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
。
三
、自动化系统总体架构
自动化系统的总体架构如下
：
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4）
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3）
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
。
（详见附件1《所需配件明细表》）
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
。
青岛尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!自控系统有限公司(https://www.muweiys.com)是一家专门从事矿山自动化设备研发 、设计 、加工及安装的专业化公司 。主营产品有 ：自动加球机,全自动加球机,球磨自动加球机 ，自动加药机 ，全自动加药机 ，数控加药机 ，采矿破碎流程控制 ，浮选控制系统 ，磨矿自动控制系统 ，浓度计 ，排水自动控制系统 ，选矿生产控制系统等自动化类产品