趙文軒

摘 要：在實(shí)際的礦產(chǎn)處理過程中，最初的處理階段就是選礦，一般都是通過球磨系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的操作的，但是在傳統(tǒng)的系統(tǒng)建設(shè)上存在著一定的不足，所以文章探討了基于PROFIBUS總線構(gòu)成的PLC-SCADA系統(tǒng)，這種系統(tǒng)能夠完全滿足相關(guān)的活動(dòng)對(duì)于自動(dòng)化水平的要求，并且能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)處理效率的大幅度提升，由于它的優(yōu)越特性，目前已經(jīng)應(yīng)用于很多的相關(guān)產(chǎn)業(yè)，并且取得了很好的實(shí)際效益。

關(guān)鍵詞：球磨；給礦；濃度；變比值控制；PLC-SCADA

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）27-0109-02

當(dāng)前的礦產(chǎn)生產(chǎn)過程最重要的環(huán)節(jié)就是磨礦，因?yàn)槟サV過程不僅僅會(huì)影響后續(xù)工作的效率還會(huì)對(duì)最終的產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，所以這就需要做好相關(guān)的控制。但是在一般情況下，這方面的監(jiān)控工作的工作量比較大，再者耗費(fèi)的人力資源也是很大的，所以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制會(huì)大大促進(jìn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的革新進(jìn)步，使得行業(yè)的發(fā)展更為迅速。

1 現(xiàn)狀及問題

在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，最先進(jìn)性的操作就是磨礦，在一般情況下都是采用球磨的方式來(lái)進(jìn)行這一生產(chǎn)過程，一般情況下都是采用比較經(jīng)典的那種架構(gòu)模式來(lái)進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的組合操作。具體的操作流程一般都是下面介紹的這一種：首先原材料在經(jīng)過采集之后，需要進(jìn)行的第一步就是粉碎因?yàn)橥ㄟ^粉碎，這樣就把原礦石變成粉末狀的物質(zhì)，這樣有利于后面的研磨更加精細(xì)，也有利于后面的反應(yīng)和實(shí)際的生產(chǎn)過程更加高效，所以在進(jìn)行這一過程的時(shí)候需要做好的就是控制給水量和相應(yīng)濃度，因?yàn)檫@會(huì)影響到實(shí)際控制產(chǎn)品質(zhì)量的。但是當(dāng)前國(guó)內(nèi)大部分磨礦廠，這一部分的處理還存在了一些問題，最主要的就是在磨礦的過程中主要是靠人工來(lái)進(jìn)行操作，這樣就會(huì)給煤礦帶來(lái)一些主觀上的影響因素不利于磨礦質(zhì)量的穩(wěn)定。再者就是在給水過程中，由于人工的調(diào)節(jié)可能會(huì)出現(xiàn)水壓的變化以及礦量變化等因素，這樣容易對(duì)研磨過程中的球狀磨礦機(jī)造成一定的損害。但是通過自動(dòng)化的設(shè)置，磨礦機(jī)就能夠通過相關(guān)的程序和檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)這一過程進(jìn)行及時(shí)的反饋調(diào)節(jié)，這樣就能夠適應(yīng)多變化復(fù)雜的客觀環(huán)境，并且能夠保證磨礦過程中能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能高效的目標(biāo)。

2 方案

因?yàn)槟サV工藝的生產(chǎn)需要是比較高的，所以我們就需要對(duì)整個(gè)球磨控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行各部分之間的獨(dú)立設(shè)定，然后再進(jìn)行總體性的聯(lián)合，這樣就能夠保證自動(dòng)化的系統(tǒng)有一個(gè)比較好的給礦控制和濃度控制。

2.1 給礦控制設(shè)計(jì)

一般情況下，球磨機(jī)往往會(huì)有多臺(tái)的給礦機(jī)來(lái)進(jìn)行礦物原料的供給，這樣就需要做好對(duì)多臺(tái)機(jī)的整體性的控制，因?yàn)槿绻麤]有做到整體性的把控，那么就會(huì)出現(xiàn)各個(gè)給礦機(jī)進(jìn)度不相同的現(xiàn)象，容易造成給礦過快或者是過慢的現(xiàn)象，這樣不僅會(huì)給給礦機(jī)本身帶來(lái)一定的機(jī)械設(shè)置上的危險(xiǎn)，而且會(huì)導(dǎo)致輸出礦量有一定的下降。所以針對(duì)需求我們必須要做好對(duì)給礦機(jī)的經(jīng)常性更換，這樣就能夠保證在下礦口不會(huì)造成結(jié)塊現(xiàn)象，因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象，那么就可能造成礦物材料的堆積，這樣就會(huì)對(duì)設(shè)備造成一定的危險(xiǎn)，使得設(shè)備故障頻頻發(fā)生，會(huì)給企業(yè)的相關(guān)生產(chǎn)成本帶來(lái)一定的增加。

具體的操作措施可以同下面兩點(diǎn)來(lái)進(jìn)行處理，首先就是當(dāng)?shù)V機(jī)運(yùn)行達(dá)到一定的程度的時(shí)候，就可以切換到另一臺(tái)礦機(jī)進(jìn)行工作的接替，這樣就能夠保證每一個(gè)礦機(jī)都有一定的休息時(shí)間和維修時(shí)間，這樣就可以保證整體的礦機(jī)運(yùn)作狀態(tài)是比較安全的。再者如果出現(xiàn)變頻故障，應(yīng)該即使禁止設(shè)備的啟動(dòng)，這樣就可以保證出線問題能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)解決，從而避免相關(guān)工作過程中一些人為風(fēng)險(xiǎn)的出現(xiàn)。

2.2 濃度控制設(shè)計(jì)

一般情況下，對(duì)礦量濃度的固定也是比較重要的，因?yàn)樵诔醪降姆鬯檫^程中，沒法做到對(duì)礦量的濃度進(jìn)行控制，一般情況下都是在球磨機(jī)進(jìn)行磨礦的時(shí)候，進(jìn)行沖水來(lái)達(dá)到對(duì)礦量濃度的控制，但是國(guó)內(nèi)的大部分企業(yè)由于受到自身工藝條件的限制，使得對(duì)這一部分的處理仍然存在很多的問題，主要的體現(xiàn)就是在進(jìn)行磨礦的時(shí)候，變化比值的控制一般都是第三參數(shù)或者是主參數(shù)來(lái)進(jìn)行的，但是這兩個(gè)參數(shù)在實(shí)際的參數(shù)設(shè)置過程中是存在一定的片面性的，所以在變比值控制系統(tǒng)中，我們應(yīng)該加入其他的一些成分來(lái)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品指標(biāo)的提高。

首先做好的就是在系統(tǒng)工作過程中，根據(jù)當(dāng)前的礦量來(lái)進(jìn)行一定的給水處理，這樣就能夠保證礦量和的水之間有一個(gè)比較合理的系數(shù)，這樣就能夠使得給水閉環(huán)指定值有一個(gè)科學(xué)的規(guī)范，從而實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用，這樣也有利于系統(tǒng)工作過程中磨音檢測(cè)器的檢測(cè)效果的提升。因?yàn)橹暗纳a(chǎn)工藝主要是通過人員的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際的聲音來(lái)進(jìn)行處理，但是有受到客觀環(huán)境的影響，這些過程一般都是存在很大誤差的，所以通過機(jī)器的檢測(cè)，就能夠更好地修正原先生產(chǎn)過程中一些不合理的成份，能夠及時(shí)反饋出時(shí)間變化和濃度檢測(cè)值之間的關(guān)系，從而進(jìn)行相關(guān)的參數(shù)設(shè)定，能夠保證球磨機(jī)的出礦量更加符合科學(xué)的規(guī)范。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

采用基于PROFIBUS總線的PLC-SCADA系統(tǒng)，因?yàn)槲鏖T子在這方面的產(chǎn)品是比較好的，并且性價(jià)比也是比較高的，所以選擇57300系列PLC作為主控制器（CPU），這一處理器處理速度快并且在實(shí)際的程序運(yùn)行和指令操作過程中的檢錯(cuò)效果也是比較好的。再者，在進(jìn)行I/O接口的選擇過程中，也要考慮好相關(guān)的接口型號(hào)和連接方式，一般情況下都是通過PROFIBUS-DP接口通訊。因?yàn)榭刂剖沂沁M(jìn)行過程控制的最主要的地點(diǎn)，所以在機(jī)器運(yùn)作的時(shí)候，也要有相關(guān)的進(jìn)程備份，這樣既方便了以后的信息分析，也有利于通訊模塊之間的信息交互更加順暢。采用美國(guó)Intelution公司的iFx工控組態(tài)軟件iiFx。此外，還應(yīng)該設(shè)計(jì)兩臺(tái)操作站，這主要是用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際的機(jī)械運(yùn)作情況相關(guān)數(shù)據(jù)做到及時(shí)的反饋和跟蹤，通過曲線圖和動(dòng)態(tài)顯示等方法來(lái)保證各個(gè)部分的運(yùn)作情況能夠在可控的范圍內(nèi)。控制室另設(shè)服務(wù)器一臺(tái)，該服務(wù)器的主要職能就是進(jìn)行車間和控制室之間的聯(lián)系，這樣就能夠保證一些問題能夠及時(shí)反饋到控制室，進(jìn)行相關(guān)的操作，這也有利于整個(gè)運(yùn)作系統(tǒng)應(yīng)急能力的提升，并且?guī)椭芾韺蛹皶r(shí)了解底層的生產(chǎn)和設(shè)備運(yùn)行情況。

3.2 軟硬件配置

因?yàn)樵撓到y(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)很高的自動(dòng)化程度，所以在中心處理器地選擇上必須要選擇那些有很強(qiáng)大的處理能力的，所以適合選擇相關(guān)性能比較好的57315-ZDP處理器。因?yàn)樵趯?shí)際的操作過程中，機(jī)器所要進(jìn)行的操作是十分簡(jiǎn)單的，只是做好對(duì)于一些參數(shù)的設(shè)計(jì)和一些簡(jiǎn)單的程序的執(zhí)行，所以存儲(chǔ)卡的選擇就可以選用比較小容量的64位的ROM存儲(chǔ)器卡；其他的電子器件部分就沒要太多的限制了，只要是滿足機(jī)器運(yùn)行的基本要求就好了。

一個(gè)十分關(guān)鍵的部分就是對(duì)電動(dòng)球閥的選擇，這是整個(gè)機(jī)器的關(guān)鍵所在，應(yīng)該做好對(duì)周圍環(huán)境和其他相關(guān)部分的全面的分析。由于選礦廠使用的是循環(huán)水，水中含有纖維性和固體顆粒狀物體等雜質(zhì)，容易造成閥門堵塞。但是因?yàn)閂型球閥是一種直角回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，球芯在閥座之間回轉(zhuǎn)時(shí)具有很大的剪切作用，可防止球芯與閥座之間因污物產(chǎn)生的卡死現(xiàn)象，所以這是非常適用于選礦廠這種使用循環(huán)水的系統(tǒng)中。

4 結(jié)束語(yǔ)

就目前的情況來(lái)看，該系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果還是比較明顯的，已經(jīng)在很多大型的選礦廠得到了很廣泛的應(yīng)用。由于該機(jī)械的自動(dòng)化程度比較高再加上相關(guān)的操作流程也是很可靠的，這就大大節(jié)省了相關(guān)人員的生產(chǎn)壓力，也節(jié)省了企業(yè)的生產(chǎn)成本，機(jī)械化地生產(chǎn)過程能夠保證一些參數(shù)的設(shè)計(jì)更符合當(dāng)前的實(shí)際需要。所以，綜合這各方面來(lái)看，這一設(shè)備對(duì)實(shí)際的礦物加工過程是有很重要的意義的。

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