專利名稱：球磨恒定給礦自動化控制方法
球磨恒定給礦自動化控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動控制技術(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，具體涉及一種對選礦球磨定量自動給礦的球磨恒定給礦自動化控制方法。背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動控制技術(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程主要由14臺圓盤給礦機(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臺球磨機(jī)中，全過程由各崗位操作人
員手動完成。具體的生產(chǎn)工藝操作方式是先將設(shè)備啟動方式選擇在聯(lián)鎖狀態(tài)，
啟動球磨機(jī)，再啟動皮帶運(yùn)輸機(jī)，再啟動圓盤給礦機(jī)，給礦量的調(diào)節(jié)通過電子 皮帶稱的計(jì)量顯示，去調(diào)節(jié)圓盤給礦機(jī)排放口的大小及圓盤給礦機(jī)頻率的大小 從而實(shí)現(xiàn)給礦量的調(diào)節(jié)，整個給礦過程為單一的手動控制。這種生產(chǎn)工藝存在
的主要問題是生產(chǎn)方式除設(shè)備聯(lián)鎖外沒有自動跟蹤變頻調(diào)速，給礦量的大小 不能自動調(diào)節(jié)，需通過手動調(diào)節(jié)圓盤給礦機(jī)排放口的大小及圓盤給礦機(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程實(shí)現(xiàn)皮帶 運(yùn)輸機(jī)的計(jì)量及圓盤給礦機(jī)實(shí)現(xiàn)手動變頻調(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 員可對任一被控設(shè)備進(jìn)行給礦量的調(diào)節(jié)，圓盤給礦機(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化控制方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是球磨恒定給礦自動化控制方 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)控制圓盤給礦機(jī)運(yùn)行速度；圓 盤給礦機(jī)運(yùn)行頻率、給礦量信息實(shí)時在上位機(jī)組態(tài)界面上顯示。
上位機(jī)采用CIMPLICITY HMI軟件對工藝流程進(jìn)行組態(tài)并通過以太網(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、傳動變頻器VVVF的控制信號通過屏蔽電纜與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，通過控制開、停圓盤給礦機(jī)的臺數(shù)，并指定好一臺需自動調(diào)節(jié)的 圓盤給礦機(jī)，在完成總給礦量大小的設(shè)定后，PLC控制系統(tǒng)做出自動識別是否 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)恒定自動給礦 控制。
在圓盤及皮帶流程界面下方設(shè)置有連鎖啟動和自動調(diào)節(jié)按鈕，在圓盤及皮 帶流程界面上方設(shè)置有圓盤運(yùn)行頻率的顯示燈，在圓盤及皮帶流程界面中部設(shè) 置有圓盤皮帶啟動選擇燈，在界面右側(cè)設(shè)置有圓盤情況、皮帶機(jī)情況和圓盤故 障報警的指示燈。
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 操作人員的勞動強(qiáng)度，延長設(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)界面圓盤及皮帶流程界面圖； 圖3是本發(fā)明組態(tài)界面圓盤參數(shù)設(shè)定界面圖； 圖4是圓盤給礦機(jī)控制原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
參見圖l ， 一種球磨恒定給礦自動化控制方法，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)控制圓盤給礦機(jī)的運(yùn)行速度；圓盤給礦機(jī)運(yùn)行頻率、給礦量 等信息實(shí)時在上位機(jī)組態(tài)界而上以動畫的形式顯示。
磨礦球磨定量自動給礦控制過程分四組，分別由1臺球磨機(jī)，2條皮帶運(yùn)輸 機(jī)，4臺圓盤給礦機(jī)組成1組，剩下3組的球磨定量自動給礦過程相同，下面以 一組自動控制過程進(jìn)行說明。
本發(fā)明球磨給礦組態(tài)界面控制如圖2和圖3所示，球磨給礦過程給礦量 的設(shè)定是操作人員根據(jù)生產(chǎn)需要在圓盤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，此給礦參數(shù)位可根據(jù)生產(chǎn)需要隨時調(diào)整；l弁 4弁圓盤選定為圓盤啟動，1# 4#圓盤不選為岡盤停止，1弁 4#|員|盤轉(zhuǎn)動頻 率可從0到50Hz賦值，1# 4弁圓盤自動調(diào)節(jié)關(guān)閉為不選擇自動調(diào)節(jié)功能，圓 盤自動調(diào)節(jié)打開為選擇自動調(diào)節(jié)功能，1# 4#圓盤自動調(diào)節(jié)功能的選擇只能 且只有一臺圓盤選擇在自動調(diào)節(jié)打開狀態(tài)，1#電子皮帶秤量的顯示為當(dāng)前實(shí)時 的皮帶過礦量，4臺圓盤給礦機(jī)啟動、停止、轉(zhuǎn)動頻率、自動調(diào)節(jié)打開、關(guān)閉可 根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行組合；如啟動1弁、2井圓盤給礦機(jī)，設(shè)定總給礦量為48噸 /小時，1#圓盤給礦機(jī)為自動調(diào)節(jié)，則在圓盤皮帶啟動選擇中選擇l弁、2弁圓 盤為圓盤選定，l弁圓盤自動調(diào)節(jié)打開，在設(shè)定總給礦量輸入48噸/小時，選 擇運(yùn)行狀態(tài)在連鎖啟動和自動調(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)來實(shí)現(xiàn)的，歩驟如下(1)將1SK開關(guān)選擇在自動，(2)在上位機(jī)圓 盤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，在圓盤皮帶啟動選擇中選擇需開、停的圓盤給礦機(jī)，如選擇l弁、2# 圓盤為圓盤選定，3#、 4弁圓盤為圓盤不選，選擇l弁圓盤自動調(diào)節(jié)打開，2 4 #圓盤自動調(diào)節(jié)關(guān)閉，lW 4弁圓盤轉(zhuǎn)動頻率從0到50Hz中輸入一合適值，此 值可隨時修改，選擇運(yùn)行狀態(tài)在連鎖啟動和自動調(diào)節(jié)，上位機(jī)通過以太網(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)給礦信號后，根據(jù)設(shè)定條件， 輸出1弁、2弁圓盤變頻器啟動命令，2弁岡盤變頻器的頻率輸出以設(shè)定伍輸出， 2#圓盤給礦機(jī)就以此頻率固定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，1弁圓盤變頻器的頻率自動控制是由 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/小時大于設(shè)定總給礦量48噸/小時，則PLC控制輸出低頻率信號給l弁圓盤變頻器，1#圓盤給礦機(jī)處于低轉(zhuǎn)速運(yùn)行給礦；如果1#電子皮帶秤 量為35噸/小時小于設(shè)定總給礦量48噸/小時，則PLC控制輸出高頻率信號給1 #圓盤變頻器，1#圓盤給礦機(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)前頻率信號給l弁圓盤變頻器，l弁圓盤 給礦機(jī)處于恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行給礦；以上三種情況使圓盤給礦機(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)恒定自動給礦控制，給礦量誤差在每小時0.5噸/ 小時以內(nèi)。
權(quán)利要求
1、球磨恒定給礦自動化控制方法，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)控制圓盤給礦機(jī)運(yùn)行速度；圓盤給礦機(jī)運(yùn)行頻率、給礦量信息實(shí)時在上位機(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化控制方法，其特征是上位機(jī) 采用CIMPLICITY HMI軟件對工藝流程進(jìn)行組態(tài)并通過以太網(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、傳動變頻器VVVF的控制信號通過屏蔽電纜與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，通過控制開、停圓盤給礦機(jī)的臺數(shù)，并指定好一臺需自動調(diào)節(jié)的圓盤給礦機(jī)，在完成總給礦量大小的設(shè)定后，PLC控制系統(tǒng)做出自動識別是否需要調(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 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)恒定自動給礦控制。
4、 如權(quán)利要求l所述的球磨恒定給礦自動化控制方法，其特征是在圓盤 及皮帶流程界面下方設(shè)置有連鎖啟動和自動調(diào)節(jié)按鈕，在圓盤及皮帶流程界面 上方設(shè)置有圓盤運(yùn)行頻率的顯示燈，在圓盤及皮帶流程界面中部設(shè)置有圓盤皮 帶啟動選擇燈，在界面右側(cè)設(shè)置有圓盤情況、皮帶機(jī)情況和圓盤故障報警的指 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)控制圓盤給礦機(jī)運(yùn)行速度；圓盤給礦機(jī)運(yùn)行頻率、給礦量信息實(shí)時在上位機(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強(qiáng)度，延長設(shè)備使用壽命。
文檔編號G05B19/05GK101298062SQ20081002808
公開日2008年11月5日 申請日期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 申請人:深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司凡口鉛鋅礦