【導(dǎo)讀】安徽羅河鐵礦選礦。全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。羅河鐵礦選礦全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1. 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)研究工程有限公司電話：0535-6857866傳真：0535-6857

　　

【正文】 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。 ⑵ 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： 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(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 35 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)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(jì)算出的 N 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 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： 一段球磨磨礦濃度 PLC 可編程序控制器 給礦水電動(dòng)閥電磁流量計(jì)給礦量比例系數(shù)旋流器沉砂 檢測(cè)計(jì)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(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 36 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)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(cè)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(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) ,通過粒度分析儀檢測(cè)旋流器溢流礦漿粒度 ,使分級(jí)效果達(dá)到工藝要求 。通過檢測(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)定在工藝要求的范圍內(nèi)。 ⑵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(dòng)閥流量計(jì)羅河鐵礦 選礦全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 37 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)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。 給礦濃度控制原理方框圖如圖 10 所示： 旋流器給礦濃度 PLC可 編程序控制器補(bǔ)加水電動(dòng)閥電磁流量計(jì)比例系數(shù)給礦量給礦泵池液位檢測(cè) 超聲波液位計(jì)旋流器給礦濃度檢測(cè) 濃度計(jì)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)定在一定范圍內(nèi)，只有通過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(gè)范圍內(nèi)，同時(shí)盡可能的減少對(duì)磨礦工序的波動(dòng)；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。 旋流器組給礦壓力控制原理方框圖如圖 圖 11 所示。 羅河鐵礦 選礦全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 38 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)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(cè) 超聲波液位計(jì)旋流器給礦壓力檢測(cè) 壓力計(jì) 圖 11 旋流器給礦壓力控制原理圖 礦漿泵池液位的測(cè)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。 泵池液位 PLC 可編程序控制器補(bǔ)加水電動(dòng)閥電磁流量計(jì)補(bǔ)加水流量泵池液位檢測(cè) 液位計(jì) 圖 12 泵池液位控制原理圖 補(bǔ)加水水量控制原理圖如圖 13 所示： 羅河鐵礦 選礦全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 39 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 補(bǔ)加水量PLC 可編程序控制器補(bǔ)加水電動(dòng)閥流量計(jì) 圖 13 補(bǔ)加水水量控制原理圖 浮選流程測(cè)控 （ 1）藥量控制：根據(jù)球磨機(jī)給礦皮帶電子秤計(jì)量瞬時(shí)入磨礦量，按照工藝給定單位藥劑制度，動(dòng)態(tài)計(jì)算出藥劑添加量，通過控制加藥電磁閥開啟時(shí)間動(dòng)態(tài)控制浮選藥劑添加量。 藥劑制度PL C可 編程序控制器加藥電磁閥電子秤檢測(cè)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(gè)重要條件。浮選液位高，容易造成跑槽，浮選尾礦進(jìn)入精礦中，降低精礦品位；浮選液位低，浮選泡沫刮出量減少，造成金屬回收率降低。通過在浮選槽安裝超聲波液位計(jì)及浮球裝置，檢測(cè)浮選液位，控制浮選槽電動(dòng)閘板閥，調(diào)節(jié)浮選槽液位羅河鐵礦 選礦全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 40 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)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)。 液位設(shè)定值PLC可 編程序控制器閘板執(zhí)行器液位檢測(cè) 圖 15 浮選液位控制原理圖 （ 3）浮選充氣量控制：浮選充氣量是保證浮選工藝正常穩(wěn)定的一個(gè)重要條件。充氣量偏大會(huì)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(huì)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。通過檢測(cè)鼓風(fēng)機(jī)出口氣體流量，通過調(diào)節(jié)電動(dòng)閥門來控制適宜的風(fēng)量，穩(wěn)定浮選工藝指標(biāo)。 液位設(shè)定值PLC 可編程序控制器電動(dòng)調(diào)節(jié)閥液位檢測(cè)風(fēng)量檢測(cè)液位檢測(cè)值風(fēng)量檢測(cè)值 圖 16 浮選充氣量控制原理圖 羅河鐵礦 選礦全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 41 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 磁選機(jī)給礦濃度的測(cè)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(shí)在生產(chǎn) 過程中進(jìn)行修改完善 ,它作為控制系統(tǒng)對(duì)磁選機(jī)給礦濃度進(jìn)行控制的目標(biāo)。 ⑵濃度的 PV 檢測(cè)與 CV 控制值 采用檢測(cè)磁選機(jī)給礦濃度來配水的控制方案。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(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，始終使磁選機(jī)給礦濃度計(jì)的檢測(cè)值維持在濃度設(shè)定值的設(shè)定偏差范圍內(nèi)，從而達(dá)到控制磁選機(jī)給礦濃度的目的。 其控制原理和配水方案和旋流器給礦濃度控制類似。 磁選機(jī)給礦濃度 PL C 可編程序控制器補(bǔ)加水電動(dòng)閥電磁流量計(jì)給礦泵池液位檢測(cè) 超聲波液位計(jì)磁選機(jī)給礦濃度檢測(cè) 濃度計(jì)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(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 42 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)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(cè)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(shí)在生產(chǎn)過程中進(jìn)行修改完善 ,它作為控制系統(tǒng)對(duì)壓濾脫水、強(qiáng)磁選、重選等給礦濃度 進(jìn)行控制的目標(biāo)。 ⑵濃度的 PV 檢測(cè)與 CV 控制值 通過在濃密機(jī)底流給礦泵管道上安裝濃度計(jì)， 根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，輸入相應(yīng)的濃度設(shè)定值，將濃度計(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) 底流泵變頻器 ，始終使給礦濃度計(jì)的檢 測(cè)值維持在濃度設(shè)定值的設(shè)定偏差范圍內(nèi)，從而達(dá)到控制 壓濾脫水、強(qiáng)磁選、重選等給礦濃度 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(cè) 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(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 43 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)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(cè) 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(dòng)保護(hù)系統(tǒng)參數(shù)（潤(rùn)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。 恒壓 供水 控制 選廠用水量相當(dāng)大，一旦缺水，整套選礦系統(tǒng)不能工作，所以，對(duì)水量的控制是選廠正常生產(chǎn)的前提。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(shí)刻分析廠區(qū)用水情況，根據(jù)各個(gè)泵站的水量存儲(chǔ)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(duì)水池液面實(shí)時(shí)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)。 整個(gè)選廠用水包括環(huán)水、清水兩部分，由于廠區(qū)生產(chǎn)用水要求水壓穩(wěn)定，因此采用恒壓供水系統(tǒng)來保證。 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(tái)，三用兩備；新水系統(tǒng)采用 6SH6A 雙吸離心泵 4 臺(tái)，三用一備。 系統(tǒng) 根據(jù)選廠正常用水壓力 設(shè)定恒壓供水水壓，根據(jù)壓力傳感器檢測(cè)的實(shí)際水壓值來 選擇啟動(dòng)水泵的數(shù)量 。啟動(dòng)時(shí)先啟羅河鐵礦 選礦全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 44 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 第一臺(tái)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(dòng)第二臺(tái)水泵，再進(jìn)行壓力比較，若仍低于設(shè)定值，則此臺(tái)水泵也轉(zhuǎn)為工頻，繼續(xù)啟動(dòng)下一臺(tái)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。同理，當(dāng)水壓高于設(shè)定值時(shí)，按次序停止水泵。 系統(tǒng)具有定時(shí)換泵的功能，若是某臺(tái)水泵連續(xù)工作達(dá)到設(shè)定工作時(shí)間，系統(tǒng)將自動(dòng)啟動(dòng)備用泵并停止原工 作水泵， 以延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。 4．控制系統(tǒng)主控單元 ⑴基本設(shè)計(jì)思想 為了適應(yīng)冶金行業(yè)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜性、惡劣性，在系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)方面做了大量的工作，可以適應(yīng)濕度、溫度、電網(wǎng)、噪聲、震動(dòng)等因素變化較大的工業(yè)場(chǎng)合。系統(tǒng)顯示直觀，操作方便，運(yùn)行可靠。測(cè)控系統(tǒng)的核心單元采用抗工業(yè)惡劣環(huán)境能力強(qiáng)，長(zhǎng)期運(yùn)行可靠的 PLC 實(shí)現(xiàn)，完成皮帶機(jī)電流、礦倉(cāng)料位、破碎機(jī)功率、原礦量、一段磨機(jī)功率、一段磨機(jī)音強(qiáng)、一段磨機(jī)給礦水量、旋流器溢流濃度、一段球磨排礦水量（旋流器泵池補(bǔ)加水量）、二段球磨機(jī)給礦濃度、二段球磨機(jī)功 率、二段球磨機(jī)音強(qiáng)、泵池液位、旋流器濃度、二段球磨機(jī)排礦水量等、三段球磨機(jī)音強(qiáng)、功率、排礦水、高頻篩濃度等模擬量羅河鐵礦 選礦全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 45 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 的檢測(cè)、并對(duì)皮帶給料機(jī)，振動(dòng)放礦機(jī)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、中礦泵變頻器進(jìn)行輸出控制。同時(shí)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、