偉源礦業選礦自動化系統方案

2022-05-19 08:28:25 字數 4726 閱讀 4777

一、 偉源礦業選礦自動化控制系統的組成:

一段磨礦分為皮帶秤及給礦控制、流量計及給水控制、自動加球機及電耳給球控制、計算機系統。

二段磨礦分為自動加球機及電耳給球控制、超聲波濃度檢測及模糊給水控制、計算機系統。

二、 偉源礦業選礦自動化控制系統的執行流程圖:

三、 偉源礦業選礦自動化控制系統的執行說明:

(一)一段磨礦控制系統執行說明:

1、電子皮帶秤及給礦控制:

電子皮帶秤是用於輸送系統中對散狀物料進行連續計量的理想裝置,具有結構簡單、計量精確、操作方便、維護量小、便於系統管理等優點。稱重橋架安裝於輸送機架上,當物料經過時,計量託輥檢測到皮帶機上的物料重量通過槓桿作用於稱重感測器,產生乙個正比於皮帶載荷的電壓訊號。速度感測器裝在摩擦輪測速器內,直接放置於皮帶上,提供一系列脈衝,每個脈衝表示乙個皮帶運動單元,脈衝的頻率正比於皮帶速度。

皮帶秤智慧型控制器從稱重感測器和速度感測器接收訊號,通過積分運算得出乙個瞬時流量值和累積重量值。控制器可提供4~20ma等多種訊號給計算機系統,在系統上即可完成給料設定及物料瞬時、累積量的查詢。

由計算機系統設定給礦量,皮帶秤根據計算機給定資料進行給礦,偉源礦業皮帶秤的給料部分沒進行給礦控制,所以給礦量可調整範圍很小。皮帶秤將實際給礦數值傳輸給計算機。

2、流量計及給水控制:

給水流量計量採用智慧型電磁流量計,該儀表是一種電磁感應式流量儀表,它由感測器和智慧型訊號轉換器組成。它能測量各類導電液體的體積流量,精度高、穩定性好,不受被測液體溫度、壓力、密度、粘度和導電率變化的影響。感測器結構簡單,無節流裝置,不堵塞管道不產生壓力損失,可水平、垂直、傾斜方式安裝,只要保證測量管內充滿液體和沒氣泡即可。

現場液晶顯示瞬時流量、累積流量、流量百分比、流體流速、故障報警。故障自診斷,實現空管判斷報警、勵磁故障報警、超量程報警、輸出訊號故障報警。可正向流量累積、反向流量累積、雙向流量差累積。

一鍵恢復出廠引數設定。多種訊號輸出備選4~20ma、0~1khz、hart、rs485等。實時輸出給計算機系統以顯示當前流量。

是給水流量計量的最佳選擇。

給水控制,計算機系統給定資料進行給礦,皮帶稱智慧型控制器根據該數值調整皮帶上給礦的量,同時輸出對應的4~20ma訊號給電動蝶閥或電動流量調節閥,自動調節該給礦值狀態下的閥門開度,調節給水量。

3、自動加球機及電耳給球控制、計算機系統:

自動加球機是利用安裝在滾筒上的球爪進行隨機取球,然後通過光電檢測器進行非接觸檢測,並由可程式設計序控制器(plc)進行智慧型辨識和控制的智慧型自動加球裝置,從根本上解決了以往加球機存在的鋼球卡、堵現象,對直徑30mm以上的任意鋼球均能順利補加,並能準確識別鋼球的型別和數量,實現了多規格鋼球的混裝補加和控制。通過與進礦皮帶稱、磨機電耳的結合能夠更好的實現全自動加球,真正實現無人工值守。

該智慧型自動加球機系統,通過檢測皮帶秤資料以及磨機電耳反饋訊號以自動加球機為主要執行機構,採用plc控制器獲取進礦皮帶稱的進礦量和磨機電耳的反饋訊號為主要依據,確定磨機內物料的填充情況,根據礦物質特點,結合實際生產中的加球經驗資料,通過plc控制器內部計算與比較,結合選礦工藝計算出實時的球量與應補加的球量。在加球機球道部分安裝有計數感測器,每個球經過球道時計數器自動計數,當達到工藝要求的數量時反饋訊號給plc控制器,由plc控制器自動控制加球機的執行與停止,並且在計算機系統中實時顯示加球狀況,實現智慧型加球,保證球磨機的充填率穩定在最佳狀態。從而提高磨礦效率,來達降低磨礦產品的經營費用,提高經濟效益。

現有的通用型自動加球機是有球倉,球道,電機帶動加球機構,附加光電感測器,通過plc控制櫃,實現自動加球。在磨礦廠使用中是每台磨機單獨安裝一台自動加球機,根據生產工藝不同,結合現場生產經驗,自主設定加球間隔時間和加球數量,這樣便於單獨控制每一台磨機的加球情況,加球準確,便於控制。

現在鐵礦選礦車間,特別是偉源礦業的選礦車間,一共有兩個系列磨選系統,一共有17臺磨機,如果按照普通選廠安裝自動加球機方案,需要17臺自動加球機,可以實現自動加球,達到好的經濟效果。但是這樣可能會提高選廠的採購和改造成本,結合選廠具體情況,我們給出如下改進設計方案:一台加球機給兩台磨機同時加球,控制系統實現集中智慧型控制。

實現同樣的功能,這樣可以大大節省改造成本。

首先是通過對偉源礦業選礦車間的考察了解,在每一段都基本是均勻給料,磨機工作狀態基本一致,在每一段兩台磨機公用一台加球機,兩台磨機同時加球,這樣就要求在原先加球機基礎上加大球倉,以滿足兩台加球機的加球需要,其次改進我們的球道,設計成乙個球道分成兩道的樣式。這樣可以實現一台加球機同時給兩台球磨機加球的功能。

其次關於加球機安裝設計,現在車間磨機入料口處,安裝單台加球機的空間不夠,需要另外搭建安裝加球機的平台,因為採用一台加球機同時給兩台磨機加球,需要車間自行設計安裝平台。

最後,自動加球機安裝好以後,通過現場工藝師根據自己選廠磨礦的具體情況,設定加球間隔時間和加球數量,在選廠磨機數量少的情況下,單台自動加球機單獨設定也很方便,可以達到較好的加球效果。現在偉源礦業選廠磨機較多,每一台單獨控制需要單個控制櫃,也增加一些成本。根據現場情況,我們可以實現集中控制,智慧型控制。

通過新增磨機狀態檢測器(電耳),自動檢測磨機狀態,根據磨機狀態和皮帶秤檢測的進料情況,自動補加鋼球,實現智慧型集中控制。

將磨音檢測器(電耳)安裝於一室:投入口與中間壁板的** a:b=1:1

二室:把中間壁板和排出口之間分成三等份,距離排出口1/3位置。(如下圖)

由磨音檢測器(電耳)檢測磨機運轉的音訊,將音訊訊號轉換為4~20ma訊號傳送至主控計算機系統,經過計算機系統與預先設定好的音訊訊號做比較,判斷出此時磨機內載荷情況。電子皮帶稱將實時的進礦量訊號轉換為4~20ma訊號傳送至計算機系統。然後將皮帶稱和電耳的訊號進行比較計算,如果進礦量處於穩定的範圍內,而電耳所檢測的訊號低於磨機預設值,則控制器結合進礦量與選礦工藝給出最佳的加球量進行自動加球。

球由加球機的螺旋滾筒將球依次抓出,經球道加至磨機。當球經過球道時,球道安裝的紅外感測器(計數器)將自動識別球的個數(也可識別球的大小,根據現場要求新增)當計數器達到所給出工藝要求的球量時自動加球機將自動停止。

該自動加球機可脫離電耳和皮帶稱的關聯單獨使用。在不使用全自動加球的情況下,可在自動加球機的顯示屏設定加球數量及間隔時間。

①系統組成:

a)電耳

電耳通過安裝在現場的特殊結構的探頭,接收磨機發出的雜訊,經遮蔽電纜傳輸儀器,轉換為數字分貝百分比顯示,同時輸出與分貝值成比例的4~20ma電流訊號供後端plc控制器採集使用。分貝值與磨內物料填充量成反比,正比於磨機發出的雜訊,因此它能定量的測量磨機負荷的大小。plc控制器可以根據磨音的高低控制各種入磨原料的流量,從而實現對磨機負荷的控制,使磨機產量提高,電耗最低。

其內部具有矯正訊號源,以便plc控制器更好的採集其訊號。

b)plc控制器

plc控制器採用德國西門子公司的可程式設計序控制器及中文操作面板和主控計算機進行設計。主要功能有:可設定皮帶秤的給礦量,根據實際給礦量,調整給水量,從而控制礦漿濃度到設定值範圍。

可自動按設定時間或質量補加鋼球;可隨時切換到手動方式向球磨機連續補加鋼球;能自動識別所加鋼球的種類和數量,並在顯示器上累計歷史值和當班值;具有過載保護、系統聯鎖,故障自檢及說明、網路通訊等功能。

c)鋼球檢測機構

由一對紅外感測器組成,紅外感測器反應靈敏,紅外感測器可以檢測出新增的鋼球個數。

d)傳動機構

傳動機構由低速三相非同步電動機直接驅動,為系統提供動力,速度8r/min左右,或根據實際應用進行調整。

e)加球機構

自動加球機採用表面帶抓球爪的滾筒來完成對鋼球的抓取。抓球爪在滾筒表面呈螺旋形分布,每個抓球爪由3-4塊指板構成,並形成勺狀,可以抓φ30mm~φ125mm的任意直徑的鋼球。

加球機結構示意圖

②主要功能:

a)根據需求設定加球量;

b)自動調節礦漿濃度;

c)手動加球與自動加球切換;

d)無球報警、故障報警、過載保護;

e)顯示加球量及總加球量;

f)鋼球規格檢測;

g)加球量檢測;

h)執行時間顯示;

i)螢幕操作,簡單方便;

j)其它功能可根據現場要求新增。

③技術引數

a)安裝尺寸:

總尺寸為:1800×1200×1700mm*mm。

儲球倉為:1800×1200×1000mm*mm。

高度根據噸位調整,預設為1000mm。

b)鋼板厚度:10mm。

注:鋼板厚度可根據鋼球實際重量訂做。

c)橡膠襯墊厚度:8~10mm。

內附橡膠襯墊可以有效的緩衝鋼球對加球機球倉的衝擊力,並且起到耐磨的作用。

d)加球機自重:≈1.2t。

e)加球規格:φ30mm~φ125mm。

注:加球規格可根據現場要求訂做。

f)球倉容量:≈3.5t。

注:根據現場實際情況可調節。

g)電機功率:1.1kw低速電機(8r/min)。

h)加球能力:90個/分鐘。

注:可根據現場實際需求更改。

i)控制器:採用德國西門子s7-200系列。

j)人機介面:採用德國西門子td400c。

k)通訊介面:rs485/232。

l)計數感測器:紅外感測器φ20。

注:以上引數為標配引數,可以根據現場實際情況更改。此型號的加球機可以實現一種或者多種規格鋼球的加球。

④自動加球機配置清單

(二)二段磨礦控制系統執行說明:

1、自動加球機及電耳給球控制、計算機系統(工控機):

與一段控制原理及裝置配置相同。

2超聲波濃度檢測及模糊給水控制

超聲波**濃度計檢測出礦漿濃度,並以4~20ma訊號輸出給主控計算機系統,系統將與內部的設定資料進行對比,按照設定的濃度值給出4~20ma訊號送到給水的電動蝶閥或電動流量調節閥,自動調節閥門開度,從而達到自動調節礦漿濃度的目的。給水端的電磁流量計同步顯示給水量。

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