磨矿分级作业集散控制系统.pdf

磨矿分级作业集散控制系统 昆 明 冶 金 研 究 院 兰 r p ／ ／ 【 摘要 】本 文介 绍 一种阻H 一 5 ／ 1 5 作下 位 机、 研华q 8 6 工 控机 作上 位 机，同 时配 其 它 仪表， 执 行 机构等 ．共同构成的新颖的集散控制系统 ．并在瞎矿分级作业过程控制中的开发应用情况。 关 键词 量 ．堕 坌 盈 些 堇堡 DI S TRI BUTI NG CONTROL S YS TE M 调7 j 溯 谴 OF GRI NDI NG AND CLAS S Ⅲ I CAT1 0N Ku n mi n g Re s e a r c h ／ mt it u of M e t a l l u r g y H u a n g S o r l gwe l L l u X a ob0 【A 磷 R 栅】T h i s p a p e r i n t r o d u c e d P L c一5 ／ 1 5 a s d o wmi d e u n i t ， Y a n h u a 4 8 6 a s upp e r uni t ,fit t i n g wi t h o th e i m t m me n t a c t u at or s e c L ． c o m bi n e d t he F l e w di s t r i bu t i n g c o nt r o l s y s t e m． Th e a p p l ic a t ion a n d d e v dop me n t s i t u a t i on i n g r i n di ng a n d c l a s s i fic a ti o n we r e a l s o di s c us s e d i n t his p a p e r ． KEY W ORDS Di s t r ut i n g c on t r ol s y s t e m Grind ing a nd c l a s s i f i c at i o n I nd u s t r i a l pmc e m c ont ro 1 前 言 分散控制 、集中管理的集散控制方式 ， 在工业过程控制中已得到了广泛应用，也取 得 了巨大 的经 济效益和 社会效益 。本文介绍 一 种 以 P L C一5 ／ 1 5作 下 位 机 ， 以研 华 I 一6 1 0 ／ 4 8 6 作上位机，同时配以其它检测 仪表 、执行机构等，共同构成 的集散控制系 统 。本系统结构新颖 、价格低廉，很适合我 国国情，已在云南省大姚铜矿磨矿分级作业 实施，两年 的生产实践表明 ，本控制系统运 行可靠 、维护方便 、操作简 单 、经济效 益和 社会效益显著 。 1 系统硬件配置 磨矿分级过程影响因素多 、电噪声干扰 大、振动 、粉尘 、 湿度等都很严重，这些都 要求控制系统 的仪表 、执行机构 、主机等 ， 具有很高的可靠性和很强的抗干扰能力 ．能 适应恶劣的生产现场 。同时系统硬件还应具 有实用 ，可靠 经济 、维护量小 便于操作 等优点 。为此，本系统在硬件配置上关键硬 件选用进口产品，其它尽量选用国产精品。 1 ． 1 下 位站 下位主机采用美国A B B 公司的 P L C一5 ／ 1 5 可编程逻辑 控制器 ，它由处 理器 、P d D模块 、 I ／ 0模块 、电源 模块 、机 架等组成 ， 1台 P L c一 5 ／ 1 5 处理器可带 3台适配器 机架 。 各部件性能如下 1 处理器具有 1 6 K B非易失后备存 贮器 E E WO M 、 4 K B 和 R A M存贮器 、一个 编程端 口 、一个 同级通讯链 端子 、一个远 程 I ／ 0通讯 端子 ，能处 理 8点 、1 6点 、3 2点 、 I ／ 0模块的数据，能按 1 ／ 2 槽 、1 槽或 2 槽编 址，支持 1 个互补的u o 配置 重复 Ⅳ 0 寻址 ， 支持任何 I 1 0 框架的块传递，支持最多 5 I 2 个本地 I ， o 寻址和 7 6 8 个远程 【 ， o 寻址 。 2 A ／ D模块型号为 1 7 7 1 一I F E ， 1 6 通道差动输入， 1 2 位转换精度，可对各通道 设置 4 --2 0 m A或 1 --S V信号输入，模块数为 2块 。 3 D ／ A模块 型号 为 1 7 7 1 一OF E ， 4通 磨矿分级作业集散控有 6 系统黄末魏 邮编 6 5 0 0 3 维普资讯 道电流输出，输出信号 4 --2 0 m A 精度为 1 2 位，模块数为 2块。 4 j D i g i t i n p u t 模 块 型号 为 1 7 7 1 一 I B D ， 1 6 点 2 4 V D C输入 ，模块数为 1 块 。 l 5 I i g [ t o u t p u t模块 型号为 l 7 7 1 一 o B D ， 1 6点 2 4 V D C输出，数量为 l 块 。 6 1 A C o u t p u t模块 型号为 1 7 7 1 一 O M D ， l 6 点 2 2 0 V A C输 出．数量为 1 块 。 1 2 上位站 1 主 机 配置 研 华 I P C一6 1 0机 箱 、 I n t e l 4 86C1 J 、主频 1 0 0 M、内存 l 6 M, 5 4 0 M 硬盘 、1 ． 4 4” 软驱 ， T V G A显示适配卡 、6 1 4 7 系统 板 、1 7 7 I K T通讯卡 A B B公司产品 1 0 1 健盘 。 2 1 监视器 F h il ll p 4英寸监视器。 3 打 印机 E P S ON L Q一1 6 0 0 K并行 打 印机 。 1 ， 3 检测仪表 1 微机皮带秤用于检测皮带物料流 量，称架为双托辊式，量程为 0 --2 0 0 U h 。 2 核子密度计 用于检测矿浆流浓度 ， 通过检测矿浆浓度，从而间接检测矿粒细度， 具有精度高 、稳定性好等特点；输出 2 通道 4 ～2 0 m A信号 百分比浓度与密度 。 3 有功功率变送器 用于检测球磨机 、 分级机电机有功功率因数．从而间接检测磨 机内部装载量和分级机返砂量 。其电气原理 为将电机主回路的三相电压 、电流通过电压 变送器 、电流互感器变换后，送至有功功率 处理器进行处理，从而算出有功功率因数 ， 同时相应输出 4 --2 0 m A信号 。 1 ． 4 执行机构 1 变频器为 S A N K E N MY 一7 ． 5 k W 变频器 ，用于控制给矿 机 的电机转速 ，通过 控制电机转速快慢 ，从而控制绐矿量 。 2 电动调节阀由手动操作器 、 伺服 放大器 、 执行器 、阀门组成 ，由执行器调节 阀门开度 ，从而控制水流量 。 1 ． 5 主操作台 主操作 台上安装有下位主机 、上位主机 、 操作器 、伺服放大器 ．按钮 、接线板等；是 下 位站与 外部设备 的连线交接 处 ，同时也是 操 作 人 员监视 过程 和进 行操 作 的 主要 场 所 。 1 ． 6 动力柜 现场电机 的启 ， 停 以及电机的切换 等， 需要很多接触器 断路器、电热元件等 ，这 些元件安装于动力柜内，放置于现场。可进 行就地操作与过程控制切换，同时也便于紧 急情况时现场操作。 2 控制 系统原理 图 控 制 系统原 理 如图 1。 3现场 测控 点 现场仪表及执行机构直接参与检测与过 程控制 ，硬件配置是否合理，安装位置是否 得当．关系到控制系统是否能有效 、 安全地 运行 。设备的现场布置要同时考虑 工艺的 要求 、设备本身的要求 如防潮 、防震 、防 热等 场地的限制 、操作维护的方便性等 。 本控制系统设备的现场安装布置如图 2示。 4 软件开发 4 ． 1 下位站软件开发 下位站采用 A B B一6 2 0 0软件包进行控制 软件的开发 ．本软件具有在线编程和离线编 程功能．可进行在线 ／ 离线调试，指令功能 丰富，编程模式为梯形图 。因本系统过程复 杂 、滞后时间长 ，采用一种控制方法难 以获 得满意效果 故采有模糊控制 、串级调节 、 P ID控制等多种控制方法相结合 ，简单回路 采用 P I D控制，复杂回路则采用混合控制 这种方法有 效地 解决 了大滞后 最 大滞 后时 间达 3 0分钟j磨矿分级作业难以控制的难题， 实现了藕合性很强的多参数系统的有效控制。 4 ． 2 上位软件开发 上位站的主要任务为过程监视 、参数设 定 、 数据贮存 、数据检索和生产报表等 。为 4 2 有色矿 一 一 t } 8 ． 6 维普资讯 图 1 敞控制 系统掀 【 剥 电动嗣 图 2 控制系统测控点示意图 实现这种实时多任务功能 ，本系统选用 C i t e c t 开发软件包进行二次软件开发 。C it e c t 软件包 要求在 Wi n d o w s 3 ． 1 或 9 5 平 台上运行 ，具 有丰富的元件 数值 、趋势 、 模拟器件等 、 窘 矿丹 级作业 集 散控 制系 统 黄 末魏 邮编 6 5 0 0 3 48 维普资讯 强大的数据库管理功能和网络功能 同时也 提供开发人员发挥的余地 。采用本软件进行 二次开发 ，具有开发速度快 、界面优美 、功 能丰富 、调试方便等特 点，软件只须简单组 态就可实 现 。 5结 论 1 本控制系统结构合理 、性能可靠 、 价格低廉 、操作维护方便 。 2 J交现 段磨矿分级作业 的集散控制 ， 。 口非 皇 。 } 3动态与文摘 牡j嘲} c e 1 ， } 】 惯 性 圆锥破碎机 在 石英砂 生产工 艺中的应用 安徽铜陵有色铜兴公司梅家山石英砂厂 破 碎为三 段开路流程 第一 、二段 采 用颚式 破碎机 ，第三段为 G Y P 一6 0 0惯性圆锥破碎 机 。 惯性圆锥破碎机具有破碎 比大 、产品粒 度细且均匀 、可湿式破碎等优点。 梅家山石英砂厂设计生产能力为年为石 英砂 一1 ． 0 --0 ． 1 m m 4万 ‘ 石英石 一5 0 - 3 0 mm 3 万 t 。该厂于 1 9 9 6年 1 1 月开工建 设， 1 9 9 7 年 9 月份建成投产，经过一个多月 的生产调试 ，各种设备现已运转正常，基本 达到设计生产能力 。为 了掌握惯性圆锥破碎 机的处理能力和技术特性，在试生产过程中， 对其进行了检测考查，其结果如下 1原矿 物理性质 破碎物料石英石为沉积砂岩矿 ，硬度中 等 ，原矿块度 一3 2 0 mm ；二段破碎机排料粒 度 为 一5 0 ram 占 7 5 ％。 { 2破碎机处理能力 试生 产 7个 白班 处理石英石 7 7 0 t ，每班 连续开车 8小时，三段开路破碎，G Y P 一6 0 0 惯性圆锥破碎机平均处理能力为 1 3 ． 7 5 ff h 。 { 3破碎产品粒度分析 经两年 的生产运行 表明 具有运 行 稳定 、维 护量小 、自动化程度高等特点，提高了作业 生产指标 处理量 、精矿品位 、回收率 J大 大藏轻工人劳动强度，取得 了很好的经济效 益 和社会效益 。 3 提供过程动态画面监视 、实时趋势 、 生产报表和参数实时修改设定功能 ，提供网 络通讯功能，为生产管理提供强有力的手段 。 4 本系统具有网络功能 易于与其它工 作 站、控制器组 网 ， 更便于生 产 监控 和 管理 惯性圆锥破碎机排料粒度分析见附表 。 附表惯性圆锥破碎机排料粒度分析 4 G Y P一6 0 0惯 性圆锥 破碎 机生 产 技术数据 给料粒 度 一5 0 mm 占 7 5 ％ 排料粒度 一 5 ． 0 m m占 8 5 ％ 破碎比 l 0 耗 水 量 6 --8 ffh 处理能力 1 3 ． 7 5 Y h G Y P 一 6 0 0 惯性圆锥破碎机在湿法作业中， 添加的水量 愈大 ，其 处理能力 就愈大 。 由于石英矿采用露天采矿方法 ，在开采 初期 ，矿石含泥量较大 【 5 ％ ，在湿式碎矿 作业中，惯性圆锥破碎机也会发生堵矿现象， 处理堵矿时，需停车加大水量冲洗 ，影响破 碎机生产效率 。经现场试验，在原矿堆场采 用高压水冲洗矿石的方法，基本可以消除破 碎机堵矿现象。如果原矿含泥量过大 ，还应 在脱水作业增设脱泥斗 ，进一步稳定和提高 石英砂质量 惯性圆锥破碎机在石英砂生产工艺中应 下转第 2 9 页 一 4 4一 有色矿山 】 9 9 8 ． 6 维普资讯