专利名称：球磨恒定给矿自动化控制方法
球磨恒定给矿自动化控制方法
技术领域：
本发明属于自动控制技术领域，涉及一种集上位机技术、网络通信技术、 可编程控制及变频技术为一体的自动控制技术在选矿球磨给矿生产工艺中的应 用，具体涉及一种对选矿球磨定量自动给矿的球磨恒定给矿自动化控制方法。背景技术：
随着科学技术的发展，自动控制技术在各行各业中得到了广泛的应用。在 选矿流程中，磨矿是矿石加工中极为重要的一道工序，是选矿厂的能耗大户， 其设备运行正常与否及工作效率的高低，直接影响选矿能力和选矿厂的经济效
益。凡口铅锌矿厂原磨矿给矿过程主要由14台圆盘给矿机给矿到10条皮带运 输机上，再由10条皮带运输机将矿送到8台球磨机中，全过程由各岗位操作人
员手动完成。具体的生产工艺操作方式是先将设备启动方式选择在联锁状态，
启动球磨机，再启动皮带运输机，再启动圆盘给矿机，给矿量的调节通过电子 皮带称的计量显示，去调节圆盘给矿机排放口的大小及圆盘给矿机频率的大小 从而实现给矿量的调节，整个给矿过程为单一的手动控制。这种生产工艺存在
的主要问题是生产方式除设备联锁外没有自动跟踪变频调速，给矿量的大小 不能自动调节，需通过手动调节圆盘给矿机排放口的大小及圆盘给矿机频率的 大小进行给矿量的调节，给矿量精度难以把握，操作人员只能凭经验进行操作， 劳动强度大，球磨机易发生胀堵现象，且球磨机的负荷变化不平稳，磨矿产品 的粒度和浓度变化较大，对浮选工艺指标影响较大。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种在球磨给矿过程实现皮带 运输机的计量及圆盘给矿机实现手动变频调速的基础上，充分利用可编程控制
PLC技术、上位机技术和网络通信技术，将电子皮带称的4 20mA模拟量信号取 出送到可编程控制器PLC中，再与上位机通信，在用户组态的界面中，操作人 员可对任一被控设备进行给矿量的调节，圆盘给矿机就围绕着这一给矿量进行 给矿速度的调整的球磨恒定给矿自动化控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是球磨恒定给矿自动化控制方 法，包括PLC控制系统逻辑判断及4 20mA模拟量控制，以及上位机给矿量组 态界面的控制，上位机给矿量组态界面的控制是根据电子皮带秤的反馈信息判断给矿量大小的调整，从而完成生产工艺参数的调整，PLC控制系统是根据上位 机输入设定总给矿量大小的信息、设备运行状态控制圆盘给矿机运行速度；圆 盘给矿机运行频率、给矿量信息实时在上位机组态界面上显示。
上位机采用CIMPLICITY HMI软件对工艺流程进行组态并通过以太网与PLC 控制系统连接通讯，电子皮带秤安装在进球磨机的皮带运输机上，电子皮带秤 的秤重信号、传动变频器VVVF的控制信号通过屏蔽电缆与PLC控制系统的模拟 量模块连接。
上位机给矿量组态界面的控制是根据当前浮选生产工艺指标进行总给矿量 大小的设定，通过控制开、停圆盘给矿机的台数，并指定好一台需自动调节的 圆盘给矿机，在完成总给矿量大小的设定后，PLC控制系统做出自动识别是否 需要调整当前给矿量的判断，如果需要调整，则PLC控制系统自动根据电子 皮带秤的秤重信息与设定总给矿量进行比较，比较后控制变频器的输出频率， 使圆盘给矿机的给矿始终围绕设定总给矿量进行给矿，从而实现恒定自动给矿 控制。
在圆盘及皮带流程界面下方设置有连锁启动和自动调节按钮，在圆盘及皮 带流程界面上方设置有圆盘运行频率的显示灯，在圆盘及皮带流程界面中部设 置有圆盘皮带启动选择灯，在界面右侧设置有圆盘情况、皮带机情况和圆盘故 障报警的指示灯。
本发明的有益效果是将单一的和分散的控制统一为集中自动控制，能使 球磨给矿围绕生产指标进行恒定给矿，实现精确给矿的目的，利用本发明能减 少断矿和少矿时间，稳定球磨给矿，能优化生产指标，提高球磨处理量，减轻 操作人员的劳动强度，延长设备使用寿命，适合于同行业选矿球磨给矿生产工 艺上及类似生产工艺自动控制流程上的使用。
图l是本发明球磨定量给矿控制系统方框图； 图2是本发明组态界面圆盘及皮带流程界面图； 图3是本发明组态界面圆盘参数设定界面图； 图4是圆盘给矿机控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参见图l ， 一种球磨恒定给矿自动化控制方法，包括PLC控制系统逻辑判 断及4 20mA模拟量控制，以及上位机给矿量组态界面的控制，上位机给矿量组态界面的控制是根据电子皮带秤的反馈信息判断给矿量大小的调整，从而完
成生产工艺参数的调整，PLC控制系统是根据上位机输入设定总给矿量大小的信 息及设备运行状态控制圆盘给矿机的运行速度；圆盘给矿机运行频率、给矿量 等信息实时在上位机组态界而上以动画的形式显示。
磨矿球磨定量自动给矿控制过程分四组，分别由1台球磨机，2条皮带运输 机，4台圆盘给矿机组成1组，剩下3组的球磨定量自动给矿过程相同，下面以 一组自动控制过程进行说明。
本发明球磨给矿组态界面控制如图2和图3所示，球磨给矿过程给矿量 的设定是操作人员根据生产需要在圆盘及皮带流程界面中的设定总给矿量输入 生产工艺参数值如48吨/小时，此给矿参数位可根据生产需要随时调整；l弁 4弁圆盘选定为圆盘启动，1# 4#圆盘不选为岡盘停止，1弁 4#|员|盘转动频 率可从0到50Hz赋值，1# 4弁圆盘自动调节关闭为不选择自动调节功能，圆 盘自动调节打开为选择自动调节功能，1# 4#圆盘自动调节功能的选择只能 且只有一台圆盘选择在自动调节打开状态，1#电子皮带秤量的显示为当前实时 的皮带过矿量，4台圆盘给矿机启动、停止、转动频率、自动调节打开、关闭可 根据生产需要进行组合；如启动1弁、2井圆盘给矿机，设定总给矿量为48吨 /小时，1#圆盘给矿机为自动调节，则在圆盘皮带启动选择中选择l弁、2弁圆 盘为圆盘选定，l弁圆盘自动调节打开，在设定总给矿量输入48吨/小时，选 择运行状态在连锁启动和自动调节。
本发明球磨恒定给矿控制如图1、图2和图4所示，球磨恒定给矿控制是根 据上位机输入设定总给矿量参数、设备运行状态及电子皮带秤的反馈信息由PLC 控制系统来实现的，歩骤如下(1)将1SK开关选择在自动，(2)在上位机圆 盘及皮带流程界面中的设定总给矿量输入参数值48吨/小吋，上限为60吨/ 小时，在圆盘皮带启动选择中选择需开、停的圆盘给矿机，如选择l弁、2# 圆盘为圆盘选定，3#、 4弁圆盘为圆盘不选，选择l弁圆盘自动调节打开，2 4 #圆盘自动调节关闭，lW 4弁圆盘转动频率从0到50Hz中输入一合适值，此 值可随时修改，选择运行状态在连锁启动和自动调节，上位机通过以太网与PLC 控制系统连接通讯，(3) PLC控制系统收到上位机给矿信号后，根据设定条件， 输出1弁、2弁圆盘变频器启动命令，2弁岡盘变频器的频率输出以设定伍输出， 2#圆盘给矿机就以此频率固定转速运行，1弁圆盘变频器的频率自动控制是由 PLC根据电子皮带秤的反馈信息与设定总给矿量进行判断如果1#电子皮带秤 量为62. 4吨/小时大于设定总给矿量48吨/小时，则PLC控制输出低频率信号给l弁圆盘变频器，1#圆盘给矿机处于低转速运行给矿；如果1#电子皮带秤 量为35吨/小时小于设定总给矿量48吨/小时，则PLC控制输出高频率信号给1 #圆盘变频器，1#圆盘给矿机处于高转速运行给矿；如果1#电子皮带秤量与 设定总给矿量相等，则PLC控制输出当前频率信号给l弁圆盘变频器，l弁圆盘 给矿机处于恒转速运行给矿；以上三种情况使圆盘给矿机的给矿始终围绕设定 总给矿量进行给矿，从而实现恒定自动给矿控制，给矿量误差在每小时0.5吨/ 小时以内。
权利要求
1、球磨恒定给矿自动化控制方法，其特征是包括PLC控制系统逻辑判断及4～20mA模拟量控制，以及上位机给矿量组态界面的控制，上位机给矿量组态界面的控制是根据电子皮带秤的反馈信息判断给矿量大小的调整，从而完成生产工艺参数的调整，PLC控制系统是根据上位机输入设定总给矿量大小的信息、设备运行状态控制圆盘给矿机运行速度；圆盘给矿机运行频率、给矿量信息实时在上位机组态界面上显示。
2、 如权利要求l所述的球磨恒定给矿自动化控制方法，其特征是上位机 采用CIMPLICITY HMI软件对工艺流程进行组态并通过以太网与PLC控制系统 连接通讯，电子皮带秤安装在进球磨机的皮带运输机上，电子皮带秤的秤重信 号、传动变频器VVVF的控制信号通过屏蔽电缆与PLC控制系统的模拟量模块连 接。
3、 如权利要求1或2所述的球磨恒定给矿自动化控制方法，其特征是上位机给矿量组态界面的控制是根据当前浮选生产工艺指标进行总给矿量大小的 设定，通过控制开、停圆盘给矿机的台数，并指定好一台需自动调节的圆盘给矿机，在完成总给矿量大小的设定后，PLC控制系统做出自动识别是否需要调 整当前给矿量的判断，如果需要调整，则PLC控制系统自动根据电子皮带秤 的秤重信息与设定总给矿量进行比较，比较后控制变频器的输出频率，使圆盘 给矿机的给矿始终围绕设定总给矿量进行给矿，从而实现恒定自动给矿控制。
4、 如权利要求l所述的球磨恒定给矿自动化控制方法，其特征是在圆盘 及皮带流程界面下方设置有连锁启动和自动调节按钮，在圆盘及皮带流程界面 上方设置有圆盘运行频率的显示灯，在圆盘及皮带流程界面中部设置有圆盘皮 带启动选择灯，在界面右侧设置有圆盘情况、皮带机情况和圆盘故障报警的指 示灯。
全文摘要
本发明涉及一种球磨恒定给矿自动化控制方法，包括PLC控制系统逻辑判断及4～20mA模拟量控制，以及上位机给矿量组态界面的控制，上位机给矿量组态界面的控制是根据电子皮带秤的反馈信息判断给矿量大小的调整，从而完成生产工艺参数的调整，PLC控制系统是根据上位机输入设定总给矿量大小的信息、设备运行状态控制圆盘给矿机运行速度；圆盘给矿机运行频率、给矿量信息实时在上位机组态界面上显示。将单一的和分散的控制统一为集中自动控制，能使球磨给矿围绕生产指标进行恒定给矿，实现精确给矿的目的，利用本发明能减少断矿和少矿时间，稳定球磨给矿，能优化生产指标，提高球磨处理量，减轻操作人员的劳动强度，延长设备使用寿命。
文档编号G05B19/05GK101298062SQ20081002808
公开日2008年11月5日 申请日期2008年5月10日 优先权日2008年5月10日
发明者何雪军, 斌 卢, 卢智峰, 勇 周, 宋心英, 张杏移, 彭早生, 义 曾, 李裕安, 胡声福, 伦 郑, 陈中生 申请人:深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿