球磨机的控制方法和装置与流程

本发明涉及球磨机控制，尤其是涉及一种球磨机的控制方法和装置。

背景技术：

1、磨矿过程是整个选矿工序的核心，由于磨机运行过程非常复杂，在磨矿过程中，由于存在众多参数且这些参数极易发生变化，加之球磨机的模型难以建立，致使磨矿过程具有大惯性、强滞后、负荷最佳点易漂移等特点。同时，由于磨机负荷只能通过间接法测量，选厂岗位工上班期间需要经常观察磨机电流，不时去听磨机的工作声音，根据经验判断球磨机内的负荷状态，并通过肉眼观察矿浆的颜色深度判断磨矿浓度，根据经验值调节给矿量和给水量。然而，这种人工经验控制并不准确，易导致磨机发生“空磨”、“过磨”等异常现象，不仅增加选厂能耗，而且降低选厂生产效率。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种球磨机的控制方法和装置，以提高球磨机的负荷状态判断的效率、可靠性和准确性。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种球磨机的控制方法，方法包括：获取球磨机的特征信号，并对特征信号进行预处理；其中，特征信号包括：球磨机的电机电流、球磨机的筒体振动信号和球磨机的音强；基于预先设置的特征信号和负荷状态的对应关系，确定球磨机的特征信号对应的负荷状态；基于球磨机的负荷状态确定球磨机的给矿量，基于给矿量控制球磨机的给矿操作。

3、在本申请可选的实施例中，上述对特征信号进行预处理的步骤，包括：对预设时间范围内的球磨机的电机电流进行均值化处理；对球磨机的筒体振动信号和/或球磨机的音强进行小波阈值降噪处理。

4、在本申请可选的实施例中，上述获取球磨机的特征信号的步骤，包括：获取球磨机的振动信号；其中，球磨机的振动信号包括筒体振动信号和机械振动信号；对球磨机的振动信号进行分离处理，得到球磨机的筒体振动信号。

5、在本申请可选的实施例中，上述球磨机的负荷状态包括负荷正常状态和负荷异常状态；基于球磨机的负荷状态确定球磨机的给矿量的步骤，包括：如果球磨机的负荷状态为负荷异常状态，基于筒体振动信号和音强进行加权处理得到球磨机的给矿量；如果球磨机的负荷状态为负荷正常状态，基于筒体振动信号和音强进行比例积分微分控制处理得到球磨机的给矿量。

6、在本申请可选的实施例中，上述基于筒体振动信号和音强进行加权处理得到球磨机的给矿量的步骤，包括：获取筒体振动信号和音强的目标值，以及筒体振动信号和音强的加权系数；基于筒体振动信号和音强、筒体振动信号和音强的目标值，以及筒体振动信号和音强的加权系数确定球磨机的给矿量的调节量；获取球磨机的给矿量的基准值，基于球磨机的负荷状态、基准值和调节量确定球磨机的给矿量。

7、在本申请可选的实施例中，上述负荷异常状态包括欠负荷状态、负荷低状态、负荷高状态和过负荷状态；基于球磨机的负荷状态、基准值和调节量确定球磨机的给矿量的步骤，包括：如果球磨机的负荷状态为欠负荷状态或负荷低状态，基于第一计算关系、基准值和调节量确定球磨机的给矿量；如果球磨机的负荷状态为负荷高状态或过负荷状态，基于第二计算关系、基准值和调节量确定球磨机的给矿量。

8、在本申请可选的实施例中，上述基于筒体振动信号和音强进行比例积分微分控制处理得到球磨机的给矿量的步骤，包括：确定筒体振动信号对应的球磨机的给矿量的第一调节量；确定音强对应的球磨机的给矿量的第二调节量；将第一调节量和第二调节量的平均值作为球磨机的给矿量的目标调节量；获取球磨机的给矿量的基准值，基于基准值和目标调节量确定球磨机的给矿量。

9、在本申请可选的实施例中，上述确定球磨机的特征信号对应的负荷状态的步骤之后，方法还包括：基于负荷状态确定矿水比例系数；基于矿水比例系数确定球磨机的补水流量，基于补水流量控制球磨机的补水操作。

10、在本申请可选的实施例中，上述基于负荷状态确定矿水比例系数的步骤，包括：如果负荷状态为欠负荷状态，确定矿水比例系数为预先设置的最大值；如果负荷状态为负荷低状态、负荷高状态或负荷正常状态，确定球磨机的磨矿浓度和反砂浓度，基于预先设置的计算关系、磨矿浓度和反砂浓度确定矿水比例系数；如果负荷状态为过负荷状态，确定矿水比例系数为预先设置的最小值。

11、第二方面，本发明实施例还提供一种球磨机的控制装置，装置包括：特征信号获取模块，用于获取球磨机的特征信号，并对特征信号进行预处理；其中，特征信号包括：球磨机的电机电流、球磨机的筒体振动信号和球磨机的音强；负荷状态确定模块，用于基于预先设置的特征信号和负荷状态的对应关系，确定球磨机的特征信号对应的负荷状态；给矿量控制模块，用于基于球磨机的负荷状态确定球磨机的给矿量，基于给矿量控制球磨机的给矿操作。

12、本发明实施例带来了以下有益效果：

13、本发明实施例提供了一种球磨机的控制方法和装置，可以根据球磨机的电机电流、筒体振动信号和音强等多个参数作为特征信号，通过多参数综合判断球磨机的负荷状态；并且，可以结合选厂生产情况和岗位工操作经验确定特征信号和负荷状态的对应关系，实现了球磨机的制系统与人工经验的有效融合，提高了球磨机的负荷状态判断的效率、可靠性和准确性。

14、本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

15、为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种球磨机的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述特征信号进行预处理的步骤，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取球磨机的特征信号的步骤，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述球磨机的负荷状态包括负荷正常状态和负荷异常状态；基于所述球磨机的负荷状态确定所述球磨机的给矿量的步骤，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述筒体振动信号和所述音强进行加权处理得到所述球磨机的给矿量的步骤，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述负荷异常状态包括欠负荷状态、负荷低状态、负荷高状态和过负荷状态；基于所述球磨机的负荷状态、所述基准值和所述调节量确定所述球磨机的给矿量的步骤，包括：

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述筒体振动信号和所述音强进行比例积分微分控制处理得到所述球磨机的给矿量的步骤，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述球磨机的特征信号对应的负荷状态的步骤之后，所述方法还包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述负荷状态确定矿水比例系数的步骤，包括：

10.一种球磨机的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

技术总结
本发明提供了一种球磨机的控制方法和装置，包括：获取球磨机的特征信号，并对特征信号进行预处理；其中，特征信号包括：球磨机的电机电流、球磨机的筒体振动信号和球磨机的音强；基于预先设置的特征信号和负荷状态的对应关系，确定球磨机的特征信号对应的负荷状态；基于球磨机的负荷状态确定球磨机的给矿量，基于给矿量控制球磨机的给矿操作。该方式中，根据球磨机的电机电流、筒体振动信号和音强等多个参数作为特征信号，通过多参数综合判断球磨机的负荷状态；并且，结合选厂生产情况和岗位工操作经验确定特征信号和负荷状态的对应关系，实现了球磨机的制系统与人工经验的有效融合，提高了球磨机的负荷状态判断的效率、可靠性和准确性。

技术研发人员：梁兴国,张毓,王杰,张赵选
受保护的技术使用者：天津美腾科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13