氧化工艺金矿冶炼.pdf

山东大学硕士学位论文 摘要 氰化工艺作为金矿冶炼的主要步骤，在整个冶金过程中占有极其重要的地 位。但是我国的氰化工艺尚未成熟，没有形成比较规范的模式，大部分工艺流程 都是在企业技术人员的摸索下自行完成的，大部分设备采用人工进行操作监控。 由于车间设备繁多，条件比较恶劣，各种外界干扰比较严重，而工艺指标要求又 比较高，很难实现最优化的控制。同时工艺流程也是在不断的扩充和改建，使得 现场操作的难度不断的增加。 随着计算机的普及，计算机管理制度也在现代企业中逐渐深入人心。对于大 量数据的快速处理和重复性的劳动都要让计算机来完成，而对于处理结果的分 析、判断、决策等创造性劳动，则由管理人员来完成。这种人尽其才、物尽其用 的人机系统是当前计算机用于企业管理的主要格局。因而为了使氰化工艺的各项 技术指标更加稳定，工艺更加流畅，在提高提取比例的同时降低工人劳动强度， 改善工人工作环境，对氰化工艺进行全程自动化控制势在必行。 本文从实际出发，以山东招远招金集团金翅岭金矿氰化一厂为例，介绍了基 于D C S 、的氰化工艺自动控制系统的设计与开发。该系统采用德国西门予公司的 S I E M E N SP C S 7 过程控制系列产品搭建，完成了对现场9 8 0 个点的数据采集任务。 该系统在传统的D C S 系统的基础上，引进了现场总线技术，提出了基于现场总线 的D C S 控制系统。P L C 的编程使用西门子开发的S T E P 7 编程软件，上位机组态同 样使用西门子公司的S I M A T I CW l N C C 。通过该系统管理人员可以实时监测生产过 程中各种主要参数以及工人工作量的真实情况，并对所采集数据的进行统计分 析，存档，为提高企业管理水平提供了可信的依据。 本文介绍了金矿氰化厂自控系统的硬件、软件设计，以及通讯网络的连接。 通过对现场数据的采集、控制室上位监控、通过D D E 的L E D 大屏幕显示、数据的 远程访问四个主要部分的设计，实现了对现场设备的集中控制和信息资源共享， 提高了金矿的综合自动化水平和管理水平。弥补了金矿自动化水平普遍较低的不 足。 本系统已在山东招远招金集团金翅岭金矿氰化一厂投入运行，使用本系统能 使现场工人实时了解生产过程的主要参数的变化，及时发现问题并解决问题，最 I I 山东大学硕士学位论文 大限度地优化了工艺，从而达到工艺最优的目的。与此同时提高了企业的经济效 率和管理水平。 关键词氰化工艺、D C S 、S I M A T I CW I N C C 、M F A 无模型自适应 、现场总线 ＼ 知识水坝为您整理 山东大学硕士学位论文 A B S T R A C T A st h em a i ns t e po f g o l dm i n es m e l t ，c y a n i d i n gc r a f tp l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei n t h ew h o l ep r o c e s s ．H o w e v e r , t h ep e r f o r m a n c eo fd o m e s t i cc y a n i d i n gc r a f ti sn o t e f f i c i e n te n o u g h ，a n di th a s n ’ts h a p e dac a n o n i c a lp a t t e r n ．M o s to ft h ec r a f t sw e r e c o m p l e t e dt e n t a t i v e l yb ys k i l l e dw o r k e r so ft h e s ef a c t o r i e s ．M o s to ft h ee q u i p m e n t s a r eo p e r a t e dm a n u a l l y ．B e c a u s eo fv a r i o u s e q u i p m e n t s ，a t r o c i o u sc i r c u m s t a n c e ， s e r i o u sd i s t u r b a n c eo fe n v i r o n m e n t ，i ti sd i f f i c u l tt or e a l i z eo p t i m a lc o n t r o la n dt o a c h i e v et h eh i g hc r a f tt a r g e t ．M o r e o v e r , t h er e q u i r e m e n t sa n dn e e d so fm a n u f a c t u r i n g a r ei n c r e a s e dd a yb yd a y ，w h i c hi sr e s u l t e di nt h ea u g m e n to ft h ec o m p l e x i t yo ft h e f i e l dc o n t r o lc o n t i n u o u s l y ． W i t ht h ep o p u l a r i z a t i o no ft h ec o m p u t e r , t h es u p e r v i s o r ys y s t e mo ft h ec o m p u t e r i sg o i n gd e e pi n t ot h eh e a r to ft h ep e o p l e ．T h ec o m p u t e rd i s p o s e so fag r e a td e a lo f d a t af l e e t l ya n dd o e sal o to fr e p e a t e dw o r k ，h o w e v e rm u c h c r e a t i o n a r yw o r ks u c ha s a n a l y z i n g ，e s t i m a t i n gt h er e s u l ta n dm a k i n gt h ed e c i s i o no ft h e s er e s u l tw i l lb ed o n e b ym a n a g e r ．T h i ss y s t e m i st h em a i n p a t t e r n o fu s i n gt h e a o m p u t e ri n t o t h e m a n a g e m e n to ft h ee n t e r p r i s e ．S o ，i no r d e rt om a k et e c h n i c a lp a r a m e t e rm o r es t a b l e ， a n dt h ec r a f tm o r ep e r f e c t ，a u t o m a t i cc o n t r o lo ft h ew h o l ea r t sa n dc r a f t sm u s tb e d o n e ． T h i sp a p e rs e t t i n go u tf r o ma na c t u a lp r o b l e mi n t r o d u c e saa u t o m a t i cc o n t r o l s y s t e mo fc y a n i d i n ga r t sa n dc r a f t sb a s e do nD C S ，f o ra ne x a m p l eo fJ i n c h i l i n gg o l d m i n i n gl t d ．o f Z h a o J i ng r o u pi nS h a n d o n g ．T h i ss y s t e mw a ss e t t e du pw i t ht h ep r o c e s s c o n t r o l l i n gp r o d u c e so fS I E M E N SP C S 7 ，a n dg a t h e rt h em e s s a g eo f9 8 0d o t s ．O nt h e b a s eo ft r a d i t i o n a lD e s ，t h ef i e l d b u sw a su s e dt ot h i ss y s t e m ．T h eP L Cw a s p r o g r a m m e dw i t hS E I M E N SS T E P 7 ，t h es e n i o rP Cw a sp r o g r a m m e dw i t hS I M A T I C W I N C C ．T h i ss y s t e ma l s ot r a n s m i t si m p o r t 盎td a t ai n t oE X C E Ls h e e t sb yw a yo f D D Ec o n n e c t i o no fW i n C e ．T h em a n a g e rc a ni n s p e c tt h em a i nc r a f tp a r a m e t e r sa n d w o r k l o a do fo p e r a t o r sv i at h i ss y s t e m ．T h es y s t e ma l s og i v e sa ni m p o r t a n tc r i t e r i o no f m a k i n gu s eo fe n e r g ys o u r c e s ． I nt h i sp a p e r ，t h ed e v e l o p m e n ta n dd e s i g no ft h ea u t o m a t i o nc o n t r o ls y s t e mi s 知识水坝为您整理 山东大学硕士学位论文 i n t r o d u c e d ．F o u rp a n si n c l u d e di nt h es y s t e ma r ea sf o l l o w s f i l e dd a t aa c q u i r e m e n t ， c o m p u t e rm o n i t o r i n ga n dc o n t r o l ，L E Dd i s p l a yc o n n e c t e db yD D E ，r e m o t ea c c e s s ．B y t h es y s t e mw ed e s i g n e d ，w er e a l i z e dt h ec o l l e c t i v ec o n t r o lf o rt h ef i e l de q u i p m e n t s a n dt h ei n f o r m a t i o nr e s o u r c es h a r i n g ，S Ot h ec o m m o n l yi n s u f f i c i e n c yo fg o l dm i n e r a l w a ss o l v e d ，a n dt h ea u t o m a t i o nm a n a g e m e n to fg o l dm i n e r a lw a si m p r o v e dt oan e w l e v e l ． T h i ss y s t e mr u n sw e l li nt h ep l a n to fJ i n c h i l i n gg o l dm i n i n gl t d ．o fZ h a o J i ng r o u pi n S h a n d o n ga f t e ri tw a sc o m p l e t e d ．I tr e a l i z e ss u c hf u n c t i o n sa sl e t t i n gt h eo p e r a t o r s k n o wt h ea | t e r m i o no fm a i nf i e l dp a r a m e t e r s ．S Ot h e yc a nf i n da n ds o l v et h ep r o b l e m s v e r ys o o no n c ei th a p p e n s ．A sar e s u l t ，i tm a k e st h ea r t sa n dc r a f t sw o r ki no p t i m a l s t a t u s ，a n di ti m p r o v e st h ee f f i c i e n c yo ft h ee c o n o m i ca n dt h el e v e lo fm a n a g e m e n t ． K E Y W O R D S c y a n i d i n gc r a f t 、D C S 、S I M A T I CW I N C C 、M F A m o d e l f r e e a d a p t i v e 、f t e l d b u s ＼ 原创性声明 本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名l 毛 粒 日 期_ 2 盥正卫 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅 和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文 和汇编本学位论文。 保密论文在解密后应遵守此规定 论文作者签名孝啦号师签名 山东大学硕士学位论文 1 ．1项目背景 第一章前言 世界经济的发展使人类社会对金属的需求量逐年增加，矿物资源随着矿石的 大量开采利用而日益贫乏，人们越来越多地利用贫矿和复杂矿，因而需要处理的 矿石量也越来越大，矿冶工艺越来越复杂，能耗和生产成本不断上升，对环境的 污染也日益严重，人们普遍认为这己成为当今世界矿物工业所面临的最严峻的挑 战。为了迎接这种挑战，国内外都加强了新技术、新工艺、新设备的研究和应用 工作，并取得了很大进展。其中，计算机和自动化技术在矿冶过程中的研究和应 用尤其令人瞩目，从过程检测、过程控制到生产综合管理，成为更新矿冶这一传 统产业，提高其经济效益和增强企业竞争力的强有力手段。国外在矿冶自动化技 术上发展较快，特别是澳大利亚、加拿大、芬兰和南非等国家，他们不仅重视工 艺、设备的改进，而且也非常重视自动化技术的研究与应用，计算机监控系统和 计算机集散控制系统得到普遍应用。而国内在这方面起步较晚，同国外相比，技 ＼， 术水平明显落后，许多矿山企业不注重成本效益，科技投入少，使运营成本高， 生产效率低，损耗浪费严重。进入上世纪八十年代之后，在市场竞争的压力下， 矿冶自动化技术逐步得到重视，生产自动化水平得到一定的提高，一些先进控制 技术开始得到研究与应用，但由于我国在过程数学模型和仿真系统的研究方面水 平较低，因而也在一定程度上限制了矿冶自动化技术的研究和应用。 1 ．2 项目建设的必要性 山东招远招金集团是采、选、氰、冶综合配套的中 一 型国家二级企业、 国家金、银冶炼加工定点企业。其现有氰化处理能力已达到易选冶精矿4 0 0 吨／ 日，复杂精矿1 0 0 吨／日。随着氰化处理规模的不断扩大，硫精矿 副产品 产 量不断增加，但受工艺技术条件的制约，易选冶硫精矿中的c u 、P b 等有价金属 得不到回收，复杂硫精矿中仍含有品位较高的金、银，这些有价金属只能随硫精 矿销售，其价值得不到利用，造成了很大的资源浪费。 同时，该公司的氰化一 厂因建设年代久远，且经过了多次扩建，造成基础设旌老化、设备布局不合理、 山东大学硕士学位论文 工艺不完善等问题。因此，对氰化生产的全过程进行自动化改造，不仅可以充分 利用国家资源、解决氰化生产过程中的跑、冒、滴、漏给环保带来的隐患，而且 可以对提高生产技术指标、提高企业的技术含量、拓宽企业增效途径具有重要意 义。 1 ．3 系统建设的意义 随着市场经济的逐渐深入，自动控制的观念越来越深入人心。为了减轻员工 的负担，提高工作的效率，完善企业的管理，招金集团决定对整个企业的生产进 行自动控制，以完成提高生产效率的功能。建立该系统可以给企业带来巨大的工 作效益。具体地可以带来如下好处 1 ．使用本系统能使工艺的各项技术指标更加稳定，工艺更加流畅，降低工人 工作量，并帮助现场工人实时了解工作进程，及时发现问题并解决问题，以便最 大限度地优化工艺。 2 ．提高了记录数据的可靠性和正确性，提高了计算准确率，减少了由于人为 记录的不准确和误差造成的损失。 ＼’3 ．系统的开放性和可扩展性，为以后扩容或与其它工段形成全集成控制网络 体系建立了基础，也使整个企业的现代化管理水平达到同行业的先进水平。 1 ．4 系统设计原则 氰化厂自控系统涉及计算机技术、自动控制技术、传感器技术、通信和网 络技术等高新技术，是一项体系庞大而复杂、集成难度高的系统工程，因此系统 建设和设计必须遵循如下原则 1 ．标准化原则必须依据有关技术标准、技术规程等进行规范化和标准化 设计，做到数据的接口定义和传输格式标准化，必要时采用相同型号或厂家的软 硬件产品，便于系统集成。 2 ．安全性和可靠性原则系统运行的安全性、可靠性必须优先考虑，方案 中所选择的每个元件和设备必须满足系统运行要求。设备应具有自检、自诊断功 能系统应能及早发现设备故障，避免发生事故，局部故障不应造成错误输出， 并能自动报警现场监控站应具有必要的冗余配置；信息采集及控制输出，要考 山东大学硕士学位论文 虑多重软件的硬件闭锁。 3 ．先进性原则当今世界高新技术日新月异，系统设计应把握先进稳定的 传感器技术、最新电子控制技术、计算机技术、网络和通信技术的发展方向，采 用先进的体系结构。应尽量选用同行业内先进成熟的技术和设备，选用先进的软 硬件平台，营造高起点的系统开发与应用环境，并使系统能随着科学技术的发展 而不断平滑升级。 4 ．开放性和可扩展性原则由于国内氰化工艺现在还没有完善，工艺流程、 设备是在不断改进之中，本系统的开放性和可扩展性一定要很好的适应车间改良 的需求，可根据用户的要求方便的链接多个从站，因而系统应留有扩充现场控制 单元、外围设备和系统通信的接口。 5 ．易于实旅和可维护性原则土建工程应易于施工，布线应合理，安装的 设备应具有较好的可维护性。控制传输等设备应有利于系统设置、故障监测和恢 复。软件系统设计应该方便操作员的操作，并易于维护。 4 山东大学硕士学位论文 第二章氰化厂自动控制系统的总体设计 2 ．1 工艺流程介绍n 2 1 氰化工艺主要包括加料、磨矿、碱浸压滤、浸出、置换、浮选前压滤、综合 回收、浮选尾矿压滤等几个主要工段，最终把金、银、铜、铅等分离出来尾矿 渣回收，用来提取其他非金属 硫等 。详细的工艺流程如下 3 1 ． 1 磨矿浸出 金银精矿由一台5 T 抓斗起重机加到4 台0 6 5 0 X 2 0 0 0 绞笼给料机，经过4 台中2 X 2 m 搅拌槽，调浆后通过除草机进入2 台巾4 X 4 ．5 m 缓冲槽，同时石灰注 入一台中3 8 m 石灰罐，放入一台2 2 m 搅拌槽，调浆由一台K P 6 0 0 单管软管泵 加入缓冲槽，经混合后，由4 台3 ／2 C A H R 渣浆泵分别打入对应的6 组巾1 5 0 旋 流器组，进行分级，旋流器沾砂往6 台中1 ．5 X 4 m 球磨机磨矿。磨机排矿与旋流 器分级形成闭路磨矿。分级溢流浓密机为1 0 1 5 ％，细度为一4 0 0 目占8 8 ％以上。 氧化钙浓度0 ．3 - 0 ．4 ‰，溢流自流分别流入三台m 1 6 m 单层浓密机进行沉淀。溢 流部分作加料，球磨分级泵调浆水部分外排。单层放矿分剐流入每台3 3 ．5 m 缓 、’ 冲槽，再用三台6 5 E G B 泵分别打入三台X A Z 2 4 0 ／1 5 0 0 一A 板柜压滤机进行压滤，滤 液分别流回中1 6 单层浓密机，滤饼水分低于2 0 ％，用三台0 6 5 0 X1 5 0 0 绞笼给料 机经贫液调浆后给入三台中2 2 m 搅拌槽，搅拌后流入0 3 X3 ．5 m 缓冲槽。浓度 为3 8 4 2 ％．金银矿浆由四台4 ／3 C A H R 泵分别打入七台中5 X5 ．6 m 一浸浸出槽，及 六台0 5 5 ．6 m 一浸浸出槽，进行浸出，金一浸N a C N 浓度控制在3 - 4 ‰，游离 C a O 浓度控制在0 ．2 - 0 ．4 ‰，浸出矿浆浓度为3 8 - 4 2 ％。银一浸N a C N 浓度控制在 5 - 6 ％0 ，游离C a O 浓度控制在0 ．2 - 0 ．4 ‰，矿浆浓度为3 8 4 2 ％。金一浸矿浆用两 台6 5 Q V S P R 泵打入两台中1 3 ．5 m 三层浓密机进行一次洗涤，底流放矿用两台 2 R G B 7 5 软管泵打入7 台①5 5 ．6 m 浸出槽进行二浸。二浸N a C N 浓度为3 3 ．5 0 ／o o 。 矿浆浓度为3 8 4 2 ％。二浸后矿浆用两台6 5 0 V - S P R 泵打入两台中1 3 ．5 m 三层浓密 机进行二次洗涤。二次洗水溢流到一洗浓密机洗水箱，做为一次洗涤的洗水。一 次洗涤溢流贵液自流到两台o3 ．8 X7 m 净化外储液罐。银一浸矿浆用两台 6 5 Q V S P R 泵打入一台中1 2 m 三层浓密机进行一次洗涤。底流放矿用一台2 R C T B 7 5 软管泵打入6 台0 5 X 5 ．6 m 浸出槽进行二浸。二浸N a C N 浓度为5 - 5 ．5 ‰，矿浆浓 山东大学硕士学位论文 度为3 8 4 2 ％。二浸后矿浆用两台6 5 Q V - S P R 泵打入一台中1 2 m 三层浓密机进行二 次洗涤。二次洗涤溢流自流到一洗浓密机做为一次洗涤的洗水。一次洗涤溢流贵 液自流到一台m 1 8 m 单层浓密机中进行沉淀。 2 净化置换 金银贵液分别用3 台6 N 6 冷凝泵打入4 台X A Z 2 4 0 板柜压滤机，滤渣分别经 两台o2 2 m 搅拌槽后，用两台2 P N J B 泵打入一洗中1 3 ．5 m 三层浓密机。经过净 化后的贵液金银分别自流到4 台0 3 ．8 X7 m 和2 台0 3 ．8 7 m 的储液罐中，储液 罐中的贵液经三台0 1 ．4 4 ．4 m 脱氧塔进行真空脱氧。真空度不低于0 ．0 8 M p a ， 置换流量金 9 0 m 3 ／h ，银 4 5 m 3 ／h 。脱氧塔内真空是靠3 组射流真空泵组实现的。 脱氧后的金银贵液与3 台L X G 一3 0 锌粉给料机给入的锌粉混合后，经3 台6 N 6 冷 凝泵打入金6 台银3 台B A Y 3 0 ／6 3 0 板柜压滤机中，进行置换沉淀．贫液流入金3 台 银2 台①3 ．5 7 m 储液罐中，金银贫液用3 台6 N 6 泵分别打入各自的二洗洗水箱， 做为二洗洗液。置换后的金银泥送入冶炼室进一步提纯。 3 过滤 ～ 精矿经过二浸二洗后，金银放矿自流到两台o3X3 ．5 m 搅拌槽中，用两台 6 5 E G B 渣浆泵达到金l 台3 4 0m 2 银1 、台2 4 0 Ⅱr 的溢流压滤机中进行压滤，滤饼‘由 两台B 11 0 0 的皮带运至多元素浮选。回水由两台6 5 Q V s P 液下泵送N - - 次洗涤作 洗水。 氰化尾矿经一台X M Z 3 4 0 压滤机，两台X , M Z 2 4 0 压滤机分别对一厂金、银、尾 矿，二厂氰化尾矿进行压滤。滤饼经调浆加药进行浮选，分别回收A u 、A g 、C u 、 P b 、z n 等元素．浮选精矿分别经2 台巾9 m 单层，l 台巾6 m 单层浓密机浓缩，底流经 3 台X A Z 6 0 过滤机进行过滤，生产出c u 、P b 及A u 、A g 精矿，出售有关冶炼厂，浮 选尾矿送入巾2 1 m 单层浓密机。 浮选尾矿经2 台X M Z 3 4 0 ／1 5 0 0 压滤机过滤，滤液返回m 2 l m 单层浓密机，滤 饼经两条B 1 1 0 0 皮带运输机送到硫矿库出售。 工艺流程图见图2 一l 。 6 山东大学硕士学位论文 贫 液 金银精矿 尾矿外售 图2 - 1金银矿氰化工艺流程示意图 2 。2 系统主要功能要求 去冶炼 系统共有模拟输入点1 0 8 个，模拟输出点1 0 1 个，数字量输入点6 9 8 个，数 字量输出点7 3 个，主要实现的控制功能有 1 在主控室计算机上显示所有电机的状态 启、停、故障 ，普通电机只在 现场可控制其开、停，带变频器的电机可现场控制、远程控制、部分自动控制。 现场可以显示示电机的频率、电流，当在手动方式时，可在现场启动、停止电机， 且可设定变频器频率。当在远程控制方式时，操作人员可通过主控室的计算机启 山东大学硕士学位论文 动、停止电机，且可设定变频器频率。在自动方式时，P L C 可把现场采集的数 据与工艺要求值比较，通过运算，控制电机输出频率，从而满足工业要求，实现 电机的闭环控制。 2 对生产现场的重要数据 液位、压力、密度、流量、P H 等 进行实时采 集汇总，并依据这些数据对相关部分仪表进行自动控制，从而使工艺指标水平提 高。同时，要把这些数据显示在车间L E D 上，让车问工人对自己得操作有的放矢， 最后对这些数据进行归档，形成趋势、报表，并定时打印。 3 对现场处理矿量、各工段压滤出柜数目等重要工作量指标进行累积。 各工段控制点明细如下 2 ．2 ．1 加料工段 1 螺旋给料机4 台，电机功率5 ．5 k w ，变频控N ／现场控 q ／远程控制。 2 缓冲槽液位检测，量程O ～4 ．5 m 2 台 。 3 软管泵，功率5 ．5 k w ，变频控制／现场控N ／远程控制 1 台 。 4 球磨机渣浆泵，密度检测、流量检测，量程5 0 M 3 ／h ，管径7 5 r a m ，变频 控制，现场控N ／远程控N ／自动控制，干矿量累计 4 套 。 5 球磨机功率5 5k w ，主轴承温度检测、报警 1 台，2 个轴承 。 ． ＼ 2 ．2 ．2 磨矿工段 1 分级泵变频控制，功率1 5 k w 6 台 ，现场控 0 ／远程控制／自动控制， 液位计量程0 ～1 ．2 m 6 台 ，自动控制补加水电动调节阀，管径6 5 m m 6 台 ， 旋流器进口压力变送器，量程0 - 4 K g 6 台 。 2 球磨机功率9 5k w ，主轴承温度检测、报警 6 台，1 2 个轴承 。 3 空压机变频控制，功率1 3 0 k w ，现场控N ／远程控制／自动控制，排气 口温度检测，排气口压力控制，量程0 - 2 ．5 K g 2 台 。 4 软管泵变频控制，功率5 ．5 k w ，现场控制／远程控制 1 台 。 2 ．2 ．3 碱浸压滤 1 放矿缓冲槽液位自动控制，电动调节阀，管径1 0 0 n u ．渣浆泵变频控 制，功率3 7 k w ，压力变送器，现场控制／远程控制／自动控制 4 套 。 2 滤饼螺旋给料机变频控制，功率5 ．5 k w ，现场控制／远程控制 3 台 。 3 一浸渣浆泵，变频给矿，功率7 ．5 k w ，流量检测，量程2 5 0 m 3 ／h D N 6 5 ， 密度检测，现场控制／远程控制／自动控制 4 套 。 山东大学硕士学位论文 4 滤饼调浆电动调节阀 D N 6 5 ，自动控制 3 台 。 5 二浸软管泵，变频控制，功率1 l k w ，现场控N ／远程控N ／自动控制、 浓度检测 3 台 。 6 压滤机出柜拉板数记录、累计 班累计 3 套。 2 ．2 ．4 浸出工段 1 计量泵，功率1 ．1 k w ，变频控制，现场控制／远程控制 2 台 。 2 一浸渣浆泵，金1 l k w 2 台 ，银1 5 k w 2 台 ，变频控制，现场控 制／远程控制。 3 二浸打矿泵，金1 l k w 2 台 ，银1 5 k w 2 台 ，变频控制，现场控制／ 远程控制。 4 凝聚剂软管泵变频控制，功率5 ．5 k w 1 台 ，现场控制／远程控制。 5 N a C N 罐液位报警／显示量程O ～2 ．5 m 2 套 。 2 ．2 ．5 置换工段 1 贵液池液位，量程0 ～7 m ，报警显示 3 套 2 贵液净化泵，功率3 7 k w ，变频控制，现场控制／远程控制 3 台 。 3 贵液入脱氧塔电动调节阀 D N l 0 0 ，流量变送量程9 0 m 3 ／h 蟪 。 4 脱氧塔流量变送，量程；9 0m 3 ／h ，压力变送器量程O ～一0 ．1 M p a ，置 换泵功率3 7 k w ，变频控制，现场控N ／远程控制／自动控制 3 套 。 5 锌粉给料，功率0 ．5 5 k w ，变频控制，现场控制／远程控N ／自动控制， 混合漏斗液位变送，量程O ～O ．8 m ，液位电动调节阀，管径8 0 m m 3 套 6 贫液池液位，量程O ～3 ．5 m ，显示／报警 2 套 7 贫液泵3 7 k w ，变频控制，现场控制／远程控制／自动控制，流量变送， 量程9 0m 3 ／h ，管径1 0 0 m m 3 套 。 8 软管泵，功率5 ．5k w ，变频控制，现场控制／远程控制 1 台 。 2 ．2 ．6 浮选前压滤 同浸前碱浸压滤，回水池液位，量程0 ～2 ．5 m ，回水泵电机功率分别为1 5 k w 1 台 ，7 ．5 k w 1 台 ，1 l k w 1 台 。变频控制，现场控制／远程控N ／自动控 制 3 套 。 2 ．2 ．7 综合回收工段 1 自动加药、计量 9 台 山东大学硕士学位论文 2 自动检测P H 值，以此自动调节H 2 S 0 4 流量，变频控制，现场控制／远 程控制／自动控制 2 台 。 3 浮精压滤渣浆泵1 l k w ，变频控制，现场控 0 ／远程控制 3 台 。 4 叶氏风机，3 0 k w ，出口压力变送，变频控制，现场控制／远程控S t l ／自 动控制 2 套 。 5 精矿泵，功率3 k w ，变频控制，现场控 0 ／远程控制 3 台 。 6 压滤机出柜数记录，班累计 3 台套 。 2 ．2 ．8 浮选尾矿压滤 1 缓冲槽液位 量程O ～3 ．5 m ，浓度显示 2 套 。 2 尾矿泵变频控制，功率7 ．5 k w ，现场控制／远程控制／自动控制 3 台 。 3 回水池液位 量程2 ．5 m ，1 1 k w 回水泵，变频控制，现场控制／远程控 制／自动控制 1 套 。 4 压滤机出柜数记录，班累计，2 台套。 2 ．2 ．9 有关电机控制要求 ～ 1 在计算机上可显示所有电机的状态 开、停、故障 ，普通电机只在现 场可控制其开、停，加变频器的电机可现场控制、远程控制 部分自动控制2 。 2 电机的现场控制，是指可在现场显示电机的频率、电流，当在手动方 式时，可在现场启动、停止电机，且可设定变频器频率。 3 电机的远程控制，是指当在远控方式时，操作人员可通过控制室的计 算机启动、停止电机，且可设定变频器频率。 1 4 电机的自动控制，是指在自动方式时，计算机或P L C 将从现场采集的 数据与工艺要求值比较，通过运算，控制输出设备，满足工业要求 液位、压力、 密度、流量、P H 等 ，实现闭环控制。 2 ．2 ．1 0 所有的电动调节阀都要求有阀位反馈信号，可在上位机显示其状态。 2 ．2 ．1 1 控制输入、输出点要留有2 0 ％余量。 2 ．3 控制系统构成 2 ．3 ．1 ．S I M A T I CP C S 7 系列简介㈨ 本系统主要使用德国西门予公司的现场控制设备搭建，主要利用了S I M A T I C 9 O 山东大学硕士学位论文 P C S 7 系列的产品。S I M A T I CP C S 7 是西门子公司在T E L E P E R M 系列集散系统和S 5 ， S 7 系列可编程控制器的基础上，结合先进的电子制造技术、网络通讯技术、图 形及图像处理技术、现场总线技术、计算机技术和先进自动化控制理论的先进过 程控制系统。它采用优秀的上位机软件W i n C C 作为操作和监控的人机界面，利用 开放的现场总线和工业以太网实现现场信息采集和系统通讯，采用s 7 自动化系 统作为现场控制单元实现过程控制，以灵活多样的分布式i ／o 接收现场传感检测 信号。S I E M E N SP C S 7 过程控制系统具备了以下几个方面的特点 l 、高度的可靠性和稳定性 2 、高速度，大容量的控制器； 3 、客户／服务器的结构； 4 、集中的，从上到下的组态方式； 5 、能灵活、可靠地嫁接于老系统； 6 、集中的，友好的人机界面； 7 、含有配方功能的批量处理包 8 、开放的结构，可以同管理级进行通讯； 9 、同现场总线技术溶为弋体。 、 S I M A T I C P C S 7 采用符合I E C 6 1 1 3 1 - 3 国际标准的编程软件和现场设备库，提 供连续控制、顺序控制及高级编程语言。现场设备库提供大量的常用的现场设备 信息及功能块，可大大简化组态工作，缩短工程周期。S I M A T I CP C S 7 具有O D B C 、 O L E 等标准接口，并且应用以太网、P R O F I B U S 现场总线等开放网络，从而具有很 强的开放性，可以很容易地连接上位机管理系统和其它厂商的控制系统。 图2 2 是一个S I M A T I CP C S7 组建的系统示意图。 山东大学硕士学位论文 2 ．3 ．2 系统简介n 5 图2 2P C S 7 系统示意图 我们根据P C S 7 的优越性能并结合标书要求，对本系统进行了设计以及设备 的选型，可以以最优化的配置完成工艺要求。本系统设有两个中央控制室，其中 1 中央控制室配鼍～个C P U4 1 4 2 D P 主站，其所控制、监视、管理范围包括加料 工段、磨矿工段、碱浸压滤工段、浸出工段、置换工段等主要生产流程在