基于PLC的磨矿分级智能控制系统

　　0引言

　　磨矿过程主要是将矿石经过磨矿处理成细粒度级的颗粒，提供给选别作业，它是选矿的中间工序。矿石经过物理的研磨、分级作用，颗粒由大变小到一定的程度，才能达到矿石的单体解离或近于单体解离，有利于选别工序的金属回收和金属富集，因此磨矿过程是影响选矿生产的关键环节，它起着承上启下的作用，是整个选矿厂的作业。瓶颈”，它直接制约着选矿产品质量和金属回收率。此外，磨矿作业能耗占选矿厂整个选矿过程的40%一60%，因此，为了提高磨矿效率、节能降耗、提高有用矿物的精矿品位和回收率和提高选矿厂的经济效益，实现磨矿过程的自动控制具有十分重要的意义。

　　1磨矿分级过程简述

　　云南某选矿公司的磨矿分级过程主要有两套一段棒磨机和三套二段球磨机，其主要工艺过程足：矿仓内的矿石经由振动给矿机和给矿皮带机送人棒磨机内，经过一段棒磨机、螺旋分级机组成的一段磨矿系统细磨后送人泵池，再经过由变频器控制的泵抽至旋流器，旋流器的溢流被送入浮选工序.大颗粒的矿石经过分矿器送人二段球磨机继续再磨。为了保证磨矿分级效果，必须在一段棒磨机的入口和出口处以及泵池分别加入一定流量的清水，即给矿水、排矿水和泵池补加水。

　　通过对该公司磨浮作业的综合分析，我们确定该磨矿过程的主要被控变量为一段棒磨机给矿量、给矿水量、排矿水量、泵池补加水量、泵池液位和泵池浓度等。

　　2控制系统的设计

　　2.1系统结构

　　控制系统工艺控制流程如图1所示。其中：UVF为变频器;FQT为流量检测累计;Fv为电动调节阀;FT为流量检测;TE为温度检测;IT为电流检测;LT为液位检测;DT为密度检测?。

　　本系统以西门子S7，400 PLC为下位主机，研华多媒体工业计算机为上位主机，配以检测仪表和执行仪表等，组成集检测、控制、监控管理等功能于一体的控制系统。下位主机负责数据采集和控制，可以脱离上位主机独立工作，上位主机负责控制系统的监控管理，在上位主机内插入一块CP561l通信卡，与下位PLC进行通信。本控制系统的组成结构如图2所示。

　　2.2 PLC的硬件配置

　　根据图1所示的磨矿分级作业的工艺控制要求，本系统共有两套完全相同的振动给矿机、给矿皮带机、一段棒磨机、分级机，此外还有三台二段球磨机。主要测控点有给矿流量、给矿水流量、排矿水流量、泵池补加水流量磨机前轴温度、磨机后轴温度、分级机温度、泵池液位、泵池矿浆浓度等，其巾实现控制的参数有给矿流量、给矿水流量、排矿水流量、泵池补加水流量、泵池矿浆浓度和泵池液位，考虑到加药控制部分、手动/自动切换和本地/远程控制等，经综合分析设计，本系统的PLC硬件配置为电源模块(PS405 4A)、CPU模块(CPU412—1)、数字量输入模块(SM421)和模拟量输出模块(SM432)各一个，两个数字量输出模块(SM422)，三个模拟量输入模块(SM431)，一个通信卡(CP5611)。其中的通信接口卡CP5611插在上位主机的PCI插槽上。