【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用戶)。GPRS采用了與GSM不同的信道編碼方案,定義了 CSCSCS和CS4四種編碼方案。 4)GPRS網(wǎng)絡(luò)接入速度快,提供了與現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)的無(wú)縫連接。 5)GPRS支持基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信協(xié)議的應(yīng)用,可以和IP網(wǎng)、。支持特定的點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)服務(wù),以實(shí)現(xiàn)一些特殊應(yīng)用,如遠(yuǎn)程信息處理。GPRS也允許短消息業(yè)務(wù)(SMS)經(jīng)GPRS無(wú)線信道傳輸(需要運(yùn)營(yíng)商支持)。 6) GPRS的設(shè)計(jì)使得它既能支持間歇的突發(fā)式數(shù)據(jù)傳輸,又能支持偶爾的大量數(shù)據(jù)的傳輸。它支持四種不同的QoS級(jí)別。~1秒之內(nèi)恢復(fù)數(shù)據(jù)的重新傳輸。GPRS的計(jì)費(fèi)一般以數(shù)據(jù)傳輸量為依據(jù)。 7)GPRS可以實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)流量、業(yè)務(wù)類型及服務(wù)質(zhì)量等級(jí)(QoS)的計(jì)費(fèi)功能,計(jì)費(fèi)方式更加合理,.用戶使用更加方便。 8)GPRS的核心網(wǎng)絡(luò)層采用IP技術(shù),底層可使用多種傳輸技術(shù),很方便地實(shí)現(xiàn)與高速發(fā)展的IP網(wǎng)無(wú)縫連接。 RS485協(xié)議概述 RS485 標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議；因此，用戶需要在RS485 應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上建立自己的應(yīng)用層通信協(xié)議。 由于RS485 標(biāo)準(zhǔn)是基于PC 的UART 芯片上的處理方式，因此，其通訊協(xié)議也規(guī)定了串行數(shù)據(jù)單元的格式（8N1 格式）：1 位邏輯0 的起始位，6/7/8 位數(shù)據(jù)位，1 位可選擇的奇(ODD)/偶(EVEN)校驗(yàn)位，1/2 位邏輯1 的停止位。 目前，RS485 在國(guó)內(nèi)有著非常廣泛的應(yīng)用，許多領(lǐng)域，比如工業(yè)控制、電力通訊、智能樓宇等都經(jīng)常可以見(jiàn)到具有RS485 接口電路的設(shè)備。但是，這些設(shè)備采用的用戶層協(xié)議(術(shù)語(yǔ)參考自O(shè)SI 的7 層結(jié)構(gòu))都不相同；這些設(shè)備之間并不可以直接連接通訊。 比如，很多具有RS485 接口電路的用戶設(shè)備采用自己制定的簡(jiǎn)單通訊協(xié)議，或是直接取自ModBus 協(xié)議(AscII/RTU 模式)中的一部分功能；在電力通訊領(lǐng)域，當(dāng)前國(guó)家現(xiàn)在執(zhí)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，頒布有按設(shè)備分類的各種通訊規(guī)約，如CDT、SC180u4F、 規(guī)約和1995 年的IEC608705101 傳輸規(guī)約、1997 年的國(guó)際101 規(guī)約的國(guó)內(nèi)版本DL/T6341997規(guī)約；在電表應(yīng)用中，國(guó)內(nèi)大多數(shù)地區(qū)的廠商采用多功能電能表通訊規(guī)約(DL/T6451997)。 Modbus通訊協(xié)議概述 Modbus技術(shù)已成為一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。它是由Modicon公司制定并開發(fā)的。其通訊主要采用RS232，RS485等其他通訊媒介。它為用戶提供了一種開放、靈活和標(biāo)準(zhǔn)的通訊技術(shù)，降低了開發(fā)和維護(hù)成本。 Modbus通訊協(xié)議由主設(shè)備先建立消息格式，格式包括設(shè)備地址、功能代碼、數(shù)據(jù)地址和出錯(cuò)校驗(yàn)。從設(shè)備必需用Modbus協(xié)議建立答復(fù)消息，其格式包含確認(rèn)的功能代碼，返回?cái)?shù)據(jù)和出錯(cuò)校驗(yàn)。如果接收到的數(shù)據(jù)出錯(cuò)，或者從設(shè)備不能執(zhí)行所要求的命令，從設(shè)備將返回出錯(cuò)信息Modbus通訊協(xié)議擁有自己的消息結(jié)構(gòu)。不管采用何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，該消息結(jié)構(gòu)均可以被系統(tǒng)采用和識(shí)別。利用此通信協(xié)議，既可以詢問(wèn)網(wǎng)絡(luò)上的其他設(shè)備，也能答復(fù)其他設(shè)備的詢問(wèn)，又可以檢測(cè)并報(bào)告出錯(cuò)信息。在Modbus網(wǎng)絡(luò)上通訊期間，通訊協(xié)議能識(shí)別出設(shè)備地址、消息、命令以及包含在消息中的數(shù)據(jù)和其他消息，如果協(xié)議要求從設(shè)備予以答復(fù)，那么從設(shè)備將組建一個(gè)消息，并利用Modbus發(fā)送出去。 第3章 選礦廠工藝流程分析 選礦流程簡(jiǎn)介 選礦，就是根據(jù)礦石中不同礦物的物理、化學(xué)性質(zhì)，把礦石破碎磨細(xì)以后，采用重選法、浮選法、磁選法、電選法等，將有用礦物與脈石礦物分開，并使各種共生的有用礦物盡可能相互分離，除去或降低有害雜質(zhì)，以獲得冶煉或其他工業(yè)所需原料的過(guò)程。 選礦從大的范圍講分為破碎、磨礦、擇選三個(gè)過(guò)程，細(xì)分又可分為破碎、磨碎、篩分分級(jí)、洗礦、磁選、選后處理等步驟。 深坑鐵礦的選礦工藝流程概圖下面簡(jiǎn)要介紹一下：（1）礦石破碎 破碎就是將礦山采出的粒度為 500～1500mm 的礦塊碎裂至粒度為 5～25mm 的過(guò)程。方式有壓碎、擊碎、劈碎等，一般按粗碎、中碎、細(xì)碎三段進(jìn)行。 或 旋回式破碎機(jī)，中破使用 或 標(biāo)準(zhǔn)型圓錐式破碎機(jī)， 或 短頭型圓錐式破碎機(jī)。（2）磨礦我國(guó)鐵礦磨礦工藝大多采用兩段磨礦流程，中小型選礦廠采用一段磨礦流程。磨礦以研磨和沖擊為主。將破碎產(chǎn)品磨至粒度為 10～300μm 大小。磨碎的粒度據(jù)有用礦物在礦石中的浸染粒度和采用的選別方法確定。常用的磨礦設(shè)備有：棒機(jī)，球磨機(jī)，自磨機(jī)和半自磨機(jī)。深坑鐵礦選用的就是球磨機(jī)。磨碎作業(yè)能耗高，常約占選礦總能耗的一半。（3）篩分分級(jí) 按篩面篩孔的大小將物料分為不同的粒度級(jí)別稱篩分，常用于處理粒度較粗的物料。按顆粒在介質(zhì)（通常為水）中沉降速度的不同，將物料分為不同的沉降級(jí)別，稱分級(jí)，用于粒度較小的物料。篩分和分級(jí)是在粉碎過(guò)程中分出合適粒度的物料，或把物料分成不同粒度級(jí)別分別入選。（4）洗礦 為避免含泥礦物原料中的泥質(zhì)物堵塞粉碎、篩分設(shè)備，需進(jìn)行洗礦。原料如含有可溶性有用或有害成分，也要進(jìn)行洗礦。洗礦可在擦洗機(jī)中進(jìn)行，也可在篩分和分級(jí)設(shè)備中進(jìn)行。（5）選別 礦物原料經(jīng)粉碎作業(yè)后進(jìn)入選別作業(yè),使有用礦物和脈石分離，或使各種有用礦物彼此分離。這是選礦的主體部分。選別作業(yè)有重選、浮選、磁選、電選、揀選和化學(xué)選等。深坑選礦廠采用的是磁選方式。磁選是利用礦物顆粒磁性的不同，在不均勻磁場(chǎng)中進(jìn)行選別。（6）選后產(chǎn)品處理 選后產(chǎn)品處理作業(yè) 包括精礦、中間產(chǎn)品、尾礦的脫水，尾礦堆置和廢水處理。選礦主要在水中進(jìn)行，選后產(chǎn)品需要脫水，方法有重力泄水、濃縮、過(guò)濾和干燥。塊狀和粗粒物料可用脫水篩、螺旋分級(jí)機(jī)和脫水倉(cāng)等進(jìn)行重力泄水。細(xì)粒物料用濃縮機(jī)或水力旋流器和磁力脫水槽等濃縮，再經(jīng)真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾。近年出現(xiàn)的流態(tài)化干燥法和噴霧干燥法可以提高干燥效率。尾礦通常送尾礦庫(kù)堆存，有時(shí)先經(jīng)濃縮后再進(jìn)行堆存。尾礦水可回收再用。不合排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水須經(jīng)凈化處理。舊尾礦場(chǎng)地要進(jìn)行植被、復(fù)田。 經(jīng)過(guò)以上幾個(gè)步驟之后就能得到品位較好的鐵礦砂，然后運(yùn)輸?shù)礁鱾€(gè)煉鐵廠進(jìn)行加工得到鋼鐵產(chǎn)品。 淺析選礦廠需求 對(duì)于選礦廠，生產(chǎn)的根本需求就是在保證安全的情況下最大可能的獲得直接經(jīng)濟(jì)效益。從系統(tǒng)工程的角度來(lái)講，就是要盡量降低投入的同時(shí)，增加產(chǎn)出。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，將這個(gè)需求分解一下，就又可以大體分為控制成本、增加產(chǎn)出、保障安全、便于管理等幾個(gè)小的需求。其中，控制成本和增加產(chǎn)出可以很明顯的提高企業(yè)的收支比，也即是提高了企業(yè)的直接經(jīng)濟(jì)效益，這與企業(yè)的根本需求是直接相符的，增加產(chǎn)出的方式主要是優(yōu)化選礦流程；保障安全是為了保證所有設(shè)備和人員的正常運(yùn)作，也就是為更好更多的產(chǎn)出提供了保障，這也與以人為本的精神相符合的；便于管理是為了給決策者以及操作人員更多的分析依據(jù)，必須提一些關(guān)鍵點(diǎn)的數(shù)據(jù)及其歷史數(shù)據(jù)、曲線分析、報(bào)表分析等。 從本鐵選廠的角度來(lái)講，控制成本就是合理地用水用電，減少選礦過(guò)程中的機(jī)械損耗、物料損耗等各類損耗，保證正常生產(chǎn)下地精簡(jiǎn)各個(gè)部門的人力等；增加產(chǎn)出就是盡力優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，協(xié)調(diào)好各個(gè)環(huán)節(jié)之間的關(guān)系，更好更多地獲得品位較高的精礦粉；保障安全就是保證破碎、磨選等各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)備的正常運(yùn)作，保證現(xiàn)場(chǎng)人員的人身安全；便于管理就是要對(duì)原礦量、精礦量、精礦品位、料倉(cāng)高度等一些關(guān)鍵點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和整理，以便于廠領(lǐng)導(dǎo)以及現(xiàn)場(chǎng)的操作員進(jìn)行決策和操作。與選廠的需求相適應(yīng)，本監(jiān)控系統(tǒng)也就必須針對(duì)這些需求提供技術(shù)支持。下面就對(duì)上述這四個(gè)小方面的需求在監(jiān)控系統(tǒng)中的體現(xiàn)進(jìn)行分析：（1）控制成本 選礦成本控制是圍繞生產(chǎn)工藝各要素所產(chǎn)生的物料消耗費(fèi)用、能源消耗費(fèi)用等而進(jìn)行的計(jì)劃、協(xié)調(diào)、控制的管理工作。它是以生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)為基本要素，是一項(xiàng)綜合性管理。，控制選礦成本，必須要對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的物料、能源消耗，各部門的制造費(fèi)用等進(jìn)行核算，算出原料成本、能源成本、制造費(fèi)用及精礦產(chǎn)品成本。具體到監(jiān)控系統(tǒng)上來(lái)講，就必須要對(duì)原礦的投放量，精礦的總產(chǎn)量，總用水量，總用電量等進(jìn)行監(jiān)控。因此，監(jiān)控系統(tǒng)必須在選礦廠的原礦進(jìn)礦口和精礦出礦口都要安裝地磅秤，來(lái)測(cè)量原礦和精礦噸位，在總輸入水管和各車間輸入水管上要安裝流量計(jì)來(lái)測(cè)量水流量，在總配電房和各個(gè)低壓配電室要有電度表來(lái)檢測(cè)總用電量。這些數(shù)據(jù)都要進(jìn)行監(jiān)控，最后進(jìn)入組態(tài)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)。所有的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)整理成為報(bào)表給財(cái)務(wù)部門核算，看和原來(lái)的成本計(jì)劃出入在哪，合理對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，最大化節(jié)約生產(chǎn)成本。 圖 選礦成本控制流程 （2）優(yōu)化生產(chǎn)在設(shè)備、人員一定的情況下，想增加產(chǎn)出，就必須優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程。從圖 可以看出，選礦過(guò)程是一個(gè)連續(xù)性的過(guò)程，各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間都有非常緊密的聯(lián)系，因此，選礦過(guò)程的優(yōu)化不能把眼光只放到某環(huán)節(jié)上，要從環(huán)節(jié)與環(huán)節(jié)之間，環(huán)節(jié)與總體之間進(jìn)行考量。具體到本鐵選廠來(lái)講，控制各設(shè)備的給礦量，破碎與中細(xì)碎、中細(xì)碎與磨選環(huán)節(jié)之間的工作協(xié)調(diào)是非常重要的優(yōu)化手段。同時(shí)，要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所有主要設(shè)備的運(yùn)行情況，哪些設(shè)備在開，哪些設(shè)備在停車，哪些設(shè)備在檢修，為決策者作出正確的調(diào)度作技術(shù)支持。傳統(tǒng)的人工檢查方式雖然也能觀測(cè)到物料狀況和機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)，但是信息比較分散，也有很大的滯后性，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化作用有限。自動(dòng)化監(jiān)控就能將所有的信息集中式管理，并且實(shí)時(shí)性非常強(qiáng)。為了達(dá)到這些優(yōu)化手段，必須對(duì)破碎機(jī)到中碎礦倉(cāng)的皮帶、中碎礦倉(cāng)到中碎機(jī)的皮帶、球磨礦倉(cāng)到球磨機(jī)的皮帶上都必須安裝皮帶秤，監(jiān)測(cè)各個(gè)環(huán)節(jié)的處理量；還要在中碎礦倉(cāng)和球磨礦倉(cāng)上安裝料位計(jì)，監(jiān)測(cè)各個(gè)環(huán)節(jié)的原料儲(chǔ)備量；所有設(shè)備的啟停信號(hào)也都必須進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，就能對(duì)整個(gè)選礦過(guò)程的情況一目了然，一旦哪里物料過(guò)多或者缺乏，就能作出相應(yīng)的調(diào)整。這樣就能更好處理各個(gè)環(huán)節(jié)之間的工作協(xié)調(diào)，合理開停機(jī)器，安排生產(chǎn)。 （3）保障安全保障設(shè)備和人員的正常安全工作是監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)非常重要的意義。設(shè)備全對(duì)于正常生產(chǎn)的重要性是不言而喻的。比如一旦破碎機(jī)出現(xiàn)故障，整個(gè)鐵廠就得停工，將會(huì)產(chǎn)生巨大的怠工損失。人員安全是企業(yè)的基本職責(zé)，也是以人為本的基本要求，必須要積極保護(hù)好工人的安全。在本選廠里，有很多高壓高流高溫設(shè)備，這些設(shè)備一旦出現(xiàn)事故，不但會(huì)造成生產(chǎn)受阻，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐扇藛T傷亡，所以本選廠對(duì)安全性的要求就顯得更加迫切。為了保證安全，大設(shè)備的電壓電流和溫度，監(jiān)控系統(tǒng)必須要實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，一旦出現(xiàn)了超限情況，監(jiān)控系統(tǒng)要能夠立即作出報(bào)警，提醒現(xiàn)場(chǎng)人員作出反應(yīng)。 本選廠的各個(gè)環(huán)節(jié)之間是緊密連接的，當(dāng)后面的某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障停機(jī)時(shí)，前面的生產(chǎn)環(huán)節(jié)必須要做出調(diào)整。比如中碎機(jī)停機(jī)了，破碎機(jī)到中碎礦倉(cāng)的皮帶就必須要停下來(lái)，破碎機(jī)也要停止工作，否則會(huì)造成料倉(cāng)溢出，甚至對(duì)中碎機(jī)造成危害。這個(gè)就要求監(jiān)控系統(tǒng)在各個(gè)環(huán)節(jié)之間要有聯(lián)鎖功能，能自動(dòng)判斷停機(jī)。事故發(fā)生后再去處理永遠(yuǎn)都是被動(dòng)的，為了預(yù)防事故的發(fā)生，必要時(shí)對(duì)各個(gè)設(shè)備要進(jìn)行正常的輪休檢查，這就涉及到監(jiān)控系統(tǒng)必須要能記錄下大設(shè)備的持續(xù)工作時(shí)間，到了其維護(hù)時(shí)間就必須停機(jī)檢查。 本選廠的尾礦壩和取水水井距離較遠(yuǎn)，因此水井水位和尾礦壩高也是保障生產(chǎn)安全的一個(gè)指標(biāo)。水位過(guò)高過(guò)低都會(huì)造成生產(chǎn)事故。尾礦壩的排污口的水位高低在水庫(kù)上和尾礦壩上都必須安裝測(cè)量高度的傳感器，并通過(guò)GPRS無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控系統(tǒng)。 （4）便于管理為了更好的管理選礦廠，從監(jiān)控系統(tǒng)的角度來(lái)講，必須要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集記錄，并能保存歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)部分辦公自動(dòng)化功能。具體來(lái)講，就是要對(duì)料位、皮帶計(jì)量等關(guān)鍵點(diǎn)的的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)記錄，還得保存下來(lái)，在組態(tài)系統(tǒng)里生成曲線報(bào)表等輔助工具，作為決策者和操作者的依據(jù)。所有數(shù)據(jù)的歷史記錄都必須存儲(chǔ)下來(lái)，以便隨時(shí)能夠查詢。這些數(shù)據(jù)主要包括大設(shè)備的啟停時(shí)間和電壓電流軸溫，各處水壓水流量，各處料倉(cāng)高度，皮帶秤計(jì)量，地磅秤計(jì)量，水井水位高度，尾礦壩高等等。此外，由于礦山和選廠的現(xiàn)實(shí)地理?xiàng)l件是在山區(qū)里，而選礦廠的辦公區(qū)和生產(chǎn)區(qū)之間的區(qū)域很大，所以為了讓決策者和調(diào)度員能夠?qū)崟r(shí)地看到選礦廠的工作狀況，必須將采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行恼{(diào)度室的監(jiān)控組態(tài)畫面上，以便決策者和調(diào)度員及時(shí)地作出決策。出于成本的考慮數(shù)據(jù)的傳輸采用了GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，為了安全，組態(tài)系統(tǒng)的訪問(wèn)當(dāng)然也必須設(shè)置一定的權(quán)限。 數(shù)據(jù)采集的分類總結(jié)以上的需求分析，所需要采集的數(shù)據(jù)可以分為以下幾類：（1）投入產(chǎn)出量這部分變量主要是為了測(cè)量整個(gè)系統(tǒng)的投入以及產(chǎn)出，以及中間過(guò)程中的一些物料變量。要測(cè)量這些變量，就得在地磅房安裝測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)量原礦和精礦量，還得再各個(gè)料倉(cāng)上裝上料位計(jì)測(cè)量料倉(cāng)高度，在某些皮帶秤上安裝電子稱測(cè)量過(guò)礦量。（2）水電消耗量水和電都屬于能源消耗，也是成本控制的一個(gè)方面。為了測(cè)量水流量，就需要在破碎進(jìn)水管和磨選進(jìn)水管處都裝上流量計(jì)。為了測(cè)量電量，就需要在各個(gè)低壓配電室以及總配電室都安裝電度表。（3）主要運(yùn)行設(shè)備量 這部分主要是指一些大設(shè)備，如破碎、球磨等設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，如電壓、電流、軸溫等。（4）連鎖控制： 包括皮帶和設(shè)備的的電器連鎖。（5）產(chǎn)品質(zhì)量 為了控制產(chǎn)出的精礦的質(zhì)量，就必須要對(duì)精礦的品味和其他各段礦物的品位數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。（6）安全保障：對(duì)于高壓、高流設(shè)備，為了安全起見(jiàn)，必須要對(duì)其電壓電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)。，結(jié)合礦區(qū)的實(shí)際情況，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該具備以下幾個(gè)功能：（1）必須滿足安全生產(chǎn)的要求，各個(gè)設(shè)備要做到防爆防火。（2）各車間采集相應(yīng)的工藝參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和電氣運(yùn)行參數(shù)至可編程控制器 PLC。（3）按生產(chǎn)流程要求對(duì)設(shè)備實(shí)現(xiàn)電氣連鎖開停車，并對(duì)有關(guān)參數(shù)按設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)超限報(bào)警或停車。（4）尾礦壩高數(shù)據(jù)要實(shí)時(shí)檢測(cè)，并每小時(shí)輸入計(jì)算機(jī)，并通過(guò)GPRS傳輸網(wǎng)絡(luò)傳入中心調(diào)度室的總工控機(jī)。（5）對(duì)水井水位高度以