一 、概述

    近十多年来 ，由于矿用检测与分析仪表的逐渐更新和不断完善 ，计算机的性能价格比的大幅度提高和局域网 、INTERNET网络的普遍应用 ，各种远程控制系统在各行业的成功应用 ，使目前选矿厂的过程控制及自动化操作达到了一个崭新的水平 。在国内的金矿 、铜矿 、铁矿等一些矿山 ，通过对现有选矿厂进行自动化改造 ，取得了明显的经济效益 。

本系统针对磨矿生产各工作环节 ，特别是关键工艺流程实施自动化监控 ，同时为选矿管理等业务环节提供基础数据源 ，为选矿厂 、矿业公司进行更加科学的经营管理与决策提供有力的支持 。

二、总体设计思想

通过监测磨矿各环节的数据 ，实现给矿量 、磨机进水量 、加球量 、化验取样 、砂泵变频控制等环节的自动化实施 。显示一个周期内所监测的数据 ，为管理者提供数据依据 。提高出矿量 ，减少能耗 、人力 ，方便管理 。

四 、自动化系统介绍

1 、控制系统特点

控制系统以稳定 、实用为主 ，主要以就地（开环/闭环）控制 、远程干预、集中管理为特点 ，同时实现网络共享 。同时可以实时监测能源消耗指标 ，为节能减排提供数据依据 。可以实现监测 、控制 、超限报警 、超限顺序停车 、记录实时数据等功能 。

就地控制 ：利用PLC控制器实现对控制系统中的关联设备的控制及检测 ，显示设备状态 ，使管理人员或者工作人员能够直观的看到各个设备的运行状态 ，为管理及设备的使用提供依据 。

远程干预 ：利用PLC控制器的强大通信功能 ，可以根据实际动态生产需求对其中设备进行远程的控制 ，同时通过设备状态及数据显示的辅助 ，可以实现多个流程的无人值守 ，节省人员 ，减轻值班人员的劳动强度 ，实现人性化管理 。

手自动转换:通过控制柜上的手自动转换按钮 ，方便实现手动与自动的切换 ，满足维修及其他工况的需要 。

2 、控制流程介绍

自动化系统主要是实现重点岗位的设备自动监测和自动控制功能 ，使生产过程自动连续化 、减少人为因素造成的停车 ，使生产设备按照流程顺序自动启动和停止 ，实现有序生产 ，减少现场人工干预 ，提高生产效率 ，降低人工成本 。同时保留人工操作功能 ，与自动控制系统并行连锁使用 。

本自动化控制系统主要针对皮带 、磨机 、分级等几处关键流程和关键设备 ，以下是各个重要流程控制的介绍 ，其他附属设备省略 。

2.1磨矿分级

2.1.1原矿给矿自动控制

球磨机是生产环节最重要设备之一 ，也是生产的大型设备及生产工艺中至关重要的中间环节 ，运行中的实时监控是非常必要的 ，这样可以减少大型设备的故障率 ，减少生产损失 ，提高生产效益 。

球磨机的监测首先一个问题是连续加球问题 。平常加球基本都是每天一次性加球 ，势必会出现球磨机瞬间或短时间内负载增大 ，加矿量减少或加矿量不均衡 ，造成溢流矿浆浓度降低 ，从而影响分级及其他流程的生产效率 。定时定量加球是目前大型矿山必要的解决球磨机生产效率的手段 ，同时也为监测球磨机提供了稳定的依据 ，所以尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!建议使用全自动加球机 。（全自动加球机介绍见附件2）（此处为建议 。）

有了均衡给矿及定时定量加球 ，球磨机具备了稳定的工况 ，这样状态下监测球磨机能够为生产提供准确的数据和依据 。

在稳定给矿给球的状态下 ，监测球磨机运行电流是判断球磨机负载的一个重要依据和手段 。在生产过程中 ，球磨机的高压电机会根据负载的大小 ，出现电流随负载的变化 ，根据监测球磨机的电流大小 ，来判断球磨机的负载即给矿量，如果给矿量超过设定值 ，通过程序自动控制给料机的给矿量 ，满足正常的生产要求 。

在不使用自动加球机的状态下 ，通过球磨机运行电流判断球磨机的负载即:给矿量 ，加球量 ，（通过电流监测的球磨机负载的数据为模糊数据 ，会有一定的误差 ，不能达到精确控制 。）根据电流的数据控制器自动控制给矿量 ，显示加球量 。

2.1.2分级浓度/水量自动调整

分级浓度的监测 ：在线式浓度计采集到的磨矿沉砂池矿浆的浓度值 ，反馈给往球磨机注水管路上的调节阀，来自动调节给水量 ，从而使供给旋流器的矿浆浓度保持在生产要求的范围内 。

2.1.3分级PH值/自动调整石灰供给量

分级PH值的监测 ：由在线式PH计采集到到的磨矿后矿浆PH值 ，反馈给控制器 ，由控制器自动显示石灰的供给量（调整） ，从而使矿浆PH值保持在生产要求范围内 。

2.2磨矿各项数据检测

磨矿在选矿工艺中起到的作用是至关重要的 ，同时磨矿后矿浆的各项数据指标也是影响出矿量的关键因素之一 。通过各种直观的检测数据 ，可以为生产提供有效的生产依据 。从而实现自动控制 ，提高出矿量 。

2.2.1矿浆浓度的监测             

矿浆浓度的检测是每个矿山每天所必须要检测重要数据之一 ，但在自动化系统中要将浓度数据呈线性输出 ，从而根据矿浆浓度来调整给水量 。

所以尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!建议使用矿浆浓度计 ，可以实现浓度的线性输出至总控制器 ，由总控制器根据所采集到的数据进给水量进行调整 。（浓度计介绍详见附件3）

2.2.2矿浆取样

 在矿厂一般采用人工取样 ，这种取样方式通常为一小时甚至几小时取一次样 ，这样在取样时间上存在着不确定性 ，所取的标本不具有代表性 ，影响化验结果 。并且存在安全隐患 。

尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!建议使用自动取样机 ，自动取样机分为槽式 、管道式和矿粉取样 ，完全适用于各个环节的取样 。全自动取样机可设定取样时间间隔 ，取样间隔时间最小 ：1分/次 ，取样间隔可根据化验人员的需求随意调整 。所取标本具有代表性 ，可直观的体现出在某段时间内矿浆的变化 ，纯机械结构运行安全稳定 ，操作简单 ，易维护 。（全自动取样机介绍见附件4）

2.2.3 粒度的检测

由于目前在国内没有在线式粒度检测仪表 ，而普通的检测仪表造价昂贵且需要人工化验 ，所以 ，在此自动化系统中无法做到粒度的自动检测 。

五 、控制工艺所用设备及布线介绍

1 、控制柜可以放置在控制室附近 ，也可以根据现场要求确定位置 ，控制柜一般采用1800*1000*800的GSD标准规 ，配置按照GB规范 ；

2 、线缆分为控制线缆和电源线缆 。

3 、控制器采用西门子S7-200 ，以及附属扩展模块 ；

4 、通信采用西门子RS485通信方式 ；

5 、传感器（重量 、液位 、浓度 、电流 、电压 、功率）均采用国内知名品牌 ；

6 、其他电器元气部件采用正泰 ；

7 、电机采用低速电机 。

六 、控制细节说明

     1 、加球量显示 ：通过电流护感器检测球磨机电流的变化来判断球磨机负载即 ：球量 、矿量 ，同时显示球磨机电机当前运行电流的变化 。

     2 、PH值检测 ：通过PH计检测矿浆的PH值控制加入矿浆的石灰量 ，显示当前矿浆的PH值 ，在线式实时输出 。

     3 、浓度的检测 ：采用在线式浓度计 ，浓度计输出4~20mA信号给控制器 ，通过控制器程序将4~20mA信号转换为实际数据 ，根据此数据控制矿浆的浓度及给料机 。

     4 、矿浆取样 ：采用低速电机 ，纯机械结构 ，易维护 ，可靠性高 。通过控制器控制低速电机正反转达到取样的效果 。

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