全流程自动控制系统的控制范围包括:磨矿分级、选别及脱水控制系统。系统涵盖了主工艺流程各工序的自动化控制。其中包括软件系统、网络系统、主控单元、各种现场仪表及相关控制设备的电气接口等。 控制系统具有两个相对独立的功能:工艺流程顺序和工艺流程过程控制。 2.1顺序控制 磨选生产过程顺序控制包括一、二段磨矿分级及磁选、过滤生产过程。自动控制系统对磨选分级、过滤脱水及选别设备等实施运行检测、启停控制、开车鸣铃和联锁保护,实现生产过程的集中监视和集中管理。 2.2过程控制 整个工艺过程的控制分为两段-闭路磨矿分级、矿浆池液位变频控制、三段磁选及过滤脱水系统。这些子系统在控制上形成了全流程控制的各个反馈环节.继而实现整个工艺流程的大闭环优化控制。 2.2.1磨矿分级环节闭环控制 磨矿分级环节是整个磨选工艺流程的入口.其控制效果的好坏直接影响后续工序的作业指标,甚至最终产品的质量,本环节在常用的PID控制方法基础上引用了一种有效的控制方法:模糊控制。 模糊控制对磨矿系统这种无法获得精确的数学模型、时变的非线性的复杂系统,能给出有效的控制。 实际生产过程中,反映磨矿分级状况的参数很多。其中主要包括:磨机声音、功率和返砂量。在控制实施过程中,这些参数作为磨机模糊控制器的输入,而模糊控制器的最后输出是磨机给矿量、排矿浆及给矿水。这些输出值经限幅处理后作为PID控制器的输入PID控制器的输出指导系统中的执行机构进行调节。
本环节将反映磨机工作状态的磨机声音、功率、一次分级机返砂量3个主要参数作为模糊控制器的输入,这些参数时刻都在发生变化,而这3个主要参数的变化也恰恰反映出了磨机当前的工作状况。模糊控制器根据3个主要参数的变化或变化趋势进行模糊判定,对应每一种变化趋势模糊控制器都会给出一特定的给矿原则,然后PID控制器会根据其给矿原则调整变频器控制给矿机,以达到精确给矿的目的。
经过这种控制方法得到的控制量是一个连续量。对于磨机给矿过程,实现了“给矿一磨机状态分析-给矿”这种连续控制。系统时刻都在分析磨机的工作状态,并根据其结果实时给出控制方案。 2.2.2矿浆池液位变频控制 矿浆由胶泵输送给19m水平磁选机,为防止矿浆池被抽空或溢出,保证磁选机给矿量连续平稳,本环节采用PID控制 变频调速控制电机转速,从而实现矿浆池液位始终保持在1/3~2/3之间。 2.2.3磁选机自动控制 入选矿浆浓度对选别效果及磁选机负荷有很大的影响,系统通过浓度计检测矿浆浓度和对磁选机电流检测,判断磁选机工作状态,调节电动调节阀,电磁流量计向矿浆池补加水,保证合适的矿浆浓度并避免磁选机过负荷情况的发生。达到最好的选别效果及设备良好的运行状态。 2.2.4过滤机变频控制 系统由水分在线检测仪检测滤饼水分含量,通过变频器调节过滤机频率,改变其转速,从而使铁精粉水分含量达标。2.2.5品位检测及控制 在选矿生产过程中,产量和质量(品位)是体现生产效率的两个缺一不可的指标,生产指导原则是在保证产品质量的前提下,尽可能地提高产量。质量指标体现在精矿和尾矿品位。精矿品位关乎产品是否合格。是否满足输出条件;尾矿品位反映金属回收率,反映出磨选设备的效率。故在控制系统中对精矿(三磁精矿)进行检测,品位检测不合格时,将信号反馈到PLC.系统及时作出调整,把住最终产品质量关。
2.2.6大闭环控制的实现 整个工艺过程的优化控制与平衡。涉及到几个小闭环系统的协调运作,当最终精矿指标发生波动时,整个控制系统会自动跟踪其变化趋势。积极调整各控制环节的工艺参数,直到精矿指标稳定。具体调节过程为:当发现三磁精矿品位偏低时,系统首先分析磨矿分级子闭环系统,检查其控制过程是否稳定,分级机溢流粒度是否满足工艺参数指标要求。若一、二段磨矿分级闭环子系统各工艺参数指标均稳定且满足工艺要求,则系统首先通过给矿浓度调节磁选,依工艺流程逆向推移,提高二段磨矿分级(分级机)溢流粒度合格率,直至提高一段磨矿排矿浓度合格率。最终达到精矿指标稳定,工艺流程负荷平衡。反之,可顺工艺流程反向调节。 全流程控制的实施使最终精矿指标的稳定性及系统处理能力大大增加。