ)加水量，補(bǔ)加水計算公式如下： 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 )()11()11(2121CNNQNQCNQkkQkkQWgggfmfgmgf????????????羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設(shè)計方案 35 煙臺金建設(shè)計研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 C磨機(jī)沉砂比 上式中， Wf 為需要的補(bǔ)加水量， Km、 Kg 及 Kf、 Kg 均認(rèn)為是常數(shù)，計算出的 N N2 也為常數(shù)。通過檢測旋流器給礦濃度，動態(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)定在工藝要求的范圍內(nèi)。在給礦泵池上設(shè)置補(bǔ)加水的電磁流量檢測，并采用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)加水量，來控制旋流器給礦濃度；給礦泵池通過變頻調(diào)整渣漿泵的轉(zhuǎn)速來控制給礦泵池的液位在某個范圍內(nèi)，同時盡可能的減少對磨礦工序的波動；并通過綜合調(diào)整旋流器給礦濃度、給礦壓力等操作參數(shù)來保證旋流器溢流粒度。 藥劑制度PL C可 編程序控制器加藥電磁閥電子秤檢測礦量 圖 14 藥量控制原理圖 （ 2）浮選液位控制：浮選液位是保證浮選工藝正常穩(wěn)定的一個重要條件。充氣量偏大會導(dǎo)致 浮選泡沫體積過大，厚度過厚、密度過密，導(dǎo)致精礦品位降低；充氣量偏小會導(dǎo)致浮選泡沫體積過小，厚度偏小、密度疏松，泡沫帶出的精礦少，且泡沫刮出量少，造成金屬回收率降低。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，輸入相應(yīng)的磁選機(jī)給礦濃度設(shè)定值，將磁選機(jī)給礦濃度計的檢測值與設(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，始終使磁選機(jī)給礦濃度計的檢測值維持在濃度設(shè)定值的設(shè)定偏差范圍內(nèi)，從而達(dá)到控制磁選機(jī)給礦濃度的目的。 濃度設(shè)定值PLC 可編程序控制器頻率輸出濃度檢測 圖 18 濃密機(jī)底流濃度控制原理圖 羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設(shè)計方案 43 煙臺金建設(shè)計研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 主要設(shè)備 工作狀態(tài)的 監(jiān) 測 及安全預(yù)警 通過與 球磨 機(jī)、濃密機(jī)、陶瓷過濾機(jī)自帶的 PLC 通訊 或 OPC通訊， 讀取各主要設(shè)備的主要工作參數(shù)，如球磨機(jī)自動保護(hù)系統(tǒng)參數(shù)（潤滑站油溫、油壓、油流及電機(jī)溫度、軸瓦溫度等），濃密機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、工作電流，陶瓷過濾機(jī) 真空泵運(yùn)行狀態(tài)、電流、管道真空度等 ，在上位機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。 系統(tǒng)由水泵機(jī)組、水泵變頻器、壓力傳感器、管路系統(tǒng)組成，環(huán)水系統(tǒng)采用 12SH9 雙吸離心泵 5 臺，三用兩備；新水系統(tǒng)采用 6SH6A 雙吸離心泵 4 臺，三用一備。 系統(tǒng)具有定時換泵的功能，若是某臺水泵連續(xù)工作達(dá)到設(shè)定工作時間，系統(tǒng)將自動啟動備用泵并停止原工 作水泵， 以延長設(shè)備使用壽命。同時完成破碎系列全部皮帶、給礦皮帶、集礦皮帶、皮帶給料機(jī)、電機(jī)工作、變頻器故障、電機(jī)故障、給礦異常、水路故障。系統(tǒng)顯示直觀，操作方便，運(yùn)行可靠。啟動時先啟羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設(shè)計方案 44 煙臺金建設(shè)計研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 第一臺水泵，如果壓力低于設(shè)定值，先開的水泵轉(zhuǎn)為工頻，然后啟動第二臺水泵，再進(jìn)行壓力比較，若仍低于設(shè)定值，則此臺水泵也轉(zhuǎn)為工頻，繼續(xù)啟動下一臺泵，依此類推，直到水壓達(dá)到設(shè)定值或所有水泵運(yùn)行為止。最大限度使用循環(huán)用水，最小限度使用新水，這是水量控制系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，時刻分析廠區(qū)用水情況，根據(jù)各個泵站的水量存儲情況、 環(huán)水水池液位及回水情況來合理選擇開停水泵及使用新水量，對水池液面實時監(jiān)控，以防水面過高或過低，影響正常生產(chǎn)及造成資源浪費(fèi)。 磁選機(jī)給礦濃度 PL C 可編程序控制器補(bǔ)加水電動閥電磁流量計給礦泵池液位檢測 超聲波液位計磁選機(jī)給礦濃度檢測 濃度計圖 17 磁選機(jī)給礦濃度控制原理圖 羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設(shè)計方案 42 煙臺金建設(shè)計研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 濃密機(jī)底流濃度 （壓濾脫水、強(qiáng)磁選、重選等給礦濃度） 的測控 ⑴給礦濃度的 SV 設(shè)定值 為了保證 壓濾脫水、強(qiáng)磁選、重選等作業(yè)濃度的要求， 必須控制 其給礦 濃度穩(wěn)定在工藝要求的范圍內(nèi) ,底流 濃度由 生產(chǎn)工藝提供 ,同時在生產(chǎn)過程中進(jìn)行修改完善 ,它作為控制系統(tǒng)對壓濾脫水、強(qiáng)磁選、重選等給礦濃度 進(jìn)行控制的目標(biāo)。 液位設(shè)定值PLC 可編程序控制器電動調(diào)節(jié)閥液位檢測風(fēng)量檢測液位檢測值風(fēng)量檢測值 圖 16 浮選充氣量控制原理圖 羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設(shè)計方案 41 煙臺金建設(shè)計研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 磁選機(jī)給礦濃度的測控 ⑴給礦濃度的 SV 設(shè)定值 為了保證磁選效果 ,必須控制磁選機(jī)給礦濃度穩(wěn)定在工藝要求的范圍內(nèi) ,磁選機(jī)給礦濃度可以由工藝設(shè)備提供 ,同時在生產(chǎn) 過程中進(jìn)行修改完善 ,它作為控制系統(tǒng)對磁選機(jī)給礦濃度進(jìn)行控制的目標(biāo)。通過在浮選槽安裝超聲波液位計及浮球裝置，檢測浮選液位，控制浮選槽電動閘板閥，調(diào)節(jié)浮選槽液位羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設(shè)計方案 40 煙臺金建設(shè)計研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 在正常水平，保證浮選指標(biāo)。 羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設(shè)計方案 38 煙臺金建設(shè)計研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 旋流器給礦壓力 PLC 可編程序控制器變頻器電流變送器電機(jī)電流給礦泵池液位檢測 超聲波液位計旋流器給礦壓力檢測 壓力計 圖 11 旋流器給礦壓力控制原理圖 礦漿泵池液位的測控 礦漿泵池液位、補(bǔ)加水量控制原理 方框圖如圖 1圖 13 所示。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的檢測值與設(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的檢測值維持在濃度設(shè)定值的設(shè)定偏差范圍內(nèi)，從而達(dá)到補(bǔ)加水量PL C可 編程序控制器補(bǔ)加水電動閥流量計羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設(shè)計方案 37 煙臺金建設(shè)計研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 控制旋流器給礦濃度的目的。一段磨機(jī)磨礦濃度控制原理圖如圖 8 所示： 一段球磨磨礦濃度 PLC 可編程序控制器 給礦水電動閥電磁流量計給礦量比例系數(shù)旋流器沉砂 檢測計算一段磨機(jī)濃度設(shè)定圖 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： 羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設(shè)計方案 36 煙臺金建設(shè)計研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 圖 9 水量控制原理圖 旋流器給礦濃度、壓力 、 溢流濃度 測控 ⑴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，在實際生產(chǎn)中通常是控制旋流器給礦濃度來間接控制旋流器溢流粒度，這在實際生產(chǎn)中也是可行的和行之有效的。 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。 磨機(jī)功率磨機(jī)音強(qiáng)旋流器沉砂給礦量模糊推理最佳給礦量PLC可 編程序控制器輸出至變頻器當(dāng)前給礦量當(dāng)前給礦量 圖 7 礦量檢測控制原理圖 一、二段磨機(jī)磨礦濃度的測控 ⑴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性，直接影響到磨機(jī)磨礦合格粒度的比率，對避免礦石的過粉碎，提高磨礦指標(biāo)至關(guān)重要。最佳礦量的模糊推理如圖 6 所示： 羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設(shè)計方案 32 煙臺金建設(shè)計研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 磨機(jī)功率磨機(jī)音強(qiáng)給礦量旋流器沉砂模糊推理最佳給礦量 圖 6 礦量模糊推理示意圖 給礦量的測控 ⑴給礦量的檢測 系統(tǒng)采用皮帶稱對原礦量進(jìn)行檢測，并輸出 4~20mA 標(biāo)準(zhǔn)信號到控制系統(tǒng)。實現(xiàn)自動最優(yōu)給礦。 保護(hù)過程：當(dāng)控制信號接近臨界點，表明磨機(jī)內(nèi)存礦過多或給礦粒度變粗或礦石硬度升高的趨勢發(fā)展，可控制輸出給礦信號減小持續(xù)一段時間，直到檢測信號恢復(fù)正常，接近某個定值后再恢復(fù)原給礦量。多因素的綜合判斷使得磨機(jī)狀態(tài)的分析與單一檢測更準(zhǔn)確、更及時、更可靠。同時，通過檢測旋流器溢流濃度，既計算旋流器沉砂比，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，旋流器沉砂比相對穩(wěn)定，當(dāng)磨機(jī)有『脹肚』趨勢或礦石性質(zhì)變硬時，旋流器沉砂量變大；反之，則減小。 使用功率變送器檢測磨機(jī)工作過程中的磨機(jī)負(fù)荷，該信號輸入至主控機(jī)參與磨機(jī)負(fù)荷的控制。 （ 5） 浮選藥劑 按進(jìn)入浮選礦量 自動 添加，浮選液位的自動控制。 實現(xiàn)功能 控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)以 下功能： （ 1）在一 定范圍內(nèi)，控制系統(tǒng)可以根據(jù)礦石性質(zhì)的變化，自動調(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。 （ 3）必須控制旋流器給礦濃度穩(wěn)定在一定范圍內(nèi) 由工藝過程分析可知，旋流器給礦濃度直接影響分級效率和產(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，通過在旋流器給礦管道安裝濃度計檢測旋流器給礦濃度，調(diào)整泵池補(bǔ)加水量（球磨排礦水量）來保證其穩(wěn)定在一定范圍。選取給礦量，球磨機(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。螺旋溜槽 的精礦由泵輸送至過濾系統(tǒng)的紅礦濃縮機(jī)濃縮，濃縮機(jī)的底流由泵揚(yáng)送至