磨矿分级过程控制系统的设计与应用

论文摘要

磨矿分级是选矿厂作业中的重要流程,是一个复杂的非线性时变系统,本文研究了昆钢400万t/a选矿厂磨矿分级过程控制系统的设计与应用。论文分析了磨机负荷(装载量)与磨机功率、磨矿浓度与球磨机工作效率、分级机溢流粒度与溢流浓度等特性关系,确定了磨矿分级过程控制方案,提出了磨矿分级系统的串级控制和模糊算法方式。对给矿量进行串级控制,使系统对不同的原矿均能有良好的适应。对矿石可磨性性质的变化,系统给矿量最佳运行参数会发生漂移的特点,采用模糊算法对最佳给矿量进行寻优,既能避免磨机空砸或肚胀,又能充分发挥磨机的工作效率。对旋流器组入口浓度、溢流粒度与浓度采用串级控制,实际效果证明了控制的有效性。以昆钢400万t/a选矿厂为例,本论文对控制系统进行了硬件配置和软件设置,具有良好的性价比、高可靠性、易于扩展和先进性的特点。整个系统的硬件由PLC控制站、PLC分布式I/O站、工控操作站/工程师站、冗余网络总线组成。PLC控制站通过PLC控制网数据总线与分布式I/O站进行数据通讯,同时通过工业以太网与工控操作站进行数据通讯。在工控操作站上,通过Wonderware公司的Intouch9.5软件对系统进行有效且形象的监控。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要研究内容及论文构成
• 第二章 磨矿分级过程控制方案
• 2.1 磨矿分级工艺流程
• 2.1.1 选矿的概念及主要作业流程
• 2.1.2 磨矿分级流程介绍
• 2.2 磨矿分级系统的运行特性分析
• 2.3 磨矿分级过程控制分析
• 2.3.1 影响磨矿分级过程控制的因素
• 2.3.2 磨矿分级过程控制存在的问题
• 2.4 控制方案应用的主要目标
• 2.5 磨矿分级控制总体方案
• 2.6 小结
• 第三章 磨矿分级过程检测和控制设备选型
• 3.1 磨矿控制系统
• 3.1.1 磨机负荷自动检测
• 3.1.2 计量秤
• 3.1.3 变频器
• 3.1.4 磨机加水检测和控制设备
• 3.2 分级控制系统
• 3.2.1 控制要求
• 3.2.2 磨机泵池液位检测
• 3.2.3 矿浆流量检测仪表
• 3.2.4 矿浆浓度（密度）和粒度检测仪表
• 3.3 小结
• 第四章 磨矿分级过程控制系统设计
• 4.1 控制系统构成
• 4.1.1 控制系统硬件构成
• 4.1.2 系统软件构成
• 4.1.3 应用软件
• 4.2 控制功能和算法设计
• 4.2.1 磨矿系统的自动控制
• 4.2.2 分级系统的自动控制
• 4.2.3 磨矿分级过程控制系统的优点及优化策略
• 4.3 小结
• 第五章 工程实现及应用效果
• 5.1 工程实现
• 5.2 应用效果
• 5.3 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果