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磨矿分级系统智能控制研究

陈蜀  
【摘要】: 自然界蕴藏着极为丰富的矿产资源,需要通过选矿来选取矿石中有用的矿物。磨矿分级在选矿过程中起着承前启后的作用,它的指标的优劣直接影响着选矿厂的经济、技术指标。对它进行有效的自动控制是提高选矿厂经济效益的最有效的途径之一。磨矿分级过程是一个复杂的循环系统,各种外界干扰影响因素众多。同时,磨矿分级过程惯性大,纯时滞长,非线性严重又有时变性,机理比较复杂,单凭人工操作难以达到理想的效果,这就迫切要求对磨矿分级过程进行自动控制。 本论文以云锡集团采选分公司单铜磨浮作业自动控制系统为背景,首先对当前国内外磨矿分级自动化的研究、技术水平和发展进行了概述;接着较详细地分析了本系统的工艺流程,并明确了控制内容及控制要求,即要求设备联锁控制,磨矿给矿量的检测、控制和累计,自动判断和切换给矿机,磨机装载量的检测和控制,棒磨机与螺旋分级机电流量的检测,磨矿浓度的控制,分级机溢流浓度的检测和控制,旋流器入流压力、浓度的控制,泵池液位控制。根据分析系统的工艺流程和控制内容,确定了简单回路采用PID控制,复杂回路采用串级PID控制和模糊控制的控制方案;具体对给矿流量控制回路、给矿水控制回路、排矿水控制回路、泵池液位控制回路、泵池浓度串级控制回路进行了阐述。阐述了模糊控制的一般方法。运用模糊控制的思想对给矿量的给定设计了新的算法,并编写了程序,实现了磨机的智能控制。最后具体地说明了磨矿分级DCS控制系统的工程实现。上位机选用研华工控机,下位机选用西门子S7-400PLC,监控组态软件选用国产组态精品组态王6.51版。并在此基础上应用STEP7编写了PLC控制程序、用组态王编写了监控画面如工艺流程图、操作面板、历史趋势、报警等。实现了系统的控制和管理功能。 本论文的目的是通过对磨矿分级系统的分析研究,提出了采用PID控制与模糊控制组合的控制方法和采用DCS的控制结构来实现磨矿分级过程的自动控制。此系统已成功运用于现场生产中,为选矿厂提供了一套可靠有效、经济实用的磨矿分级自动控制系统,具有较好的应用和推广价值。


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