工艺在线检测仪表与自动控制系统在司家营铁矿的应用.pdf

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1、SerialNo．553现代矿业总第553期May．2015M0DERNMINING2015年5月第5期工艺在线检测仪表与自动控制系统在司家营铁矿的应用李少华赵立志王世新熊向前(丹东东方测控技术股份有限公司)摘要针对目前国内球磨机1段给矿参与自动控制，磨机往往要随矿石性质变化而改变给矿量，不能很好提高磨机效率，单纯通过自动化控制又难以实现的问题，通过选用在线粒度分析仪与磨音检测采用模糊控制理论结合PID控制方案建立了自动控制系统。实际应用表明：该方案可有效提高磨机的工作效率及处理量，达到了稳定磨矿浓度等磨矿指标、提高自

2、动控制程度的目的。关键词在线粒度分析仪磨音浓度模糊控制自动控制系统国内外许多单位对磨矿分级过程自动控制进行测量大量矿浆，具有杰出的精确度和可靠性。DF—了研究，大多采用数字PID控制方案，其对于给矿流PSM超声波在线粒度仪在河北钢铁集团司家营铁量的控制、磨矿浓度的控制、溢流浓度的控制和泵池矿选矿厂自投入自动化控制以来，起到了不可替代液位的控制都有不错的效果。而磨矿分级过程具有的作用。超声波粒度仪的实时在线检测，使球磨工随机干扰因素多、过程机理复杂、非线性、大滞后、各或自控系统可在确保产品粒度满足工艺要求的前提环节变量相

3、互耦合作用大等特点，因而仅用以上方下，根据矿石性质可适时调整给矿量或给水量等控案实现控制目的还远远不够。为此，河北钢铁司家制参数，保证磨机永远实时处于高水平负荷状态，使营铁矿一期五系列自动化控制项目以1段球磨机与磨机处理量保持较高或最大。分级机闭环工艺控制为研究对象，通过对现场的工1．2控制系统的软件选择艺点评估取样，并与现场工艺人员讨论研究，最终决编程软件采用了PCS7编程软件，可实现程序定采用DF—PSM超声波在线粒度仪检测溢流粒度、的在线监视、修改，并集成组态软件WTNCC6．2将浓度，采用DF—MSSA智能磨音

4、频谱分析仪检测球磨组态监控画面在上位计算机显示现场设备运行状况机工作状态，结合模糊控制理论来实现对磨矿的控以及部分实时检测数据。设备的运行状态多以动态制。方式直观的显示出来，数据检测则以相对应的数字1控制系统配置及功能要求或棒图直观显示。在组态控制画面中，不仅可实现1．1控制系统的硬件选择设备运行状态的显示，而且可进行参数的修改，工艺为保证控制系统的稳定性和实用性，设计采用参数的调整，显示部分为现场设备运行实时检测。了大容量、稳定性较强的西门子CPU417一H高性能具有操作权限的操作员可对其进行操作，以此指导处理器作为

5、控制器，采用了现场应用稳定、测量精度生产。较高的DF．PSM超声波在线粒度仪、DF-6420超声1．3控制系统的网络组态波矿浆浓度计和DF—MSSA智能磨音频谱分析仪等为防止控制系统瘫痪，实现控制器的无扰切换，在线检测仪表。该控制系统采用了冗余型网络。西门子$7-400系DF．PSM是一种连续矿浆流在线粒度监测系列PLC(CPU417．H)作为主控制器(主站点)，主站统，它基于超声衰减原理测量矿浆的粒度和浓度，这点之间通过光纤进行信息交互。选择ET2OOM模块项测量技术在国外研究40多a，超声粒度仪已被矿作为远程I／O

6、(从站点)，它与主站点访问通过PRO—物处理工业广泛接受。河北钢铁集团引进的FIBUS现场总线进行通信，CPU与上位机采用传输DF—PSM超声波在线粒度仪为丹东东方测控技术股速率更快更可靠的工业以太网，构成了三层网络结份有限公司自主研发产品，该产品能够快速、精确的构的控制层。另外，根据车间的实际情况，可在多个球磨机组之间设置多个远程I／0从站点，实现与李少华(1981一)，男，工程师，118000辽宁省丹东市沿江开发区滨江中路136号。主站上位机间的数据通信。20】总第553期现代矿业2015年5月第5期1．4控制系统

7、的功能要求机的总矿量(人磨总矿量=磁选机精矿量+入磨皮针对球磨机的研磨过程随机干扰因素多，过程带检测矿量)，最后根据磨机的负荷状态计算来调机理复杂，存在较大的惯性和滞后性，将自动控制理整圆盘给料机的开启数量及频率控制，实现设定值论引入到球磨机控制系统中，具有很强的鲁棒性，能给矿量控制。够有效地克服球磨机主电机功率的非线性、时变等3．1．2控制算法因素的干扰。该控制系统运行可靠、调节速度快、抗(1)主要根据检测参数磨机功率、磨音、分级机干扰能力强，能较好地实现球磨机恒功率自动控制，电流、分级机溢流粒度基于模糊运算原理完成

8、控制最大限度地提高设备的生产率和自动化水平。给矿自动控制框图见图2。2控制系统的检测内容给矿为使控制系统更加稳定、准确，对以下变量进行模糊模了检测、采集。检测内容包括：球磨给矿量检测，运糊算运DF—MSSA对磨机声音的检i贝0，磨机功率检测，球磨工算执矿返砂水流量检测，球磨排矿水流量检测，分级机电流量行控返制机检测，DF—PSM对