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1、. word 资料 安徽罗河铁矿选矿 全流程自动化控制系统设计方案 烟台金建设计研究工程有限公司 二 九年八月 . word 资料 罗河铁矿选矿全流程自动化控制系统设计方案 . word 资料 目录 前言 1 一 . 公 司简 介 . 2 1. 公 司 概 况 2 2. 工 程 业 绩表 4 二 . 设 计概要 8 1. 设 计 依 据 8 2. 设 计 原 则 8 3. 设 计 目 标 9 三 . 系 统设 计 11 1系 统 构 成 11 1.1 过 程控 制系 统 11 1.2 网 络 通讯系 统 13 1.3 网 络数 字监 控系 统 13 2监 控 及 操作 设计 14 2.1 上
2、位机 监控 14 2.2 系 统 操作 16 3过 程 控 制设 计 17 3.1 破 碎过 程自 动控 制系统 17 . word 资料 3.1.1工艺过程 . 17 3.1.2控制思想 . 18 3.1.3系统控制 方案 . 19 3.2 磨 选及浓 缩过 程 自 动控制 系统 22 3.2.1工艺过程 分析 . 22 3.2.2 控 制思 想 25 3.2.3系统控制 方案 . 28 3.3 恒 压供水 控制 43 4控 制 系 统主 控单 元 44 4.1 硬 件 设计 44 4.2 软 件设计 47 4.3 控 制设备 选择 52 4.4 系 统其它 设计 53 5多 媒 体 电视
3、监控 系 统 55 5.1 系 统 优势 55 5.2 设 计原则 57 5.3 系 统功能 58 5.4 系 统 构成 59 5.5 系 统设 计方 案 62 四 . I/O点 统计 . 65 五 . 设 备表 86 . word 资料 . word 资料 前言 冶 金 行业的选 矿厂 工 艺流 程包 括破 碎 、 筛分、 磨矿 和 选 别 等几 个主 要生 产过 程， 国 内大 多数 矿山存 在 生产环 境恶劣 、自 动化 水平 较低 ，磨机 给料采 用手 动给 矿，人 工观察 出矿 浆 粒 度、 浓度 ，根 据人 工判 断磨 机 负荷 对给 矿机 的 运行 状况 和水路 进行 调节 。
4、由 于 调节 不及 时，运行 不稳 定，常 常 使磨机出 现“空 腹 ” 或“ 胀肚 ”的 现象 ，影响 整个 磨 选 工艺流 程的 稳定 性。因 此， 对选 矿厂 实施 自动 控制意 义重 大。 同 时 ，由于选 矿厂 工 艺流 程的 特点 ， 大的用电 设备 较多 ， 如破 碎机 、磨 机等 ，有的 甚至 是高 压设 备 ，成 为生 产环 境 中的 干扰 源， 如高 压电 磁场干 扰、 强电 信号 干 扰、 大型 用电 设 备启 停 信号 的干 扰等 ，只有 采用 合理 有效的 防干 扰措 施， 才 能使 自动 控制 系统 正常 稳定 地 运行 。 结合 国 内黑色 矿山 选 矿 厂自动
5、化的 运行情 况和 罗河 铁矿 选矿 厂的 实际 流程 ，此次 罗河 铁矿 选矿 厂 的全 流程 自动 控 制方 案的 设计 本着 “简 捷、安 全、 实用 、可 靠 ”的 原则 ，采用 目前 国际 领先 的通 讯技 术方 式 ，该 控制 系统的 实施 能 及 时掌握 和了 解工 艺流 程中 各设 备的 运 行工 况、 工艺 参 数的 变 化 ，有效 优化 工艺 流程 ，保证工 艺流 程稳定 、安 全的 运行 ，并降 低 运行 成本 ， 提高 管理 水平 ，使 之长 期 稳定 地运 行，对 罗河 铁矿 的生产 具有 重要 的意 义。 . word 资料 一 . 公 司 简 介 1. 公司 概
6、况 烟 台 金建设计 研究 工 程有 限公 司（ 简 称金建公 司） 成立 于 1996 年，是 一个集 黑 色、有色 、黄 金矿 山工程 设计 、自 动 化控 制、 工程 施工 、新 产品 开 发为 一体 的综 合 性高 科技 企业 。 经过 10 多 年来 的不 懈的 努力和 追求 ，金建 公 司 现已成 为国 内 业 内知 名的 工程 技术 公司 ，工 程 项目 遍及 全国 各 地以 及俄 罗斯 、 哈萨 克斯 坦、委内 瑞拉 、朝 鲜、缅 甸、越 南、苏 里南 等世 界 10 多 个 国家 。 金 建 公司 不断 引进 国 内外先进 技术 ， 培养专业 人才 ，凭 借 雄厚 的技 术力
7、 量和 人才 优 势， 在矿 山数 字 化方 面取 得了 不 俗的 业绩 ，踏 实的 工作 作风 、 诚信 的企 业品 质 为金 建赢 得了 良 好的 声誉 。在 矿山 工业 控制 和 自动 化领 域十 年 的经 验积 累， 使 公司 在工 矿企 业生 产自 动化 、 楼宇 自动 化系 统 ，特 别是 在选 矿 厂生 产过 程智 能控 制、 卷扬机 提升 交流 及直 流 自动 控制 、矿 山 井下 通风 及排 水控 制、 充填系 统自 动控 制、 井 下人 员车 辆定 位 、井 下无 线通 讯、 工业 电视监 控系 统、 工矿 企 业局 域网 及办 公 自动 化系 统、 物资 管理 智能 控
8、制等 方面 取得 了 显著 成效 ，成 功 实施 了大 量矿 山自 动控 制项 目 ，其 中选 矿自 动 控 制项目 四十余 项 ， 提升 自动 控制 五十 余项 ， 井下 通风 、排水 、充 填自 动控 制 十余 项， 尤其 是由 我公 司设 计 实施 的全 数字 化 矿山 系统 ，目 前 已将 . word 资料 招金 股分 大尹 格庄 金矿、 夏甸 金矿 打造为 业内 数字 矿山的 典型 代表 ，成 为文 明生 产和安 全生 产示 范矿 山 。 与 此 同时，金 建公 司 还不 断加 强同 国 内外高等 院校 及科 研 院所 的合 作， 进行 科研 、 技术 创新 和人 才 培养 ，特
9、别是 与 东北 大学 的合 作， 开发 出针 对 黑色 冶金 矿山 的 行业 软件 ，并 以 软件 开发 、系统 集成 、网 络工 程 、综合布 线 及 安 全监 控工 程为 基础， 为冶 金行 业提 供信 息化 整 体解 决方 案。 . word 资料 2. 工程 业 绩 表 序号单位工程项目备注 一选 矿 1 山东省招金集团夏甸金矿选矿厂磨矿分级自控系统工程（老） 2 辽宁凌钢集团保国铁矿有限责任公司选矿厂磨矿分级自控系统工程 3 山东黄金集团有限公司焦家金矿焦家金矿选矿厂磨矿分级自动控制工程 4 金洲集团金盛矿业有限公司15 万立方米加气砖生产线自控系统工程 5 山东省招金集团夏甸金矿选
10、矿厂磨矿分级自控系统工程 6 山东省招金集团夏甸金矿选矿厂破碎段自控与供配电系统工程 7 包头钢铁公司选矿厂磁性系列磨矿分级自控研究与试验工程 8 安钢集团舞阳矿业有限责任公司选矿厂磨矿分级自控系统工程 9 金洲集团千岭矿业有限公司选矿自动控制系统工程 10 云南地矿资源股份鹤庆北衙金矿选矿自动控制系统工程 11 山东省招金集团夏甸金矿井下排水设计及排水自动化工程 12 山东恒邦冶炼股份公司公司硫三氰化自动控制系统工程 13 包头钢铁公司选矿厂选矿自控系统工程 14 安钢集团舞阳矿业有限责任公司选厂破碎段自动控制系统 15 云南地矿资源股份鹤庆北衙金矿选矿高效浓密机及絮凝剂填加自动控制系统 1
11、6 山东省招金集团金翅岭金矿井下排水设计及排水自动化工程 17 安钢集团舞阳矿业赵案庄铁矿充填系统自动控制工程 18 山东省招金集团夏甸金矿井下通风系统远程控制及在线监测开发应用 19 内蒙古自治区矿产实验研究所油篓沟金矿破碎、磨矿分级及加药自动控制系统 20 山东省招金北疆矿业有限公司计量和药剂添加自动控制系统 . word 资料 序号单位工程项目备注 21 金州集团乳山金矿选矿破碎、磨矿分级及加药自动控制系统 22 包头钢铁公司选矿厂外购精矿再磨系统磨矿分级自控 23 山东恒邦冶炼股份公司公司1500t/d 选厂自动控制系统工程 24 山东恒邦冶炼股份公司公司金精炼自动控制系统工程 25
12、内蒙古金陶股份有限公司供排水自控设备 26 山东省招金集团夏甸金矿中央控制室大屏幕 27 承德建龙二矿三选选矿厂选矿全流程自动控制 28 包钢集团公司设备备件供应公司五系列磨矿自动化系统 29 招远大尹格庄金矿4000t/d 选厂全流程自动控制井下通风排水 30 招远夏甸金矿选矿厂2000t/d 选厂全流程自动控制 31 朱日河铜矿朱日和铜业浮选自动控制系统 . word 资料 序号单位工程项目备注 二提 升 1 安徽省庐江县龙桥矿业有限公司龙桥铁矿 混合井提升自动化工程 2 山东省招金集团夏甸金矿2盲竖井 2.5卷扬机全自动直流电控系统工程 3 山东省招金集团夏甸金矿7矿区 1.6卷扬机全自
13、动直流电控系统工程 4 山东省招金集团夏甸金矿北耩井 3.0卷扬机全自动直流电控系统工程 5 山东省招金集团夏甸金矿7矿区 2卷扬机全自动直流电控系统工程 6 山东省招金集团金亭岭金矿3盲竖井提升信号系统自动控制工程 7 山东省招金集团夏甸金矿井下排水设计及排水自动化工程 8 安徽省龙桥矿业股份有限公司1400kW直流提升机谐波滤除装置工程 9 安徽铜陵有色金属公司凤凰山铜矿主井提升机自动化电控改造工程 10 山东省招金集团金翅岭金矿井下排水设计及排水自动化工程 11 山东省招金集团金翅岭金矿直径 2.5 米提升机自动化电控改造工程 12 山东省招金集团夏甸金矿竖井摩擦式 4.5 4提升机直流
14、电控系统应用工程 13 山东恒邦冶炼股份公司 JKMD2.8 4 摩擦式竖井提升机直流电控系统 应用工程 14 山东省金州集团千岭矿业有限公司155 盲竖井提升机直流电控系统应用工程 15 山东省招金集团河东金矿盲竖井直径 1.6 米提升机直流电控系统应用工程 16 山东省金州集团千岭矿业有限公司信号系统与安全门 17 河北承德燕山银业有限公司直径 .6m 提升机变频电控改造工程 18 山东省招金集团河东金矿直径 2 米提升机电控 19 山东黄金集团有限公沂南金矿JKMD-2.25 4提升机全数字直流电气控制系统 20 内蒙古金陶股份有限公司供排水自控设备 . word 资料 序号单位工程项目
15、备注 21 安徽铜陵有色金属公司凤凰山铜矿副井罐笼提升机自动化电控改造工程 22 山东省招金集团金翅岭金矿直径 1.6 米提升机变频自动化电控改造工程 23 山东省招金集团夏甸金矿综合操作台 24 建龙河北矾山磷矿JKMD-3.25 箕斗提升机全数字直流电气控制系统 25 黑龙江双鸭山市建龙矿业有限公司直径 1.6 米提升机全数字直流电气控制改造系统 26 牟平金矿直径 2 米提升机信号系统与安全门 27 枣庄第二石膏矿直径 2 米提升机变频电控改造 28 河北承德燕山银业有限公司直径 .2m 提升机变频电控改造工程 29 河北承德燕山银业有限公司直径 .6m 提升机变频电控改造工程 30 招
16、金矿业金翅岭直径 1.6m 提升变频自控 31 双鸭山建龙矿业两台 3.5m 提升机变频自控系统 32 北京华夏建龙矿业科技有限公司 朱日和 直径 2.5m 提升变频自控 33 北京华夏建龙矿业科技有限公司东平变频直径1.6m 提升自动化两台 34 招金矿业股份有限公司河东金矿直径 1.6 米提升机变频电控两台 35 山东金州矿业集团有限公司变频提升电控 36 承德燕山银业风井提升电控改造 37 招远市前孙家金矿提升变频电控 38 铜陵有色公司凤凰山铜矿560kW直流提升机电控设备提升机电控设备 39 山东恒邦冶炼股份有限公司（600kW提升自控）装载站系统 40 招金矿业股份有限公司大尹格庄
17、 金矿 副井 501KW 、 主井 2000KW 直流电机提升系统 自动控制 41 北京华夏建龙矿业科技有限公司东平 185kW变频提升自动化壹台 42 蓬莱市大柳行金矿提升机 75kw电机变频电控系统 . word 资料 二 . 设计 概 要 1. 设计 依据 以矿 方 提 供的 图纸 、方 案资料 为设 计依 据。 2. 设计 原则 (1) 系 统 的 合法 性 方案 的 设 计、安装 、调 试、维护符 合国 家行 业有关 规定和 有 关 部 门技术 防范 要 求。 (2) 系 统 的 可靠 性原 则 在控 制 原 理、工控 设备 选型上，尽 量选 择抗 干扰能 力强、 电 磁 兼 容性
18、和安全 性 符合现 场工业 要求 的国 际品牌 或国 内知名 品 牌 产 品； 对控制 系 统软件 的设计 和配 置上 保证所 提供 的软件 是 当 今 国际 计算机 控 制领域 公认的 、稳 定可 靠的、 工业 标准的 实 时 操 作软件 ，具 有 很高的 容 错能 力 。 (3) 系 统 的 先进 性原 则 充分 考 虑 自动控制 领域 技术的迅速 发展 ，参 考目前 自动控 制 设 备 的发 展水平 ， 融合具 有国际 先进 性、 成熟的 技术 ，在自 动 控 制 系 统 硬 件 和 系统 软 件 的 选 型 上 首 选 国 际 市 场 的 成熟 产 品 ， 确 保控 制系统 在 交货时
19、 是目前 市场 上最 先进的 、最 新版本 的 产 品 。 (4) 系 统 的 易维 护性 原 则 系统 要 易 于管 理、 易于 维护， 操作 简便 。 (5) 系 统 的 可扩 展性 原 则 . word 资料 本着 长 远 发展的观 点， 考虑到技术 更新 、设 备增加 和改造 的 需 要 ，该 系统的 软 硬件应 能方便 地进 行调 整、修 改、 扩充， 在 采 用 新技术 的同 时 保护现在 的投 资。 (6) 系 统 的 开放 性原 则 所有 的 网 络必须是 完全 开放的总线 技术 ，符 合国际 公认的 IEC61158 网络 标准 总线，网 络 应具备 良好的 可连 通性 和
20、互操 作 性 ， 具 备成 熟的第 三 方连接 能力， 控制 协议 是广泛 应用 的标准 协 议 ， 能体现 当今 计 算机技术 和信 息技 术的发 展水 平。 (7) 系 统 完 善性 原则 保证 提 供 的系统是 完整 的、可靠的 、完 全满 足现场 生产的 需 要 ， 确保系 统的 硬 件、软件 的完 整性 和兼容 性。 (8) 性 能 价 格比 原则 在确 保 系 统性能有 效、 稳定可靠的 基础 上， 考虑系 统先进 性 的 同 时， 在满足 自 动控制 的要求 下， 尽量 降低系 统造 价，以 达 到 最 佳的性 能价 格 比。 3. 设计 目标 罗河 铁 矿 300 万吨 / 年
21、 选 矿 自动 化工 程 ， 采用 先进 的检 测 仪 表 、 电 气控 制设备 和 现场总 线控制 系统 ，融 先进控 制技 术、通 讯 技 术 、信 息技术 、 网络技 术、计 算机 技术 于一体 ，构 建罗河 铁 矿 选 矿厂 过程自 动 控制系 统和优 化控 制平 台，实 现生 产过程 自 动 化 、控 制智能 化 ，将罗 河铁矿 选矿 厂建 设成国 内领 先、国 际 先 进 的数字 化工 厂 。 . word 资料 在生 产 工 艺和设备 不断 完善的基础 上， 选矿 厂自动 化系统 应 达 到 以下建 设目 标 ： (1) 、 对 破 碎过 程实 行 全 过程自 动控 制 ，在 中
22、碎 缓冲 矿仓、 细 碎 缓 冲矿 仓、圆 振 筛缓冲 矿仓及 粉矿 仓， 实现矿 仓综 合自动 布 料 。 通过 在圆锥 破 碎机上 安装雷 达料 位计 和功率 变送 器，实 现 圆 锥 破碎机 的功 率 控制，实 现选 矿工 艺的“ 多碎 少磨 ” 。 (2) 、 对 磨 矿生产过 程进 行 优化 控制 、 优 化运 行与优化 管理， 保 证 全 流程 生产稳 定 ；通过 检测磨 机负 荷、 旋流器 给矿 浓度、 压 力 等 生产 工艺指 标 ，优化 产品质 量， 使磨 矿能力 和效 率最大 化 ； 通 过检 测浮选 过 程给矿 量及给 矿浓 度， 实现浮 选过 程自动 加 药 ， 稳定选
23、 别指 标 ，提高经 济效 益。 (3) 、 通过 设备 监测 与设 备安全 管理 ， 达 到保障 设备 安 全 、 减 少 故 障停机 时间 和 提高设备 作业 率的 目的。 (4) 、通 过对 工业现 场 实施闭路 电视 监 控，能 够及时 了解 整 个 生 产 流程的 工作 情 况和各工 序的 生产 情况， 随时 了解 各主要 生 产 环 节的实 时生 产 状况，处 理突 发事 件，为 自动 化控 制操作 提 供 可 靠依据 ，同 时 兼顾安防 作用 ，有 利于控 制中 心的 集中控 制 、 实 时调度 、统 筹 安排生产 。 (5) 、通 过自动 化系 统 的实 施 ，减少 污 染，节
24、 能降耗 ，改 善 作 业 环 境与劳 动强 度 ，实现文 明生 产。 . word 资料 三 . 系 统设 计 1 系统 构 成 该 套 自 动化 系 统 由过 程 控 制系 统 、网 络 通 讯系 统 、 网络 数 字 监 控 系统组 成。 1.1 过 程控 制系 统 主 要 包 括现 场 仪 表、 一 次 元器 件、工 程 师 站、 操 作 员站 、 远 程 I/O 站、 驱动 设 备 、控制 软件 等 。 安 徽 罗河铁矿 全流 程 自动控制 系统 的控 制范围 包括 ： 破 碎 筛 分 、 磨矿分 级、 浮 选、磁 选 、浓 缩 脱 水等生 产过 程 ，生产工 艺 流 程 各工序 的
25、自 动 化控制系 统的 设计 包含了 主控 单元 设计、 现 场 仪 表设计 、相 关 控制设备 的电 气接 口设计 、软 件系 统设计 等 。 设 计 中 尽量 使 用现 场 总线， 最 大限 度 地 减少现 场布线 工 作 量 ， 对 于变频 、自 带 PLC的设 备以 及 带 有通讯 功能 的 仪表， 通 过 总 线 通讯读 取数 据 。 对于功 率大于15KW的 设备 电机 安 装电 机 智 能 保 护控制 器， 对 电机实现 全方 位的 保护。 各 控 制 子系统 设计 内 容 及实现 的主 要 功能包括 ： (1) 破 碎控 制 系 统 破 碎 主 要设备 及皮 带 的集中与 局部
26、 联 锁 ; 中 细 碎 圆锥 破 碎 机给 料 自 动控 制 、 与破 碎 机自 带 控 制系 统 的 OPC通讯， 实现 对 圆 锥破碎 机的 状 态监控 ； . word 资料 矿 仓 料 位检测 与布 料 自动控制 ； 主 要 皮 带电流 、跑 偏 、打滑、 撕裂 检测 与报警 ； 给 料 皮 带金属 探测 与 报 警，除 铁器 的 自动控制 ； 3#带 及 9#带矿 量检 测； 风 机 的 自动控 制。 (2) 磨 选控 制 系 统 球 磨 机 、旋 流 器 分级 过 程 自动 控制， 包 括 给矿 、 给 水量 自 动 控 制 ，磨 矿浓度 自 动控制 ，球磨 机 音 频、 功率检
27、 测 ； 圆盘 给 料 机 及 给矿皮 带的 联 锁与控制 ； 旋 流 器 泵池 液 位 、给 矿 浓 度、 给矿压 力 、 溢流 浓 度 的自 动 控 制 及 溢流粒 度的 检 测 ； 球 磨 机 、渣 浆 泵（ 变 频） 运 行参数 、监 测、 控制 ，通过 DP 总 线 与 球磨机 随机 小 型 PLC控 制柜 和 变 频器 DP通讯 卡 通讯，进 行 数 据 采集和 控制 ； 浮 选 控 制系 统 ， 包括 浮 选 加药 自动控 制 ； 浮选 槽 液 位自 动 控 制 ；泵池 液位控 制 ；鼓风机风压 的检 测控制 ；品位 自 动 检测 ， 包 括 精 矿、尾 矿品 位 检 测； (3
28、) 浓 缩脱 水 控 制系 统 浓 缩 脱 水控 制 系 统， 包 括 浓密 机 运 行状 态 监控 ； 陶 瓷过 滤 机 状 态 监控； 精矿 矿 量 计量； (4) 恒 压供 水 控 制系 统 恒 压 供 水系统 ，包 括 水泵 变频 控制 ；水 系 统 液位检 测 报警 ； . word 资料 水 系 统 压力检 测。 1.2 网 络通 讯系 统 网 络 通 讯系统 实现 的 功能主要 有以 下几 个方面 ： （ 1） 网络 浏 览 、网 络 诊 断、 通 讯 组态 、 支 持编 程 上 传/ 下 载 和 数 据通讯 服务 ， 以及 基于 网络架 构 的数 据库 事务 处理 软件 ； （
29、 2）能 够 根据 现场 情 况，支 持星型 、树 型 、总线型 和环形 等 多 种 拓朴结 构。 （ 3）具 备 良 好的可 连通 性 和互 操作 性，能 够 提供成 熟的 接 口 连 接 其他主 流的 第 三方设备 。 （ 4）通 过 自 愈式光 纤环 网 方式 实现 以 太网 冗余 连接 ，即 骨 干 网 上 任何 一点的 光 纤连接 意外断 开， 系统 都能通 过反 向环的 方 式 提 供后备 以太 网 链路，保 证系 统可 靠性。 （ 5） 支持 主从 、对 等 、多 主等 多种 灵活 的数据 通讯 结 构 。 数 据 块 传送 和报文 发 送都可 通过组 态完 成， 不需额 外的
30、复杂编 程 。 1.3 网 络数 字监 控系 统 罗河 铁 矿 的闭路电 视监 控系统设计 为全 数 字 化网络 视频 监 控 系 统 ，采 用技术 先 进 的网 络化 数 字 监 控， 将传统 的 模 拟视 频 信 号 转 换为 数字信 号 ，通过 计算机 网络 来传 输 、智 能 化 的计 算 机 软 件 来处理 。 在选 厂 生 产工艺流 程的 主要设备和 重点 部位 安装摄 像机， . word 资料 并 于 现 场就 近安装 网 络 视频 服务器 ， 将 传统 的视音 频 及控制 信 号 数 字 化，以 IP 包 的形 式在网 络上 传输，并 由视 频服 务器完 成 硬 盘 录 相功
31、 能 ，现 场 录 相能 避免因 服 务器故 障影响 所有 视频 信 号 的 录 相； 现场 信 号 转换 后经 光纤 传 输至 各车 间机 柜，由交 换机 集中 ， 转 换 后 再通 过光纤 至 控制中 心，大 大 减少了 布线工 作量 ，且 传 输 介 质 主要 以光纤 为 主，仅 采用少 量视 频线 ，不存 在 现 场信 号 干 扰 问 题； 在控 制 室 设有监控 服务 器， 安装监 控控 制 软件，实 现对 厂 区 内 监 控点的 控制 管 理； 在网 络 中 的每一台 计算 机，只要安 装了 客户 端的软 件，给 予 相 应 的权限 就可 成 为监控工 作站 。 2 监 控及 操作
32、 设 计 2.1 上 位机 监控 可 编 程控制器 、上 位机 软件、 组态 软 件 、网络 通讯 、 web 服 务 软 件均采 用德 国 西门子产 品， 采用 远程 I/O 以及 工 业以太 网 等 先 进的网 络通 讯 技术，实 时动 态显 示现场 设备 状态 及主要 设 备 的 工艺参 数， 并 对远程设 备下 达各 种指令 。 . word 资料 (1) 上位机 组态 画面 与现 场设备 相对 应 ，显 示带 动 态过 程 变 量 和 设 备状态 的生 产 流程图，使生产 过 程一 目了 然, 操 作 人员 通 过 计 算 机可方 便地 对 生 产过程 进行 操 作和监控 。 (2)
33、 报警功 能 : 现场 设 备出现故 障或 变量 超出预 警值 时 ，屏 幕 会 弹 出报警 画面 或 故障设备 参数 ， 并 伴有声 响警 示 灯报警 提 示 操 作 人员予 以处 理 ， 预警功 能能 有 效 地将事 故扼 制 于 萌芽状 态 ， 对 于出现 故障 的 现场设备 则能 及时 发现处 理， 有 效 减少故 障 停 车 时间。 (3) 显示变 量趋 势图 （ 实 时趋势 和历 史 曲 线） ，能 同时 显 示 多 个 模 拟量数 值的 趋 势 , 并具有 历史 数 据回 顾和 储存 功能，方 便 选 厂 流 程考查 和数 据 分析。 (4) 设备的 远程 启停 ：有 权 限的
34、相 关操 作 人 员 根据 在线 检 测 的 设 备 运行、 故障 等 状态， 可 实现 设 备 的集中 启停 及 远程单台 启 停 。 (5) 事件记 录 及故障 报警 记录 ：操作 员 操作记录 、工 艺 参数 或 设 备 状态改 变及 报 警 信息可 实现 记 录。 (6) 产量显 示 、数据 报 表：产 量 报表 及设 备 运行 时间 报表 有 利 于 掌 握生产 情况 。 (7) 选厂各 种生 产信 息 通 过 WEB远程 发布 ，送达 生产 厂 长 、 生 产 矿 长、矿 中心 调 度室及各 级领 导， 按权限 实现 网上 浏览。 . word 资料 2.2 系 统操 作 具 有
35、自 动和手动 两种 相对独立、 互为 备用 的控制 方法 。 远 程 控 制功 能包括 远 程集中 控制和 远程 单台 控制功 能， 在远 程 集 中 自 动控制 方式 运 行时，设 备的 启停 由 PLC控制 系 统 按 照工 艺 的 要 求顺 序自动 启 动及停 止， 远 程 单 台控 制是由 操 作人员 在 计 算 机 上点 击相应 操 作按钮 启停相 应的 设备 ； 现场 手 动 则是 由 操 作 人 员在现 场控 制 箱上操作 完成 的。 在 每 台 设备 旁边 设 计 机旁箱 或现 场 控制 箱( 柜 ） ， 现场 检 修 人 员 或巡 检人员 在 现场设 备检修 时或 发现 问题
36、时 现场 操作， 如 ：现 场检 修，现场 就 地运 行以 及安 全停车 和安 全保 护 设 施等。 在 集 中 自动 运行 时 ，在设 备启 动之 前 ，必 须由控 制室 发 出 开 车 信号 ，只有 当 现场所 有的设 备均 返回 正常信 号后 ，系统 才 能 启 动运 行。现 场 设 备的 正常信 号 作为系 统启动 运 行的联 锁 条 件 。 在 现 场 手动 运行 时 ， 现场 控 制 箱上 的 远 程就 地开 关 打 到 就 地 方式 ，此时 不 仅从控 制程序 上断 开回 路，而 且从 电气连 接 上 断 电， 从而保 证 现场设 备的绝 对安 全。 在现场 控制 箱上设 有 应
37、 急 安全 开关， 当 集中自 动控制 时， 如有 特殊情 况， 可将控 制 回 路 立即断 开， 以 保证设备 和人 员的 安全。 全 部 电 气设 备实 现 相 互联锁 ， 设备 启 动 顺序原 则上 按 照 物 料 走 向的 逆向顺 序 依次启 动，正 常停 机的 顺序按 照物 料走向 . word 资料 的 正 向 顺序 依次延 时 停车， 延时的 时间 间隔 应足以 能 处 理该 设 备 上 的 剩余 物料； 故 障引起 的紧急 停车 ，原 则上是 故障 设备之 前 的 所 有设 备立即 停 车，故 障设备 之后 的设 备顺序 延时 停车， 延 时 的 时间间 隔应 足 以能处理 该
38、设 备上 的剩余 物料 。 3 过程 控 制设计 3.1 破 碎过 程自 动控 制 系 统 3.1.1工艺 过程 罗河 铁 矿 选厂破 碎筛 分的 工艺 流 程 ：井下 矿 石经粗 破碎 后 由 箕 斗 从主井 提升 至 箕斗矿仓 后，经 1#带、2#带后由3#带运 至 中 碎 圆 锥破碎 机进 行 中碎，中碎产品 经 4#带 转运 至筛 分分配 矿 仓 后 ， 由 5 台 带式 给 料 机给入 5 台 圆 振 动筛进 行筛 分 分级，筛 下 产 品 经 8#带 、 9#带， 由 10#带布料 至 球磨 粉矿 仓， 筛上产 品 经6#和 7#带转运 至 细 碎分 配矿仓 ， 再 由两 台圆锥
39、破 碎机细 碎 后 ， 排 入 4#带 形成 闭路循 环。 其工 艺流程图 如图 1 所示 。 . word 资料 井下粗碎 细碎 选厂中碎 筛分 原矿 粉矿 12mm 图 1 破 碎系统 流程 图 3.1.2控制 思想 破 碎 系统自动 控制 的 设计思想 是： 整个 生产过 程实 现 自 动 化 控 制 ，实时 监控 设 备运行状 态（ 如电 动机运 行电 流， 轴承温 度 ， 润 滑系统 油流 、 油压、油 温、 皮带 打滑、 跑偏 等） 并参与 系 统 运 行联锁 ，保 护 设备安全 运行 ，避 免事故 停车 ，重 要设备 （ 如 圆 锥破碎 设备 ） 安全启动 条件 参与 系统启 停
40、联 锁； 现场紧 急 停 车 信号作 为系 统 启动的联 锁条 件 ， 逆流程 启动 ， 顺流程停 . word 资料 车 ； 上 位机界 面设 置 系统自动 控制 启停 延时时 间； 对缓 冲矿仓 和 粉 矿 仓实现 料位 予 警及自动 布料 控制 。 3.1.3系统 控制 方案 (1) 圆 锥 破 碎机 的检 测 通过 检 测 圆锥破碎 机的 油温、油压 、油 箱液 位等参 数以及 圆 锥 破 碎机 的故障 状 态，实 现对圆 锥破 碎机 的状态 监控 ；圆锥 破 碎 机 的安 全联锁 由 其本身 自带的 控制 系统 完成， 其重 要信号 需 送 到 集中 控制系 统 ，实现 整个系 统的
41、 联锁 和显示 ；在 系统集 中 自 动 控制时 ，圆 锥 破碎机的 开停 指令 将由控 制系 统控 制。 (2) 圆 锥 破 碎机 的控 制 通过 在 圆 锥破碎机 上安 装雷达料位 计和 功率 变送器 ，在皮 带 给 料 机上 安装变 频 调速装 置，对 圆 锥破碎 机的给 矿量 及功 率 进 行 实 时监 测，采 用 模糊控 制技术 ，实 现圆 锥破碎 机的 恒功 率 控 制 ，实现 选矿工 艺 的“多碎少磨 ” ，充 分利用 圆锥 破碎 机效率 高 能 耗 少的 特点， 提 高碎矿 系统的 生产 能力 ，降低 破碎 系统成 本 。 破 碎机控 制原 理 图如下： . word 资料 功
42、率给定PLC 可编程 序控制器 功率变送器 雷达料位计 变频控制器 破碎机电机 图 2 破 碎机 控制 原理 图 (3) 矿 仓 自 动检 测 在中 碎 缓 冲矿仓、 细碎 缓冲矿仓、 圆振 筛缓 冲矿仓 及粉矿 仓 安 装 雷达料 位计 ， 实现 料 位 实时检 测和上 下限 报警 , 矿 仓料 位 信 号 参 与系统 联锁 。 (4) 矿 仓 综 合自 动布 料 在细 碎 缓 冲矿仓、 圆振 筛 缓冲矿仓 安装 格雷 母线位 置检测 装 置 ， 控制 布料小 车 实现矿 仓综合 自动 布料 系统 ，合 理 安排 布 料 小 车 布料 周期及 布 料地点 ，为破 碎流 程平 稳高效 运行 做
43、好基 础 。 自动 布 料 的过 程如 下图 ： . word 资料 (5) 皮 带 状 态检 测 对主 要 皮 带安装皮 带跑 偏、打滑及 撕裂 检测 装置并 进行电 流 监 测 ，实 现皮带 机 的状态 监测和 安全 保护 ，保证 矿石 的物流 正 常 。 (6) 金 属 物 自动 检测 在中 细 碎 破碎机给 矿的 皮带 上安装 金属 探 测器及自 动除 铁 装 置 ， 除铁 装置与 皮 带同时 启停， 及时 清除 皮带上 矿石 中所含 的 金 属 块； 金属探 测 器对未 除掉的 大块 金属 进 行检 测 ， 并及 时 报 警 ， 以保证 后续 设 备的安全 。 (7) 对 风 机 及
44、除 尘器 实 现 自动控 制，转 运 站风 机 、除 尘器 与 相 关 皮 带联 锁，圆 振 筛分风 机、除 尘 器与圆 振筛联 锁， 中细 碎 . 图 3 矿 仓 自动 布 料过 程 雷达 料位 计 行车 给料 皮 带 变送 器 矿石 . word 资料 分 风 机 、除 尘器与 圆 锥破碎 机联锁 ，及 时启 停，能 够充 争保证 除 尘 效 果，并 达到 节 能降耗的 目的 。 (8) 矿 量 自 动检 测 在 3 胶 带、9#胶带加 装 皮带称检 测破 碎系 统处理 量及 磨 矿 系 统 粉矿量 。 (9) 破 碎主 要 设 备实 现 全流 程 集 中联 锁 启 停及 局 部 联锁 ，
45、 破 碎 流 程中 原矿仓 至 中 细碎 、中细 碎 至筛分 、筛分 至粉 矿仓 ， 此 三 部 分的设 备分 别 实现局部 联锁 。 (10) 完 成 所有设备 的实 时 状态监控 ，设 备运 行时间 统计 ， 设 备 故 障记录 及设 备 故障时间 统计 。 3.2 磨 选及 浓 缩过 程 自 动控 制 系统 3.2.1工艺 过程 分析 罗河 铁 矿 选矿厂 的磨 选 过程， 总 体 工艺 流 程 为阶 段 磨矿 、 阶 段 选 别、 两级脱 水 。 磨矿 流程 由 两 段 磨机 加旋流 器 组成闭 路 循 环 ； 选别 流程为 浮 选脱硫 、两段 弱磁 选； 尾矿回 收为 强磁加 重 选
46、 ； 脱水 为浓密 加 过滤两 级机械 脱水 。本 次控制 对 全流程 主 体 设 备 进行 检测和 控 制 ，辅 助设备 的 运 行信 号和启 动 停止运 行 信 号 也 引到控 制系 统 ，参与系 统联 锁。 磨选 工 艺 流程 ： 原矿 经 圆 盘给 料 机 下料 到 带 式输送 机， 经 . word 资料 皮 带 称 计量 后 进入 到 一 段球磨MQG4060 ，一 段球 磨机 排 矿自 流 进 入 一 次旋 流器 给 矿 泵 池， 经渣浆 泵 打入 500 旋流 器 组进 行 分 级 ， 一次 旋流器 溢 流进入 后续 选 别 作 业， 一次旋 流 器沉砂 自 流 返 回 到一
47、段球磨 进 行再磨 ，形成 闭 路 循环 ；一次 旋 流 器溢 流 由 泵 扬 送至 硫 矿 浮 选 系 统 , 浮选 的 硫 精矿 矿 浆 经浓 缩 机 浓缩 后 由 泵 扬 送至陶 瓷过 滤 机 , 硫精矿 滤饼 进 入硫 精矿 矿仓 直接 外运。 浮选 的 尾 矿由 泵 送至 弱 磁 粗选 作 业 ，磁 选 粗 精矿进 入二 段 旋 流 器 给矿 泵池， 由 泵输送 至 350旋 流器 组进 行分 级 ，分 级 溢 流 进 入弱 磁精选 作 业，最 终铁精 矿矿 浆由 泵输送 至过 滤系统 的 磁 选 浓缩 后由陶 瓷 过滤机 过滤， 弱磁 粗选 和精选 尾矿 合并 自 流 进 入 弱磁
48、尾 矿浓 缩 机 浓缩。 弱磁 选 尾 矿经 中 矿浓 缩机 浓缩 后， 其底 流 由泵 扬 送 至圆 筒 隔 渣 筛 分矿箱 ，均 匀 分 配给 4 台 Slon-2000湿式 高梯 度 强磁 选 机 抛 尾 ，强 磁选精 矿 自 流至 强磁精 矿 浓缩机 ，经浓 缩 后由泵 打 入 二 流 矿浆分 配器 ， 均 匀给入24 台 1500 螺 旋溜槽 进 行提 精 选 别 ， 螺旋 溜槽的 尾 矿同高 梯度强 磁选 机的 尾矿合 并进 入一 台 43 浓 缩 机浓 缩，浓 缩 机尾 矿 底流由 尾矿总 泵站 通过 隔 膜泵 扬 送 至 付 冲尾 矿库堆 存 。 螺旋 溜槽 的 精 矿 由泵
49、输送至 过 滤系统 的 红 矿 浓 缩机 浓缩， 浓 缩机的 底流由 泵扬 送至 过滤机 同磁 矿一同 过 滤 ， 滤饼进 入铁 精 矿矿仓直 接外 运。 其 工 艺流程图 如图 4 所示 。 . word 资料 浮硫粗选 分 级 一段磨矿 原矿 -200目55% 一精选扫选 二精选 弱磁 粗选硫精矿 分 级 精 选 二段磨矿 -200目75% 强 磁 综合铁精矿 尾矿 螺旋 溜槽 图 4 选 别 工艺 流程 图 . word 资料 3.2.2 控制 思 想 3.2.2.1 控制 目的 稳定 磨 矿 工艺流程 ，在 保证磨矿产 品满 足 浮选作业 要求 的 的 基 础 上，稳 定磨 矿 系列台时 处理 能力 。 3.2.2.2 控制 因素 在磨 矿 分 级过程中 ，影 响系列处理 能力 及磨 矿产品 粒度的 因 素 有 ：给 矿量、矿 石 粒度 及硬 度、旋 流 器沉 砂 量、磨 矿 浓度、 磨 机 转 速、 介质充 填 率、衬 板状况 及球 荷球 比等， 上述 因素的 多 变 性 及随 机性， 增 加了磨 矿分级 过程 控制 的难度 ，经 过对 罗 河 铁 矿 选矿 厂的磨 矿