【正文】 的產(chǎn)品和軟件保持兼容。由圖 ，在初始狀態(tài)，礦石裝載量與磨機電流成正比，即電流變大，礦石裝載量越大。 外部條件有 原礦性質(zhì) 、 磨機 的 轉(zhuǎn)速、球荷情況及襯板狀況， 對于這些因素， 只能遵守客觀事實，自動控制系統(tǒng)無法調(diào)節(jié)。 本文 針對 磨礦分級的模糊控制，設(shè)計出一套磨礦分級過程自動控制系統(tǒng)， 并且 圍繞這一 控制方案 作者從 20xx年 10月 開 始 了對該控制 系統(tǒng)的設(shè)計工作， 在長達 一年多的努力 下，經(jīng)過不斷的測試與修改， 基本完成了 針對本文的 研究與設(shè)計工作。當然，目前還沒有一種較好的手段來對排礦濃度和料位進行直接檢測，也是自磨機要實現(xiàn)自動控制的一個復雜問題 [9]?？紤] 到 選礦過程中的影響因素 比較多 ，隨 著 入選礦石性質(zhì)的變化 而異去 自動 校正 對各變量的控制， 從而達到 使 整個 選礦 指標達到最 優(yōu) 。 在現(xiàn)代選礦工藝中，磨礦分級將采用一系列的現(xiàn)代控制技術(shù)去解決生產(chǎn)過程中的一些難題，包括 自適應(yīng)、自組織和最優(yōu)控制等 。隨著儀表工業(yè)的發(fā)展， 選礦工藝流程中 有的 用儀表對某些 部分 變量進行 個 項檢測， 比 如在磨機 給礦 和 回路中加了皮帶 秤 等 ， 通過 人工計量 并不斷 調(diào)整給礦速度 和增加給水回路中水的計量 等。在 磨礦分級 實際生產(chǎn) 工藝 中， 因為不能準確檢測磨機的內(nèi)部負荷和礦石性質(zhì)的波動、操作水平的差異和外界因素的干擾等，使磨機負荷很難維持在最佳水平，進而不能充分發(fā)揮磨機的效率 [5][6]。 1 第一章 引言 課題背景及研究意義 在礦山選礦生產(chǎn)的過程中，磨礦是生產(chǎn)流程當中的重要環(huán)節(jié)，磨機由出料部、給料部、回轉(zhuǎn)部、傳動部（小傳動齒輪，減速機，電控，電機，）等部分組成，因其 具 備 單 個個 體容量大、 整體 結(jié)構(gòu)簡單、 出 產(chǎn)量大 并且 破碎比 例 高 、以及 穩(wěn)定 性良好、 連續(xù)運行等 諸多 優(yōu)點， 已經(jīng)被首選為目前磨礦分級的 設(shè)備， 現(xiàn)在正被 廣泛地應(yīng)用 在以下行業(yè)： 水泥、選礦 、采礦 、陶瓷、化工 與 電力等 [1][2]。 (5) 利用西門子 PLC S7400，選擇 step7 軟件實現(xiàn) 了 D/A 輸出 程序設(shè)計，對磨礦給礦量控制、磨礦濃度控制、自動加球控制、分級機溢流濃度的檢測和控制進行了編程。 涉密論文按學校規(guī)定處理。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫 2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算 機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標準規(guī)范。 關(guān)鍵詞 ： 磨礦分級 ； 給礦量 ； 磨礦濃度； PLC VI Abstract Grinding and classification during the beneficiation process has been the study of engineering and technical personnel and experts at home and abroad. On the basis of Automatic Control research status of grinding and classification process, solved for the prone problem of Grinding and classification, this paper studies mainly from the following several aspects: First, according to the research status of grinding and classification at home and abroad, prehensive analysis of the various demands, by paring the technical specifications of the spectrum analyzer, nuclear scale, concentration meter, flow meter and electric valve, and Combination of grinding and classification process of the actual operation, grinding and classification process control system are programmed. Second， the author should draw the grinding and classification technics flow chart. Draw the overall block diagram based on the design goals and design principles of control system, including upper(lower) bit machine, testing and executing agencies. Third, in order to control the amount of ore, grinding concentration and particle size of the three parameters in grind grading process,on the basis of analysis of the DCS system, select and configured the hardware about grind grading system. Forth， Using winCC to design the operator panel of grind grading process. confabulated the interface of hardware configured and control of equipment, control parameters, which including historical data archiving and accident alarm, fault diagnosis, fault protection, established humanmechanical interface to realize the realtime supervisory of the entire system. Finally,making use of Siemens PLC S7400, selecting step7 software to achieve the design of the D/A input and output programs, programming the detection and control of the amount of ore, grinding concentration ,grinding the ore grinding concentration, automatic balladding and the sorting machine overflow concentration. Research and design a whole control system of grind grading for a mine concentrator, the application is well in practice. The results obtained can be an effective solution to the mill operating efficiency, and has important practical significance to improve the efficiency and stability of process criteria. Keywords: grinding classification。 所以 ， 把握好 磨礦 分級 過程來 調(diào)整 磨礦過程中的 一系列 參數(shù)、 對 提高磨礦 分級 的效率 與質(zhì)量是 對提高 整個 選礦廠的經(jīng)濟技術(shù)指標 和效益指標 有著 長遠的意義 。采用磨音功率與磨機電耳雙檢測的手段來對磨機球負荷進行判別分析。 穩(wěn)定生產(chǎn)階段 此階段 又 稱 為 穩(wěn)定控制階段。在這一階段中，微、小型計算機數(shù)字控制代 3 替了人工控制，它直接作用于執(zhí)行機構(gòu)，如直接取樣，直接控制閥門，直接控制給礦等。 目前，采用計算機控制的磨礦設(shè)備常見于球磨或棒磨，國內(nèi)也已經(jīng)研究多年，并在少數(shù)選礦廠進行了試用。智利的 Copper ton 選礦廠也成功地應(yīng)用了兩級集散控制系統(tǒng) [10][11]。但目前卻受到無法長 時間 穩(wěn)定生產(chǎn)的困擾，主要原因是礦石性質(zhì)的變化以及人工操作不能及時對生產(chǎn)不穩(wěn)定因素做出反應(yīng)，導致 選礦廠流程穩(wěn)定性差 ， 更無法快速適應(yīng)因原礦 的塊粉礦搭配比例變化時新的選別流程的穩(wěn)定， 最終 導致原礦處理量以及最終產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量無法得到保障和提高，通過引入自動化控制系統(tǒng)，對磨礦生產(chǎn)過程進行優(yōu)化控制、優(yōu)化運行和優(yōu)化管理，保證磨礦系統(tǒng)的連續(xù)、穩(wěn)定和高效，實現(xiàn)選廠生產(chǎn)磨礦處理能力最大化。所以能夠自動分析原礦性質(zhì)的變化，并作出相應(yīng)調(diào)整 是必須 控制系統(tǒng) 的一個功能 [12][13]。如果電流值小于臨界值，則減小給礦量從而使電流信號變大，如果電流值大于臨界值，磨機正常運行。 系統(tǒng)的可擴展性原則 系統(tǒng)具有靈活的擴展能力。磨礦分級過程自動控制包括給礦量的自動控制，棒磨機磨礦濃度控制，棒磨機的音頻檢測，棒磨機的功率檢測，實現(xiàn)智能 給水、給礦及磨機工況的自動分析、歷史資料歸檔、事故報警、故障判斷、故障保護等。上位機系統(tǒng)與控制器采用 100MHz 以太環(huán)網(wǎng)，通過工業(yè)交換機連接。 (2)符號編輯器管理所有的全局變量，用于定義符號名稱、數(shù)據(jù)類型和全局變量的注釋。它包括Script（腳本）語言、設(shè)備組態(tài)、動畫連接、設(shè)備聯(lián)通等步驟，可以在 Windows 操作系統(tǒng)中同時使用各種其他通用軟件的功能，它擁有技術(shù)先進和無縫集成的特點 [21][22]。它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框如圖所示。 系統(tǒng)的操作方式 自動控制系統(tǒng) 分為 遠程自動控制 、 就地控制和 遠程手動控制三種方式。只有當切換開關(guān)放在遠程位置時，中控室才能通過程控操作設(shè)備，當切換開關(guān)放在就地位置時，只能在就地手動操作設(shè)備；就地手動操作方式具有最高的操作權(quán)限。 12 第三章 磨礦分級過程自動控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 磨礦自動控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 磨礦自動控制系統(tǒng)硬件模塊 組成 (1)系統(tǒng) CPU 機型的選擇 系統(tǒng) CPU 機型 的選取 主要是西門子 公司的 PLC S7400 系列。 416CPU 本身 帶有兩個 PROFIBUSDP 接口， 從而 建立一個 DP 網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn) PLC 與 整個生產(chǎn) 現(xiàn)場設(shè)備的通訊。 CP4431通過自帶的微處理器，獨立的處理工業(yè) 以太網(wǎng)上的數(shù)據(jù)通訊。本儀表采用非接觸式測量方式， 設(shè)備 探測器安裝在 現(xiàn)場 工業(yè)管道 與 設(shè)備外面， 避免受 物料的 一些因素的影響 ， 例如：物料的 粘稠、 物料的 腐蝕、高溫高壓、 以及 磨損等 。其主要技術(shù)參數(shù)如表 所示 14 表 ZDLJP100 技術(shù)參數(shù) 精 度 0． 2％ (DNl0— 1600) 測量范圍 0— 12m／ S 壓 力 0． 25M Pa～ 介質(zhì)最高溫度 一體型 ≤130℃，分體型 ≤180℃ 環(huán)境溫度 40,+65℃ 輸出信號 420mA 電流信號 電 源 AC： 100— 230V、 DC： 24V 通 訊 RS 48 PROFIBUS PA／ DP ⑷ 電動調(diào)節(jié)閥 電動調(diào)節(jié)閥用于一段磨礦給礦水流量調(diào)節(jié)和一段泵池補加水流量調(diào)節(jié)，工程項目中選用上海凱爾特公司型號為 ZDLJP150 和 ZDLJP100 各 2臺。1% ， 而且整個 流量定值 與 配比控制誤差 為 ≤177。 21 (3)DO1 至 DO5 數(shù)字量模塊開關(guān)量輸出接線圖 圖 1站 DO 塊接線圖 22 數(shù)字量輸出模塊 16 繼電器輸出 24V DC / 2A， 120 V/2A， 230 V/2A，分成 16 組 。 磨礦分級自動控制系統(tǒng) PLC 的控制程序由系統(tǒng)程序和用戶程序構(gòu)成。自動化解決方案的 設(shè)計 步驟流程圖如圖 所示 圖 項目 設(shè)計 流程圖 本課題 研究內(nèi)容是利用 STEP7 軟件對用戶程序的 進行 編寫， 通過 硬件和網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)，設(shè)計 結(jié)構(gòu)化程序 而達到對現(xiàn)場工藝設(shè)備 控制 的要求 。測試的結(jié)果是在總線節(jié)點處，窗口 0、 3 端口處是打勾的，它們分別對 應(yīng)的是電源模塊、 CPU 模塊、 CP343_1 模塊的 MPI 地址。 DP 地址默認為 2；在子網(wǎng)一欄中點擊“新建”窗口，彈出子網(wǎng)屬性窗口，在傳輸率設(shè)置一欄中選擇通信傳輸速率為 ，如圖 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置所示。 圖 信號模塊的硬件組態(tài)圖 ④模擬量