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電磁流量計在鎢礦選廠生産自動化監控系統中的應用
一、工程實例 
某鎢礦選廠于2007年投入生産,在原礦中,金屬鎢的儲量相對較大,同時伴生金屬包括銅、钼等。在選廠生産中,全廠分爲重選段和細泥段二個作業工段,其中,重選段每天能夠處理原礦約4500t,選礦工藝相對成熟,但還未實現系統的自動化控制,工人僅僅能夠憑借自身的經驗進行手動調節,不僅較難實現對生産過程的及時准確控制,難以獲得良好的生産指標,同時也缺乏合理有效的管理數據支撐,在成本核算中存在著較大的困難。應用選礦自動化技術,能夠充分考慮選礦過程中存在的各種影響因素,同時能夠隨著入選礦石性質的變化,自動改變對于各個變量的管理和控制,使得選礦指標能夠達到佳值,同時豐富管理手段,提高管理效果,降低管理成本。在鎢礦選廠生産中,應用電磁流量計組成自動化監控系統,能夠有效豐富選礦管理手段,降低生産成本,提高生産效率。本文結合相應的工程實例,對自動化監控系統在鎢礦選廠生産中的設計應用進行了分析和探討。
  二、自動化監控系統設計 
  針對鎢礦選廠生産的實際需求,這裏應用相應的自動化技術,對自動化監控系統進行了設計。在系統設計中,遵循“方案合理、技術先進、運行可靠、操作方便”的原則,系統整體采用集散控制系統,基于現場總線通訊,其整體網絡構架如下:
  在設計區域建設中央控制室,包括一個工程師站和一個操作站。DCS主櫃設置在設備室,位于控制室旁邊,在現場相對集中的區域,放置一套遠程I/O櫃,在主櫃與I/O櫃間,采用Profibus總線通訊;在工程師站、操作員站及DCS站主櫃間,采用以太網通訊。對于上位組態軟件,采用亞控組態王軟件平台,從實際管理需求出發,進行自主開發。
电磁流量计
  根據該選廠生産管理的實際需要,應該對以下設備進行相應的監測和控制:
  (1)水計量:包括全廠14處用水,都需要進行相應的計量考核,實現選廠用水調度的水平衡。
  (2)合格礦計量:在選廠生産過程,一共需要4處合格礦需要進行計量。
  (3)原礦石計量:主要是在礦石機車運輸軌道對需要運出的礦石進行計量。
    (4)设备状态监测:对选厂生产中各类机械设备运行状态的监测和管理。
電磁流量計控制系統
  三、自動化監控系統實現 
  應用自動化監控系統,能夠有效實現對選廠生産過程中用水、用電、物料、設備等的實時在線監測,能夠及時對出現的故障進行報警,對需要調節的設備進行控制,同時也可以根據實際生産需要,生成相應的生産報表。整個自動化監控系統包括以下五個組成部分:
  (1)設備狀態監測系統。該系統的主要功能,是針對設備啓停、故障及運行狀態的監測和管理,以及對一些特殊設備,如圓錐破碎機、棒磨機等工作電流、壓力等的監測。在設備狀態監測系統中,通過采集設備電氣輔助點、熱繼信號點的信號,並將其傳輸到相對集中的區域,然後經由多芯線纜,傳輸到I/O櫃的信息采集模塊,爲後續的分析和管理提供相應的數據支持。在圓錐破碎機和棒磨機中,存在著獨立的控制系統,能夠實現與工程師站和操作站的相互通信,設備的運行狀態和相關參數能夠通過通訊的方式,在自動監控系統中准確直觀的反映出來。
  (2)棒磨控制系統。在鎢礦選廠生産中,棒磨流程如下:采集到的礦石經振動給料機送到輸送皮帶上,經單螺旋分級機等環節,進入棒磨機進行磨礦加工。在該企業中,棒磨車間一共有二台棒磨機。結合棒磨給料自動調節系統,能夠以棒磨機的實際運行工況爲依據,實現對于振動給料機給料量和給料皮帶運行速度的控制,從而實現對于棒磨進料量的自動調節和控制。不僅如此,還能夠根據實際需要,進行相應的人工幹預。棒磨控制系統主要包括PLC、觸摸屏、變頻器以及電流檢測設備和通訊模塊等組成,通過以太網實現與整個自動化監控系統的連接。
  (3)水計量系統。根據選廠新水用量、尾礦回水用量和廠前回水用量,結合相應的用水分配情況及水處理工藝流程,在14處需要進行計量的供水管道上,安裝電磁流量計,將流量信號傳輸到I/O櫃的模擬量輸入模塊,經由PLC系統進行處理。水計量系統可以實時顯示各處流量,並進行自動累計,同時按照生産需要,自動生成生産報表。對各水池水位實時顯示,方便生産調度及時調整抽水時段,實現生産用電的平峰填谷。在對電磁流量計進行選擇時,應該確保其附帶現場儀表,以方便現場了解用水情況。
  (4)圓錐破碎控制系統。圓錐破碎控制系統是一個相對獨立的閉環控制系統,這裏選擇西門子200PLC作爲核心控制器,利用溫度變送器,實現對于潤滑油溫度的監測;利用壓力變送器,實現對油缸壓力的監測;利用電流變送器,實現對主電機電流的檢測。PLC系統能夠根據采集到的數據,按照相應的控制模型,輸出一定的控制量,結合變頻器,控制給礦電機的轉速,從而實現對給礦量的控制,保證圓錐破碎機工作負荷的穩定性。不僅如此,應該根據相應的要求,對排礦口的大小進行設定,並通過液壓系統的電磁閥,對錐體的升降進行控制,以調整排礦口的大小。在系統中,遠程監控級可以通過設計監控界面,實現對于破碎機工作狀態的監測,同時也能夠實現參數的設置及破碎機的控制。該系統同樣通過以太網,實現與自動化監控系統的相互通訊。
    (5)供电计量系统。在原本的选厂生产中,供电计量一般都是通过人工抄表的方式进行,不仅工作效率低下,而且容易出现人为失误。而在该供电计量系统中,可以在需要计量的位置安装相应的电计量模块,从而实现对于用电度数的自动计量,以及对各种电参数的自动监测,如三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数等。所有的电计量模块都能够通过RS-485通讯,实现与上位计算机系统的相互通讯,并在操作站计算机系统中自动生成相应的记录报表,方便进行管理。
  四、結語
  在實際應用過程中,基于PLC和計算機的選礦生産自動化監測系統取得了良好的效果,系統設計合理,能夠有效滿足實際生産的需要,進行相應的功能和配置設計;設備選型合理,從鎢礦山的特點和周邊環境出發,對裝備進行的合理選擇,在保證系統穩定性和可靠性的同時,有效減少了成本投入,爲生産成本的核算以及生産效率的提高提供了准確的依據,爲企業的持續穩定發展奠定了堅實的基礎。
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