一种矿山充填过程控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于自动控制领域，尤其涉及一种矿山充填过程控制方法。
【背景技术】
[0002]在目前工业镍铜矿山充填生产过程中，自动化过程控制系统承担着过程变量检测、设备启停、自动控制、系统报警等功能，逐渐将操作人员从现场手动、现场观察的劳动中解放出来，在减轻操作人员劳动强度、减少操作工数量、提高系统安全系统、保证正常生产方面起着重要作用。原有控制系统大多数采用手动控制或自动控制回路由于参数设置不佳或控制方法不合适，致使充填系统以手动控制为主，劳动强度大，安全隐患多。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种矿山充填过程控制方法。
[0004]上述目的是通过下述方案实现的:
一种矿山充填过程控制方法，其特征在于，所述方法包括:
(1)检测并自动控制充填系统给水泥量；
(2)检测并自动控制充填系统给砂量，给砂量与给水泥量实现比值控制；
(3)检测并自动控制充填系统搅拌桶液位，当搅拌桶液位位于正常范围内时，则改为矿浆流量自动控制方式；
(4)检测并自动控制充填系统矿浆浓度，矿浆浓度控制为串级控制方式，浓度控制为主回路，搅拌系统给水控制回路为副回路。
[0005]根据上述的方法，其特征在于，在所述步骤(I)中，测得的水泥量为PV值，通过自动调节螺旋给料机变频器输出来控制给水泥量，当水泥量小于32T/H时，增大变频输出值，当水泥量大于32T/H时，减小变频输出值，调整的幅度大小由PI控制回路中的比例带P、积分时间I决定。
[0006]根据上述的方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，给砂量设定值为给水泥量控制回路中PV值的4.0倍，通过自动调节圆盘给料机变频器输出来控制给砂量，当给砂量小于设定值时，增大变频输出值，当给砂量大于设定值时，减小变频输出值，调整的幅度大小根据现场经验由PI控制回路中的比例带P、积分时间I决定。
[0007]根据上述的方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，液位高度设定值为1.4米，通过自动调节砂楽.出口调节阀来控制液位高度，当液位小于设定值时，减小阀门开度，当液位大于设定值时，增大阀门开度，并且阀门开度不小于20%，自动调节过程中调节的幅度大小根据现场经验由PID控制回路中的比例带P、积分时间1、微分时间D决定。
[0008]根据上述的方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，给水流量设定值为36T/H，通过自动调节给水调节阀来控制给水流量，当流量小于设定值时，增大阀门开度，当流量大于设定值时，减小阀门开度，并且阀门开度不得小于5%，自动调节过程中调节的幅度大小根据现场经验由PI控制回路中的比例带P、积分时间I决定。
[0009]根据上述的方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，矿浆浓度设定值为78%，浓度控制回路为串级控制，矿浆浓度自动控制回路为主回路，给水自动控制回路为副回路，主回路输出为副回路设定值，最终通过自动调节给水阀门开度来控制矿浆浓度，当浓度小于设定值时，减小阀门开度，当浓度大于设定值时，增大阀门开度，并且阀门开度不得小于5%，自动调节过程中调节的幅度大小根据现场经验决定:主回路PID控制回路中的比例带P、积分时间1、微分时间；副回路PI控制回路中的比例带P、积分时间为I。
[0010]根据上述的方法，其特征在于，搅拌桶搅拌电机未启动时，给砂皮带电机、给水泥螺旋给料机不得启动；给砂皮带电机未启动时，给砂圆盘给料机不得启动；给砂圆盘给料机未停止，给砂皮带电机不得停止，搅拌桶搅拌电机不得停止；搅拌桶搅拌电机未停止，给砂皮带电机不得停止；给水泥螺旋给料机未停止，搅拌桶搅拌电机不得停止。
[0011]本发明的有益效果:本发明的一种矿山充填过程控制方法，可实现镍矿充填过程过程自动化安全控制。
【具体实施方式】
[0012]本发明的采用了以下技术方案。
[0013]1、检测并自动控制充填系统给水泥量WIA101A。
[0014]2、检测并自动控制充填系统给砂量WIA102，给砂量与给水泥量实现比值控制。水泥量PV值的K倍为给砂量控制回路设定值。
[0015]3、检测并自动控制充填系统搅拌桶液位LIA103A，当搅拌桶液位位于正常范围内时，则改为矿浆流量自动控制方式。
[0016]4、检测并自动控制充填系统矿浆浓度DIA103A，浓度控制为串级控制方式，浓度控制为主回路，搅拌系统给水控制回路为副回路。
[0017]下面结合一个具体实施例进行详细描述。
[0018]1、给水泥量控制
投运充填过程给水泥量自动控制回路WRCAlO 1A，控制充填给水泥量为32T/H。在此控制回路中，测得的水泥量为PV值，通过自动调节螺旋给料机变频器输出来控制给水泥量，当水泥量小于32T/H时，增大变频输出值，当水泥量大于32T/H时，减小变频输出值，调整的幅度大小由PI控制回路中的比例带P (0.5)、积分时间I (3S)决定。
[0019]2、给砂量控制
投运充填过程给水砂量自动控制回路WRCA102，本回路与WRCA101A回路构成比值控制回路，给砂量设定值为WRCA101A回路中PV值的4.0倍。通过自动调节圆盘给料机变频器输出来控制给砂量，当给砂量小于设定值时，增大变频输出值，当给砂量大于设定值时，减小变频输出值。调整的幅度大小根据现场经验由PI控制回路中的比例带P (1.2)、积分时间 I (0.0006S)决定。
[0020]3、搅拌桶液位控制
投运充填过程搅拌桶液位自动控制回路LRCA103A，液位高度设定值为1.4米，通过自动调节砂楽.出口调节阀来控制液位高度，当液位小于设定值时，减小阀门开度，当液位大于设定值时，增大阀门开度。同时为了防止空管现象，当该回路投入自动时，回路输出限幅，阀门开度不得小于20%。自动调节过程中调节的幅度大小根据现场经验由PID控制回路中的比例带P (1.2)、积分时间I (0.005S)、微分时间D (0.1S)决定。
[0021]4、给水量控制
投运充填过程给水自动控制回路FRCA103A，流量设定值为36T/H，通过自动调节给水调节阀来控制给水流量，当流量小于设定值时，增大阀门开度，当流量大于设定值时，减小阀门开度。同时为了防止空管现象，当该回路投入自动时，回路输出限幅，阀门开度不得小于5%。自动调节过程中调节的幅度大小根据现场经验由PI控制回路中的比例带P (1.1)、积分时间I (0.006S)决定。本控制回路主要作用为浓度控制回路副回路。
[0022]5、出口矿浆浓度控制
投运充填过程出口矿浆浓度自动控制回路DRCA104A，矿浆浓度设定值为78%。浓度控制回路为串级控制。DRCA104A为主回路，FRCA103A为副回路，主回路输出为副回路设定值，最终通过自动调节给水阀门开度来控制矿浆浓度，当浓度小于设定值时，减小阀门开度，当浓度大于设定值时，增大阀门开度。同时为了防止空管现象，当该回路投入自动时，回路输出限幅，阀门开度不得小于5%。自动调节过程中调节的幅度大小根据现场经验决定:主回路PID控制回路中的比例带P (1.0)、积分时间I (0.0005S)、微分时间(0.1S);副回路PI控制回路中的比例带P (1.2)、积分时间为I (0.006S )。
[0023]6、设备安全连锁方案
启动逻辑:所有电机控制都分为本地控制与远程控制两种操作模式。本地模式用于电机的检修、调试时使用。正常运行时，所有电机本地控制箱都必须打到远程模式。正常运行时，搅拌桶搅拌电机未启动，给砂皮带电机、给灰螺旋给料机不得启动；给砂皮带电机未启动，给砂圆盘给料机不得启动。
[0024]停止逻辑:给砂圆盘给料机未停止，皮带电机不得停止，搅拌电机不得停止；搅拌电机未停止，皮带电机不得停止；给灰螺旋给料机未停止，搅拌电机不得停止。
【主权项】
1.一种矿山充填过程控制方法，其特征在于，所述方法包括: (1)检测并自动控制充填系统给水泥量； (2)检测并自动控制充填系统给砂量，给砂量与给水泥量实现比值控制； (3)检测并自动控制充填系统搅拌桶液位，当搅拌桶液位位于正常范围内时，则改为矿浆流量自动控制方式； (4)检测并自动控制充填系统矿浆浓度，矿浆浓度控制为串级控制方式，浓度控制为主回路，搅拌系统给水控制回路为副回路。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(I)中，测得的水泥量为PV值，通过自动调节螺旋给料机变频器输出来控制给水泥量，当水泥量小于32T/H时，增大变频输出值，当水泥量大于32T/H时，减小变频输出值，调整的幅度大小由PI控制回路中的比例带P、积分时间I决定。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，给砂量设定值为给水泥量控制回路中PV值的4.0倍，通过自动调节圆盘给料机变频器输出来控制给砂量，当给砂量小于设定值时，增大变频输出值，当给砂量大于设定值时，减小变频输出值，调整的幅度大小根据现场经验由PI控制回路中的比例带P、积分时间I决定。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，液位高度设定值为1.4米，通过自动调节砂楽出口调节阀来控制液位高度，当液位小于设定值时，减小阀门开度，当液位大于设定值时，增大阀门开度，并且阀门开度不小于20%，自动调节过程中调节的幅度大小根据现场经验由PID控制回路中的比例带P、积分时间1、微分时间D决定。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，给水流量设定值为36T/H，通过自动调节给水调节阀来控制给水流量，当流量小于设定值时，增大阀门开度，当流量大于设定值时，减小阀门开度，并且阀门开度不得小于5%，自动调节过程中调节的幅度大小根据现场经验由PI控制回路中的比例带P、积分时间I决定。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，矿浆浓度设定值为78%，浓度控制回路为串级控制，矿浆浓度自动控制回路为主回路，给水自动控制回路为副回路，主回路输出为副回路设定值，最终通过自动调节给水阀门开度来控制矿浆浓度，当浓度小于设定值时，减小阀门开度，当浓度大于设定值时，增大阀门开度，并且阀门开度不得小于5%，自动调节过程中调节的幅度大小根据现场经验决定:主回路PID控制回路中的比例带P、积分时间1、微分时间；副回路PI控制回路中的比例带P、积分时间为I。
7.根据权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，搅拌桶搅拌电机未启动时，给砂皮带电机、给水泥螺旋给料机不得启动；给砂皮带电机未启动时，给砂圆盘给料机不得启动；给砂圆盘给料机未停止，给砂皮带电机不得停止，搅拌桶搅拌电机不得停止；搅拌桶搅拌电机未停止，给砂皮带电机不得停止；给水泥螺旋给料机未停止，搅拌桶搅拌电机不得停止。
【专利摘要】本发明公开了一种矿山充填过程控制方法，该方法通过检测、自动控制给水泥量、给砂量、搅拌桶液位、出砂浆浓度，并就各设备之间做逻辑连锁，从而实现镍矿充填过程过程自动化安全控制。
【IPC分类】G05D27-02, G05B19-04
【公开号】CN104635527
【申请号】CN201410735611
【发明人】柳艳峰, 王锐, 张天红, 张忠, 吉春山, 赵金, 张鸿雁, 苏玉娟
【申请人】金川集团股份有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月8日