專利名稱：球磨恒定給礦自動(dòng)化控制方法
球磨恒定給礦自動(dòng)化控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種集上位機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、 可編程控制及變頻技術(shù)為一體的自動(dòng)控制技術(shù)在選礦球磨給礦生產(chǎn)工藝中的應(yīng) 用，具體涉及一種對(duì)選礦球磨定量自動(dòng)給礦的球磨恒定給礦自動(dòng)化控制方法。背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)控制技術(shù)在各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。在 選礦流程中，磨礦是礦石加工中極為重要的一道工序，是選礦廠的能耗大戶， 其設(shè)備運(yùn)行正常與否及工作效率的高低，直接影響選礦能力和選礦廠的經(jīng)濟(jì)效
益。凡口鉛鋅礦廠原磨礦給礦過(guò)程主要由14臺(tái)圓盤(pán)給礦機(jī)給礦到10條皮帶運(yùn) 輸機(jī)上，再由10條皮帶運(yùn)輸機(jī)將礦送到8臺(tái)球磨機(jī)中，全過(guò)程由各崗位操作人
員手動(dòng)完成。具體的生產(chǎn)工藝操作方式是先將設(shè)備啟動(dòng)方式選擇在聯(lián)鎖狀態(tài)，
啟動(dòng)球磨機(jī)，再啟動(dòng)皮帶運(yùn)輸機(jī)，再啟動(dòng)圓盤(pán)給礦機(jī)，給礦量的調(diào)節(jié)通過(guò)電子 皮帶稱的計(jì)量顯示，去調(diào)節(jié)圓盤(pán)給礦機(jī)排放口的大小及圓盤(pán)給礦機(jī)頻率的大小 從而實(shí)現(xiàn)給礦量的調(diào)節(jié)，整個(gè)給礦過(guò)程為單一的手動(dòng)控制。這種生產(chǎn)工藝存在
的主要問(wèn)題是生產(chǎn)方式除設(shè)備聯(lián)鎖外沒(méi)有自動(dòng)跟蹤變頻調(diào)速，給礦量的大小 不能自動(dòng)調(diào)節(jié)，需通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)圓盤(pán)給礦機(jī)排放口的大小及圓盤(pán)給礦機(jī)頻率的 大小進(jìn)行給礦量的調(diào)節(jié)，給礦量精度難以把握，操作人員只能憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作， 勞動(dòng)強(qiáng)度大，球磨機(jī)易發(fā)生脹堵現(xiàn)象，且球磨機(jī)的負(fù)荷變化不平穩(wěn)，磨礦產(chǎn)品 的粒度和濃度變化較大，對(duì)浮選工藝指標(biāo)影響較大。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種在球磨給礦過(guò)程實(shí)現(xiàn)皮帶 運(yùn)輸機(jī)的計(jì)量及圓盤(pán)給礦機(jī)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)變頻調(diào)速的基礎(chǔ)上，充分利用可編程控制
PLC技術(shù)、上位機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，將電子皮帶稱的4 20mA模擬量信號(hào)取 出送到可編程控制器PLC中，再與上位機(jī)通信，在用戶組態(tài)的界面中，操作人 員可對(duì)任一被控設(shè)備進(jìn)行給礦量的調(diào)節(jié)，圓盤(pán)給礦機(jī)就圍繞著這一給礦量進(jìn)行 給礦速度的調(diào)整的球磨恒定給礦自動(dòng)化控制方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是球磨恒定給礦自動(dòng)化控制方 法，包括PLC控制系統(tǒng)邏輯判斷及4 20mA模擬量控制，以及上位機(jī)給礦量組 態(tài)界面的控制，上位機(jī)給礦量組態(tài)界面的控制是根據(jù)電子皮帶秤的反饋信息判斷給礦量大小的調(diào)整，從而完成生產(chǎn)工藝參數(shù)的調(diào)整，PLC控制系統(tǒng)是根據(jù)上位 機(jī)輸入設(shè)定總給礦量大小的信息、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)控制圓盤(pán)給礦機(jī)運(yùn)行速度；圓 盤(pán)給礦機(jī)運(yùn)行頻率、給礦量信息實(shí)時(shí)在上位機(jī)組態(tài)界面上顯示。
上位機(jī)采用CIMPLICITY HMI軟件對(duì)工藝流程進(jìn)行組態(tài)并通過(guò)以太網(wǎng)與PLC 控制系統(tǒng)連接通訊，電子皮帶秤安裝在進(jìn)球磨機(jī)的皮帶運(yùn)輸機(jī)上，電子皮帶秤 的秤重信號(hào)、傳動(dòng)變頻器VVVF的控制信號(hào)通過(guò)屏蔽電纜與PLC控制系統(tǒng)的模擬 量模塊連接。
上位機(jī)給礦量組態(tài)界面的控制是根據(jù)當(dāng)前浮選生產(chǎn)工藝指標(biāo)進(jìn)行總給礦量 大小的設(shè)定，通過(guò)控制開(kāi)、停圓盤(pán)給礦機(jī)的臺(tái)數(shù)，并指定好一臺(tái)需自動(dòng)調(diào)節(jié)的 圓盤(pán)給礦機(jī)，在完成總給礦量大小的設(shè)定后，PLC控制系統(tǒng)做出自動(dòng)識(shí)別是否 需要調(diào)整當(dāng)前給礦量的判斷，如果需要調(diào)整，則PLC控制系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)電子 皮帶秤的秤重信息與設(shè)定總給礦量進(jìn)行比較，比較后控制變頻器的輸出頻率， 使圓盤(pán)給礦機(jī)的給礦始終圍繞設(shè)定總給礦量進(jìn)行給礦，從而實(shí)現(xiàn)恒定自動(dòng)給礦 控制。
在圓盤(pán)及皮帶流程界面下方設(shè)置有連鎖啟動(dòng)和自動(dòng)調(diào)節(jié)按鈕，在圓盤(pán)及皮 帶流程界面上方設(shè)置有圓盤(pán)運(yùn)行頻率的顯示燈，在圓盤(pán)及皮帶流程界面中部設(shè) 置有圓盤(pán)皮帶啟動(dòng)選擇燈，在界面右側(cè)設(shè)置有圓盤(pán)情況、皮帶機(jī)情況和圓盤(pán)故 障報(bào)警的指示燈。
本發(fā)明的有益效果是將單一的和分散的控制統(tǒng)一為集中自動(dòng)控制，能使 球磨給礦圍繞生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行恒定給礦，實(shí)現(xiàn)精確給礦的目的，利用本發(fā)明能減 少斷礦和少礦時(shí)間，穩(wěn)定球磨給礦，能優(yōu)化生產(chǎn)指標(biāo)，提高球磨處理量，減輕 操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，適合于同行業(yè)選礦球磨給礦生產(chǎn)工 藝上及類似生產(chǎn)工藝自動(dòng)控制流程上的使用。

圖l是本發(fā)明球磨定量給礦控制系統(tǒng)方框圖； 圖2是本發(fā)明組態(tài)界面圓盤(pán)及皮帶流程界面圖； 圖3是本發(fā)明組態(tài)界面圓盤(pán)參數(shù)設(shè)定界面圖； 圖4是圓盤(pán)給礦機(jī)控制原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
參見(jiàn)圖l ， 一種球磨恒定給礦自動(dòng)化控制方法，包括PLC控制系統(tǒng)邏輯判 斷及4 20mA模擬量控制，以及上位機(jī)給礦量組態(tài)界面的控制，上位機(jī)給礦量組態(tài)界面的控制是根據(jù)電子皮帶秤的反饋信息判斷給礦量大小的調(diào)整，從而完
成生產(chǎn)工藝參數(shù)的調(diào)整，PLC控制系統(tǒng)是根據(jù)上位機(jī)輸入設(shè)定總給礦量大小的信 息及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)控制圓盤(pán)給礦機(jī)的運(yùn)行速度；圓盤(pán)給礦機(jī)運(yùn)行頻率、給礦量 等信息實(shí)時(shí)在上位機(jī)組態(tài)界而上以動(dòng)畫(huà)的形式顯示。
磨礦球磨定量自動(dòng)給礦控制過(guò)程分四組，分別由1臺(tái)球磨機(jī)，2條皮帶運(yùn)輸 機(jī)，4臺(tái)圓盤(pán)給礦機(jī)組成1組，剩下3組的球磨定量自動(dòng)給礦過(guò)程相同，下面以 一組自動(dòng)控制過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明球磨給礦組態(tài)界面控制如圖2和圖3所示，球磨給礦過(guò)程給礦量 的設(shè)定是操作人員根據(jù)生產(chǎn)需要在圓盤(pán)及皮帶流程界面中的設(shè)定總給礦量輸入 生產(chǎn)工藝參數(shù)值如48噸/小時(shí)，此給礦參數(shù)位可根據(jù)生產(chǎn)需要隨時(shí)調(diào)整；l弁 4弁圓盤(pán)選定為圓盤(pán)啟動(dòng)，1# 4#圓盤(pán)不選為岡盤(pán)停止，1弁 4#|員|盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)頻 率可從0到50Hz賦值，1# 4弁圓盤(pán)自動(dòng)調(diào)節(jié)關(guān)閉為不選擇自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，圓 盤(pán)自動(dòng)調(diào)節(jié)打開(kāi)為選擇自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，1# 4#圓盤(pán)自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的選擇只能 且只有一臺(tái)圓盤(pán)選擇在自動(dòng)調(diào)節(jié)打開(kāi)狀態(tài)，1#電子皮帶秤量的顯示為當(dāng)前實(shí)時(shí) 的皮帶過(guò)礦量，4臺(tái)圓盤(pán)給礦機(jī)啟動(dòng)、停止、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率、自動(dòng)調(diào)節(jié)打開(kāi)、關(guān)閉可 根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行組合；如啟動(dòng)1弁、2井圓盤(pán)給礦機(jī)，設(shè)定總給礦量為48噸 /小時(shí)，1#圓盤(pán)給礦機(jī)為自動(dòng)調(diào)節(jié)，則在圓盤(pán)皮帶啟動(dòng)選擇中選擇l弁、2弁圓 盤(pán)為圓盤(pán)選定，l弁圓盤(pán)自動(dòng)調(diào)節(jié)打開(kāi)，在設(shè)定總給礦量輸入48噸/小時(shí)，選 擇運(yùn)行狀態(tài)在連鎖啟動(dòng)和自動(dòng)調(diào)節(jié)。
本發(fā)明球磨恒定給礦控制如圖1、圖2和圖4所示，球磨恒定給礦控制是根 據(jù)上位機(jī)輸入設(shè)定總給礦量參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及電子皮帶秤的反饋信息由PLC 控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，歩驟如下(1)將1SK開(kāi)關(guān)選擇在自動(dòng)，(2)在上位機(jī)圓 盤(pán)及皮帶流程界面中的設(shè)定總給礦量輸入?yún)?shù)值48噸/小吋，上限為60噸/ 小時(shí)，在圓盤(pán)皮帶啟動(dòng)選擇中選擇需開(kāi)、停的圓盤(pán)給礦機(jī)，如選擇l弁、2# 圓盤(pán)為圓盤(pán)選定，3#、 4弁圓盤(pán)為圓盤(pán)不選，選擇l弁圓盤(pán)自動(dòng)調(diào)節(jié)打開(kāi)，2 4 #圓盤(pán)自動(dòng)調(diào)節(jié)關(guān)閉，lW 4弁圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率從0到50Hz中輸入一合適值，此 值可隨時(shí)修改，選擇運(yùn)行狀態(tài)在連鎖啟動(dòng)和自動(dòng)調(diào)節(jié)，上位機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)與PLC 控制系統(tǒng)連接通訊，(3) PLC控制系統(tǒng)收到上位機(jī)給礦信號(hào)后，根據(jù)設(shè)定條件， 輸出1弁、2弁圓盤(pán)變頻器啟動(dòng)命令，2弁岡盤(pán)變頻器的頻率輸出以設(shè)定伍輸出， 2#圓盤(pán)給礦機(jī)就以此頻率固定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，1弁圓盤(pán)變頻器的頻率自動(dòng)控制是由 PLC根據(jù)電子皮帶秤的反饋信息與設(shè)定總給礦量進(jìn)行判斷如果1#電子皮帶秤 量為62. 4噸/小時(shí)大于設(shè)定總給礦量48噸/小時(shí)，則PLC控制輸出低頻率信號(hào)給l弁圓盤(pán)變頻器，1#圓盤(pán)給礦機(jī)處于低轉(zhuǎn)速運(yùn)行給礦；如果1#電子皮帶秤 量為35噸/小時(shí)小于設(shè)定總給礦量48噸/小時(shí)，則PLC控制輸出高頻率信號(hào)給1 #圓盤(pán)變頻器，1#圓盤(pán)給礦機(jī)處于高轉(zhuǎn)速運(yùn)行給礦；如果1#電子皮帶秤量與 設(shè)定總給礦量相等，則PLC控制輸出當(dāng)前頻率信號(hào)給l弁圓盤(pán)變頻器，l弁圓盤(pán) 給礦機(jī)處于恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行給礦；以上三種情況使圓盤(pán)給礦機(jī)的給礦始終圍繞設(shè)定 總給礦量進(jìn)行給礦，從而實(shí)現(xiàn)恒定自動(dòng)給礦控制，給礦量誤差在每小時(shí)0.5噸/ 小時(shí)以內(nèi)。
權(quán)利要求
1、球磨恒定給礦自動(dòng)化控制方法，其特征是包括PLC控制系統(tǒng)邏輯判斷及4～20mA模擬量控制，以及上位機(jī)給礦量組態(tài)界面的控制，上位機(jī)給礦量組態(tài)界面的控制是根據(jù)電子皮帶秤的反饋信息判斷給礦量大小的調(diào)整，從而完成生產(chǎn)工藝參數(shù)的調(diào)整，PLC控制系統(tǒng)是根據(jù)上位機(jī)輸入設(shè)定總給礦量大小的信息、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)控制圓盤(pán)給礦機(jī)運(yùn)行速度；圓盤(pán)給礦機(jī)運(yùn)行頻率、給礦量信息實(shí)時(shí)在上位機(jī)組態(tài)界面上顯示。
2、 如權(quán)利要求l所述的球磨恒定給礦自動(dòng)化控制方法，其特征是上位機(jī) 采用CIMPLICITY HMI軟件對(duì)工藝流程進(jìn)行組態(tài)并通過(guò)以太網(wǎng)與PLC控制系統(tǒng) 連接通訊，電子皮帶秤安裝在進(jìn)球磨機(jī)的皮帶運(yùn)輸機(jī)上，電子皮帶秤的秤重信 號(hào)、傳動(dòng)變頻器VVVF的控制信號(hào)通過(guò)屏蔽電纜與PLC控制系統(tǒng)的模擬量模塊連 接。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的球磨恒定給礦自動(dòng)化控制方法，其特征是上位機(jī)給礦量組態(tài)界面的控制是根據(jù)當(dāng)前浮選生產(chǎn)工藝指標(biāo)進(jìn)行總給礦量大小的 設(shè)定，通過(guò)控制開(kāi)、停圓盤(pán)給礦機(jī)的臺(tái)數(shù)，并指定好一臺(tái)需自動(dòng)調(diào)節(jié)的圓盤(pán)給礦機(jī)，在完成總給礦量大小的設(shè)定后，PLC控制系統(tǒng)做出自動(dòng)識(shí)別是否需要調(diào) 整當(dāng)前給礦量的判斷，如果需要調(diào)整，則PLC控制系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)電子皮帶秤 的秤重信息與設(shè)定總給礦量進(jìn)行比較，比較后控制變頻器的輸出頻率，使圓盤(pán) 給礦機(jī)的給礦始終圍繞設(shè)定總給礦量進(jìn)行給礦，從而實(shí)現(xiàn)恒定自動(dòng)給礦控制。
4、 如權(quán)利要求l所述的球磨恒定給礦自動(dòng)化控制方法，其特征是在圓盤(pán) 及皮帶流程界面下方設(shè)置有連鎖啟動(dòng)和自動(dòng)調(diào)節(jié)按鈕，在圓盤(pán)及皮帶流程界面 上方設(shè)置有圓盤(pán)運(yùn)行頻率的顯示燈，在圓盤(pán)及皮帶流程界面中部設(shè)置有圓盤(pán)皮 帶啟動(dòng)選擇燈，在界面右側(cè)設(shè)置有圓盤(pán)情況、皮帶機(jī)情況和圓盤(pán)故障報(bào)警的指 示燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種球磨恒定給礦自動(dòng)化控制方法，包括PLC控制系統(tǒng)邏輯判斷及4～20mA模擬量控制，以及上位機(jī)給礦量組態(tài)界面的控制，上位機(jī)給礦量組態(tài)界面的控制是根據(jù)電子皮帶秤的反饋信息判斷給礦量大小的調(diào)整，從而完成生產(chǎn)工藝參數(shù)的調(diào)整，PLC控制系統(tǒng)是根據(jù)上位機(jī)輸入設(shè)定總給礦量大小的信息、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)控制圓盤(pán)給礦機(jī)運(yùn)行速度；圓盤(pán)給礦機(jī)運(yùn)行頻率、給礦量信息實(shí)時(shí)在上位機(jī)組態(tài)界面上顯示。將單一的和分散的控制統(tǒng)一為集中自動(dòng)控制，能使球磨給礦圍繞生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行恒定給礦，實(shí)現(xiàn)精確給礦的目的，利用本發(fā)明能減少斷礦和少礦時(shí)間，穩(wěn)定球磨給礦，能優(yōu)化生產(chǎn)指標(biāo)，提高球磨處理量，減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
文檔編號(hào)G05B19/05GK101298062SQ20081002808
公開(kāi)日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2008年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月10日
發(fā)明者何雪軍, 斌 盧, 盧智峰, 勇 周, 宋心英, 張杏移, 彭早生, 義 曾, 李裕安, 胡聲福, 倫 鄭, 陳中生 申請(qǐng)人:深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司凡口鉛鋅礦