工業(yè)雙氧水流量計在鎢礦選廠(chǎng)生產(chǎn)自動(dòng)化監控系統中的應用

一、工程實(shí)例
某鎢礦選廠(chǎng)于2007年投入生產(chǎn)，在原礦中，金屬鎢的儲量相對較大，同時(shí)伴生金屬包括銅、鉬等。在選廠(chǎng)生產(chǎn)中，全廠(chǎng)分為重選段和細泥段二個(gè)作業(yè)工段，其中，重選段每天能夠處理原礦約4500t，選礦工藝相對成熟，但還未實(shí)現系統的自動(dòng)化控制，工人僅僅能夠憑借自身的經(jīng)驗進(jìn)行手動(dòng)調節，不僅較難實(shí)現對生產(chǎn)過(guò)程的及時(shí)準確控制，難以獲得良好的生產(chǎn)指標，同時(shí)也缺乏合理有效的管理數據支撐，在成本核算中存在著(zhù)較大的困難。應用選礦自動(dòng)化技術(shù)，能夠充分考慮選礦過(guò)程中存在的各種影響因素，同時(shí)能夠隨著(zhù)入選礦石性質(zhì)的變化，自動(dòng)改變對于各個(gè)變量的管理和控制，使得選礦指標能夠達到最佳值，同時(shí)豐富管理手段，提高管理效果，降低管理成本。在鎢礦選廠(chǎng)生產(chǎn)中，應用工業(yè)雙氧水流量計組成自動(dòng)化監控系統，能夠有效豐富選礦管理手段，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。本文結合相應的工程實(shí)例，對自動(dòng)化監控系統在鎢礦選廠(chǎng)生產(chǎn)中的設計應用進(jìn)行了分析和探討。
二、自動(dòng)化監控系統設計
針對鎢礦選廠(chǎng)生產(chǎn)的實(shí)際需求，這里應用相應的自動(dòng)化技術(shù)，對自動(dòng)化監控系統進(jìn)行了設計。在系統設計中，遵循“方案合理、技術(shù)先進(jìn)、運行可靠、操作方便”的原則，系統整體采用集散控制系統，基于現場(chǎng)總線(xiàn)通訊，其整體網(wǎng)絡(luò )構架如下：
在設計區域建設中央控制室，包括一個(gè)工程師站和一個(gè)操作站。DCS主柜設置在設備室，位于控制室旁邊，在現場(chǎng)相對集中的區域，放置一套遠程I/O柜，在主柜與I/O柜間，采用Profibus總線(xiàn)通訊；在工程師站、操作員站及DCS站主柜間，采用以太網(wǎng)通訊。對于上位組態(tài)軟件，采用亞控組態(tài)王軟件平臺，從實(shí)際管理需求出發(fā)，進(jìn)行自主開(kāi)發(fā)。
根據該選廠(chǎng)生產(chǎn)管理的實(shí)際需要，應該對以下設備進(jìn)行相應的監測和控制：
（1）水計量：包括全廠(chǎng)14處用水，都需要進(jìn)行相應的計量考核，實(shí)現選廠(chǎng)用水調度的水平衡。
（2）合格礦計量：在選廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程，一共需要4處合格礦需要進(jìn)行計量。
（3）原礦石計量：主要是在礦石機車(chē)運輸軌道對需要運出的礦石進(jìn)行計量。
（4）設備狀態(tài)監測：對選廠(chǎng)生產(chǎn)中各類(lèi)機械設備運行狀態(tài)的監測和管理。

三、自動(dòng)化監控系統實(shí)現
應用自動(dòng)化監控系統，能夠有效實(shí)現對選廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中用水、用電、物料、設備等的實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測，能夠及時(shí)對出現的故障進(jìn)行報警，對需要調節的設備進(jìn)行控制，同時(shí)也可以根據實(shí)際生產(chǎn)需要，生成相應的生產(chǎn)報表。整個(gè)自動(dòng)化監控系統包括以下五個(gè)組成部分：
（1）設備狀態(tài)監測系統。該系統的主要功能，是針對設備啟停、故障及運行狀態(tài)的監測和管理，以及對一些特殊設備，如圓錐破碎機、棒磨機等工作電流、壓力等的監測。在設備狀態(tài)監測系統中，通過(guò)采集設備電氣輔助點(diǎn)、熱繼信號點(diǎn)的信號，并將其傳輸到相對集中的區域，然后經(jīng)由多芯線(xiàn)纜，傳輸到I/O柜的信息采集模塊，為后續的分析和管理提供相應的數據支持。在圓錐破碎機和棒磨機中，存在著(zhù)獨立的控制系統，能夠實(shí)現與工程師站和操作站的相互通信，設備的運行狀態(tài)和相關(guān)參數能夠通過(guò)通訊的方式，在自動(dòng)監控系統中準確直觀(guān)的反映出來(lái)。
（2）棒磨控制系統。在鎢礦選廠(chǎng)生產(chǎn)中，棒磨流程如下：采集到的礦石經(jīng)振動(dòng)給料機送到輸送皮帶上，經(jīng)單螺旋分級機等環(huán)節，進(jìn)入棒磨機進(jìn)行磨礦加工。在該企業(yè)中，棒磨車(chē)間一共有二臺棒磨機。結合棒磨給料自動(dòng)調節系統，能夠以棒磨機的實(shí)際運行工況為依據，實(shí)現對于振動(dòng)給料機給料量和給料皮帶運行速度的控制，從而實(shí)現對于棒磨進(jìn)料量的自動(dòng)調節和控制。不僅如此，還能夠根據實(shí)際需要，進(jìn)行相應的人工干預。棒磨控制系統主要包括PLC、觸摸屏、變頻器以及電流檢測設備和通訊模塊等組成，通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現與整個(gè)自動(dòng)化監控系統的連接。
（3）水計量系統。根據選廠(chǎng)新水用量、尾礦回水用量和廠(chǎng)前回水用量，結合相應的用水分配情況及水處理工藝流程，在14處需要進(jìn)行計量的供水管道上，安裝工業(yè)雙氧水流量計，將流量信號傳輸到I/O柜的模擬量輸入模塊，經(jīng)由PLC系統進(jìn)行處理。水計量系統可以實(shí)時(shí)顯示各處流量，并進(jìn)行自動(dòng)累計，同時(shí)按照生產(chǎn)需要，自動(dòng)生成生產(chǎn)報表。對各水池水位實(shí)時(shí)顯示，方便生產(chǎn)調度及時(shí)調整抽水時(shí)段，實(shí)現生產(chǎn)用電的平峰填谷。在對工業(yè)雙氧水流量計進(jìn)行選擇時(shí)，應該確保其附帶現場(chǎng)儀表，以方便現場(chǎng)了解用水情況。
（4）圓錐破碎控制系統。圓錐破碎控制系統是一個(gè)相對獨立的閉環(huán)控制系統，這里選擇西門(mén)子200PLC作為核心控制器，利用溫度變送器，實(shí)現對于潤滑油溫度的監測；利用壓力變送器，實(shí)現對油缸壓力的監測；利用電流變送器，實(shí)現對主電機電流的檢測。PLC系統能夠根據采集到的數據，按照相應的控制模型，輸出一定的控制量，結合變頻器，控制給礦電機的轉速，從而實(shí)現對給礦量的控制，保證圓錐破碎機工作負荷的穩定性。不僅如此，應該根據相應的要求，對排礦口的大小進(jìn)行設定，并通過(guò)液壓系統的電磁閥，對錐體的升降進(jìn)行控制，以調整排礦口的大小。在系統中，遠程監控級可以通過(guò)設計監控界面，實(shí)現對于破碎機工作狀態(tài)的監測，同時(shí)也能夠實(shí)現參數的設置及破碎機的控制。該系統同樣通過(guò)以太網(wǎng)，實(shí)現與自動(dòng)化監控系統的相互通訊。
（5）供電計量系統。在原本的選廠(chǎng)生產(chǎn)中，供電計量一般都是通過(guò)人工抄表的方式進(jìn)行，不僅工作效率低下，而且容易出現人為失誤。而在該供電計量系統中，可以在需要計量的位置安裝相應的電計量模塊，從而實(shí)現對于用電度數的自動(dòng)計量，以及對各種電參數的自動(dòng)監測，如三相電壓、三相電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數等。所有的電計量模塊都能夠通過(guò)RS-485通訊，實(shí)現與上位計算機系統的相互通訊，并在操作站計算機系統中自動(dòng)生成相應的記錄報表，方便進(jìn)行管理。
四、結語(yǔ)
在實(shí)際應用過(guò)程中，基于PLC和計算機的選礦生產(chǎn)自動(dòng)化監測系統取得了良好的效果，系統設計合理，能夠有效滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的需要，進(jìn)行相應的功能和配置設計；設備選型合理，從鎢礦山的特點(diǎn)和周邊環(huán)境出發(fā)，對裝備進(jìn)行的合理選擇，在保證系統穩定性和可靠性的同時(shí)，有效減少了成本投入，為生產(chǎn)成本的核算以及生產(chǎn)效率的提高提供了準確的依據，為企業(yè)的持續穩定發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎。

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