本發(fā)明涉及球磨機(jī)磨礦濃度控制領(lǐng)域，具體說是一種球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置。

背景技術(shù)：

球磨機(jī)磨礦濃度控制是磨礦工藝中最重要工藝控制環(huán)節(jié)，它對磨礦效率，以至于最終磨礦成本關(guān)系重大；目前，球磨機(jī)磨礦濃度控制，全部依靠當(dāng)班工人憑經(jīng)驗(yàn)觀察球磨機(jī)主電機(jī)運(yùn)行電流，聽球磨機(jī)運(yùn)行聲音來判斷球磨機(jī)內(nèi)部大概運(yùn)行情況，從而手動調(diào)節(jié)給料量及后水量，實(shí)現(xiàn)對磨礦濃度的粗略控制。

目前的球磨機(jī)磨礦濃度控制主要缺點(diǎn)如下：

1、由于現(xiàn)場當(dāng)班工人要不停地巡視車間內(nèi)所有相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況，不能同定觀察調(diào)整這一臺球磨機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，因此球磨機(jī)磨礦濃度經(jīng)常處于失控狀態(tài)，例如：脹肚、缺料、空磨等，人為因素敏感。

2、每個工人技術(shù)水平及責(zé)任心不同，造成對球磨機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的管控水平不同。

3、靠人為經(jīng)驗(yàn)判斷，來調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)，參數(shù)不穩(wěn)定，做不到運(yùn)行參數(shù)始終處于最佳狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置，以解決運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，運(yùn)行參數(shù)始終沒有處于最佳狀態(tài)的問題。

第一方面，本發(fā)明提供一種球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置，采用閉環(huán)控制，包括：球磨機(jī)：

所述球磨機(jī)具有控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)與傳感檢測機(jī)構(gòu)連接，所述傳感檢測機(jī)構(gòu)與濃度自動控制器連接；

所述傳感檢測機(jī)構(gòu)，用于采集所述控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電流信號和/或電壓信號；

所述濃度自動控制器，根據(jù)所述電流信號和/或所述電壓信號對所述控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行給料的閉環(huán)控制。

優(yōu)選地，所述控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括：

給料器電機(jī)；

所述給料器電機(jī)，通過所述濃度自動控制器調(diào)整所述給料器電機(jī)的電流值和電壓值對所述球磨機(jī)進(jìn)行給料。

優(yōu)選地，所述控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括：

給料器電機(jī)，以及

變頻器；

所述變頻器，分別與所述給料器電機(jī)和所述濃度自動控制器連接；

所述濃度自動控制器，通過所述變頻器對所述給料器電機(jī)進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)，進(jìn)而對所述球磨機(jī)進(jìn)行給料進(jìn)行控制。

優(yōu)選地，所述濃度自動控制器具有人機(jī)交互單元；

所述傳感檢測機(jī)構(gòu)，還用于采集所述控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電流/電壓/頻率脹肚值、電流/電壓/頻率趨勢脹肚值和電流/電壓/頻率欠料值，所述電流/電壓/頻率脹肚值、電流/電壓/頻率趨勢脹肚值和電流/電壓/頻率欠料值顯示在所述人機(jī)交互單元上，通過所述人機(jī)交互單元根據(jù)所述電流/電壓/頻率脹肚值、電流/電壓/頻率趨勢脹肚值和電流/電壓/頻率欠料值設(shè)定最佳運(yùn)行區(qū)間參數(shù)。

第二方面，本發(fā)明提供一種球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置，采用開環(huán)控制，包括：球磨機(jī)：

所述球磨機(jī)的外壁或者所述球磨機(jī)的軸承座上具有傳感檢測機(jī)構(gòu)，所述傳感檢測機(jī)構(gòu)與濃度自動控制器連接，所述濃度自動控制器與控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接；

所述傳感檢測機(jī)構(gòu)，用于檢測所述球磨機(jī)的震動信號；

所述濃度自動控制器，根據(jù)所述震動信號，對所述控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行給料的開環(huán)控制。

優(yōu)選地，所述控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括：

給料器電機(jī)；

所述給料器電機(jī)，通過所述濃度自動控制器調(diào)整所述給料器電機(jī)的電流值和電壓值對所述球磨機(jī)進(jìn)行給料。

優(yōu)選地，所述控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括：

給料器電機(jī)，以及變頻器；

所述變頻器，分別與所述給料器電機(jī)和所述濃度自動控制器連接；

所述濃度自動控制器，通過所述變頻器對所述給料器電機(jī)進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)，進(jìn)而對所述球磨機(jī)進(jìn)行給料進(jìn)行控制。

優(yōu)選地，所述濃度自動控制器具有人機(jī)交互單元；

所述傳感檢測機(jī)構(gòu)，還用于采集所述控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電流/電壓/頻率脹肚值、電流/電壓/頻率趨勢脹肚值和電流/電壓/頻率欠料值，所述電流/電壓/頻率脹肚值、電流/電壓/頻率趨勢脹肚值和電流/電壓/頻率欠料值顯示在所述人機(jī)交互單元上，通過所述人機(jī)交互單元根據(jù)所述電流/電壓/頻率脹肚值、電流/電壓/頻率趨勢脹肚值和電流/電壓/頻率欠料值設(shè)定最佳運(yùn)行區(qū)間參數(shù)。

第三方面，本發(fā)明提供一種球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置，采用閉環(huán)與開環(huán)相結(jié)合控制，包括：如上述開環(huán)控制的一種球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置，以及上述閉環(huán)控制的一種球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置；

傳感檢測機(jī)構(gòu)，分別采集所述控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電流信號和/或電壓信號，以及所述球磨機(jī)的震動信號；

濃度自動控制器，根據(jù)所述電流信號和/或所述電壓信號和震動信號對所述控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行給料的閉環(huán)與開環(huán)相結(jié)合控制。

優(yōu)選地，所述傳感檢測機(jī)構(gòu)，包括：電流/電壓互感器和震動信號傳感器；

所述電流/電壓互感器，用于采集所述述電流信號和/或所述電壓信號；

所述震動信號傳感器在所述球磨機(jī)的外壁或者球所述磨機(jī)的軸承座上，用于采集所述震動信號

本發(fā)明至少具有如下有益效果：

本發(fā)明可以解決球磨機(jī)磨礦濃度經(jīng)常處于失控狀態(tài)以及人工造成對球磨機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的管控水平不同。

本發(fā)明通過對球磨機(jī)磨礦濃度自動控制，解決運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，達(dá)到運(yùn)行參數(shù)始終處于最佳狀態(tài)的目的。

附圖說明

通過以下參考附圖對本發(fā)明實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更為清楚，在附圖中：

圖1是本發(fā)明采用閉環(huán)控制的一種球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置的實(shí)施例。如圖1所示，

圖2是本發(fā)明采用開環(huán)控制的一種球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置的實(shí)施例；

圖3是本發(fā)明采用閉環(huán)與開環(huán)控制相結(jié)合的一種球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置的實(shí)施例；

圖4是本發(fā)明的給料器電機(jī)與變頻器的連接示意圖；

圖5是本發(fā)明的人機(jī)交互單元示意圖。

具體實(shí)施方式

以下基于實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行描述，但是值得說明的是，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。在下文對本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。然而，對于沒有詳盡描述的部分，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以完全理解本發(fā)明。

此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所提供的附圖只是為了說明本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖并不是實(shí)際按照比例繪制的。

同時，除非上下文明確要求，否則整個說明書和權(quán)利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語應(yīng)當(dāng)解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義；也就是說，是“包含但不限于”的含義。

圖1是本發(fā)明采用閉環(huán)控制的一種球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置的實(shí)施例；如圖1所示，采用閉環(huán)控制的一種球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置包括：球磨機(jī)1、控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11、傳感檢測機(jī)構(gòu)12和自動控制器2，球磨機(jī)1具有控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11與傳感檢測機(jī)構(gòu)12連接，傳感檢測機(jī)構(gòu)12與濃度自動控制器2連接。

圖1中，傳感檢測機(jī)構(gòu)12，用于采集控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11的電流信號和/或電壓信號；濃度自動控制器2根據(jù)傳感檢測機(jī)構(gòu)12采集的電流信號和/或電壓信號對控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11進(jìn)行給料的閉環(huán)控制。

進(jìn)一步地，在圖1中，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11包括：給料器電機(jī)111；給料器電機(jī)111，通過濃度自動控制器2調(diào)整所述給料器電機(jī)111的電流值和電壓值對所述球磨機(jī)1進(jìn)行給料。具體地說，濃度自動控制器2根據(jù)傳感檢測機(jī)構(gòu)12采集的給料器電機(jī)111電流信號和/或電壓信號與給定的電流信號和/或給定的電壓信號進(jìn)行對比，濃度自動控制器2利用給料器電機(jī)111電流信號和/或電壓信號與給定的電流信號和/或給定的電壓信號的偏差對給料器電機(jī)111的電流信號和/或電壓信號對控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11進(jìn)行給料的閉環(huán)控制。

進(jìn)一步地，在圖1中，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11，還可以包括：給料器電機(jī)111和變頻器112兩部分；變頻器112分別與給料器電機(jī)111和濃度自動控制器2連接；濃度自動控制器2，通過變頻器112對給料器電機(jī)111進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)，進(jìn)而對所述球磨機(jī)1進(jìn)行給料進(jìn)行控制。具體地說，濃度自動控制器2根據(jù)傳感檢測機(jī)構(gòu)12采集的給料器電機(jī)111電流信號和/或電壓信號與給定的電流信號和/或給定的電壓信號進(jìn)行對比，或者把傳感檢測機(jī)構(gòu)12采集的給料器電機(jī)111電流信號和/或電壓信號與給定的電流信號和/或給定的電壓信號轉(zhuǎn)換成頻率信號或者直接采集給料器電機(jī)111的頻率信號，頻率信號與給定的頻率濃度自動控制器2利用給料器電機(jī)111電流信號和/或電壓信號與給定的頻率信號的偏差對給料器電機(jī)111的頻率對控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11進(jìn)行給料的閉環(huán)控制。

進(jìn)一步地，在圖1中，采用閉環(huán)控制的一種球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置的自動控制器2還包括：人機(jī)交互單元21，人機(jī)交互單元21詳見圖5中的描述。在球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置運(yùn)行過程中，人機(jī)交互單元21可顯示給料器電機(jī)111的電流/電壓/頻率脹肚值、趨勢脹肚值以及欠料值，通過在人機(jī)交互單元21上可以設(shè)定最佳運(yùn)行區(qū)間參數(shù)。顯然，給料器電機(jī)111的電流/電壓/頻率脹肚值、趨勢脹肚值以及欠料值是通過傳感檢測機(jī)構(gòu)12進(jìn)行采集。

圖2是本發(fā)明采用開環(huán)控制的一種球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置的實(shí)施例。如圖2所示，采用開環(huán)控制的一種球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置包括：球磨機(jī)1、控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11、傳感檢測機(jī)構(gòu)12和自動控制器2，球磨機(jī)1的外壁或者球磨機(jī)1的軸承座上具有傳感檢測機(jī)構(gòu)12，傳感檢測機(jī)構(gòu)12與濃度自動控制器2連接，濃度自動控制器2與控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11連接。

在圖2中，若傳感檢測機(jī)構(gòu)12安裝在球磨機(jī)1的外壁上，由于球磨機(jī)1的轉(zhuǎn)動，濃度自動控制器2與傳感檢測機(jī)構(gòu)12的通訊方式優(yōu)先考慮無線通訊，避免球磨機(jī)1轉(zhuǎn)動而帶動通訊線纏繞。無線通訊是基于zigbee、藍(lán)牙(bluetooth)、紅外(irda)、無線局域網(wǎng)802.11(wi-fi)或2.4g無線通訊協(xié)議中的一種或多種通訊方式。

圖2中，傳感檢測機(jī)構(gòu)12，用于檢測所述球磨機(jī)1的震動信號；濃度自動控制器2，根據(jù)所述震動信號，對所述控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11進(jìn)行給料的開環(huán)控制。

進(jìn)一步地，在圖2中，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11，包括：給料器電機(jī)111；給料器電機(jī)111，濃度自動控制器2根據(jù)所述震動信號調(diào)整給料器電機(jī)111的電流值和電壓值對球磨機(jī)1進(jìn)行給料。具體地說，球磨機(jī)1在工作是發(fā)生震動，震動的大小能夠體現(xiàn)給料器電機(jī)111的的工作狀態(tài)，可以利用傳感檢測機(jī)構(gòu)12檢測球磨機(jī)1的震動信號，傳感檢測機(jī)構(gòu)12將檢測的震動信號發(fā)送給濃度自動控制器2，也可以通過傳感檢測機(jī)構(gòu)12先將震動信號轉(zhuǎn)換為與震動信號相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電流信號或者標(biāo)準(zhǔn)電壓信號或者標(biāo)準(zhǔn)頻率信號，傳感檢測機(jī)構(gòu)12將標(biāo)準(zhǔn)電流信號或者標(biāo)準(zhǔn)電壓信號或者標(biāo)準(zhǔn)頻率信號發(fā)送至濃度自動控制器2，濃度自動控制器2根據(jù)震動信號，或者與震動信號相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電流信號或者標(biāo)準(zhǔn)電壓信號或者標(biāo)準(zhǔn)頻率信號來調(diào)整給料器電機(jī)111的電流信號和/或電壓信號或者頻率信號，從而完成控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11進(jìn)行給料的控制，由于震動信號源于球磨機(jī)1，并不是來源于給料器電機(jī)111，因此相對于給料器電機(jī)111來說，屬于開環(huán)控制，但是在一定程度上來說，對整個球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置米說仍然屬于閉環(huán)控制。

圖3是本發(fā)明采用閉環(huán)與開環(huán)控制相結(jié)合的一種球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置的實(shí)施例。如圖3所示，采用閉環(huán)與開環(huán)控制相結(jié)合的一種球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置，包括：球磨機(jī)1、控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11、傳感檢測機(jī)構(gòu)12和自動控制器2；球磨機(jī)1具有控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11與傳感檢測機(jī)構(gòu)12連接，傳感檢測機(jī)構(gòu)12的電流/電壓互感器121與濃度自動控制器2連接；球磨機(jī)1的外壁或者球磨機(jī)1的軸承座上具有震動信號傳感器122，震動信號傳感器122與濃度自動控制器2連接，濃度自動控制器2與控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11連接。如，傳感檢測機(jī)構(gòu)12安裝在球磨機(jī)1的外壁上，濃度自動控制器2與傳感檢測機(jī)構(gòu)12的通訊方式優(yōu)先考慮無線通訊，詳見圖1中的描述。

進(jìn)一步地，圖3中，震動信號傳感器122與濃度自動控制器2具有信號采集器123，信號采集器123把震動信號傳感器122采集到的信號發(fā)送給濃度自動控制器2。

圖3中，濃度自動控制器2根據(jù)采集到的電流信號和/或電壓信號，以及震動信號對控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11進(jìn)行控制。濃度自動控制器2即可調(diào)整給料器電機(jī)111的電流信號和/或電壓信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11進(jìn)行給料，也可通過變頻器，對給料器電機(jī)111的頻率進(jìn)行控制，以達(dá)到控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11進(jìn)行給料的目的。

圖3中的震動信號傳感器122可以采用電耳，本發(fā)明不對震動信號傳感器122的型號進(jìn)行限定。

圖1～圖3中的傳感檢測機(jī)構(gòu)12可以電流/電壓互感器121，可以采用電流互感器或者電壓互感器，或者電流互感器和電壓互感器的結(jié)合，本發(fā)明不對傳感檢測機(jī)構(gòu)12的類型進(jìn)行限制。

圖1～圖3中的濃度自動控制器2，完成對控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11的電流和電壓或者頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，本領(lǐng)域人員顯然清楚，濃度自動控制器2可以采用單片機(jī)、plc等控制器，本發(fā)明亦不對濃度自動控制器2的類型進(jìn)行限制。

圖1～圖3中的控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11或者給料器電機(jī)111可以有多臺，在資源有限的情況下，本發(fā)明建議采集主控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)和給料器主電機(jī)的電流信號和/電壓信號。

圖4是本發(fā)明的給料器電機(jī)與變頻器的連接示意圖。為了本領(lǐng)域人員可以更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，本發(fā)明給出了給料器電機(jī)與變頻器的連接示意圖，如圖4所示，變頻器串接在給料器電機(jī)機(jī)m(即，圖1～圖3中的給料器電機(jī)111)之間，變頻器的一端的端子r、端子s和端子t分別與空氣開關(guān)qf1一端的端子l1、端子l2和端子l3連接，空氣開關(guān)qf1另一端與電源的a相、b相和c相連接，給料器電機(jī)機(jī)m分別與變頻器的另一端的端子u、端子v和端子w連接，給料器電機(jī)機(jī)m同時進(jìn)行保護(hù)接地。圖中n項(xiàng)線未連接。同時，給料器電機(jī)機(jī)m和變頻器的類型也可根據(jù)需要自行選擇，本發(fā)明亦不做限定。

圖5是本發(fā)明的人機(jī)交互單元示意圖。如圖5所示，本發(fā)明的人機(jī)交互單元，包括顯示觸摸子單元和按鍵以及自動/手動切換旋鈕。

圖5中，顯示觸摸子單元，進(jìn)一步包括：觸摸屏和工作狀態(tài)指示燈；觸摸屏，可用于顯示電流信號和所述電壓信號、所述濃度自動控制器2(圖1～圖3中)發(fā)送的控制指令，以及設(shè)置所述濃度自動控制器2(圖1～圖3中)的控制指令；工作狀態(tài)指示燈，用于電源指示、運(yùn)行指示、停止指示和故障指示。按鍵包括：啟動按鍵、停止按鍵和故障按鍵以及備用按鍵。

圖5中，自動/手動切換旋鈕，可用于選擇自動控制模式與手動控制模式，選擇自動控制模式即為本發(fā)明圖1～圖3所描述的球磨機(jī)磨礦濃度自動控制裝置，手動控制模式，操作人員即可根據(jù)電路連接特性手動控制球磨機(jī)磨礦濃度。

以上所述實(shí)施例僅為表達(dá)本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形、同等替換、改進(jìn)等，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。