浮选试验测控系统的初步研究

论文摘要

矿物加工工程技术在国民经济的多个部门中发挥着不可或缺的作用。其技术水平直接关系到矿产资源高效开发与利用。选矿的目的是除去矿石中所含的大量脉石及有害元素,使目的矿物得到富集。浮选法对于应用较广,且随着矿石品位降低,目的矿物嵌布粒度越来越细,浮选法越加显示出其优点,成为目前应用广泛应用的选矿方法之一。影响浮选效果的因素很多,其中能否正常、准确地添加各种选矿药剂,并能及时掌握影响浮选的各种工艺参数,直接影响选矿技术经济指标,而自动测控系统的引入可以解决了以上问题。本课题设计了浮选控制系统,主要由组态软件和可编程控制器组成。对浮选参数设置界面进行了组态,通过MCGS组态软件制作了加药控制系统主界面、加药控制界面等,组态软件利用动态的屏幕画面,对整个系统的所有设备进行实时监视,画面中的各类参数具有实时性,还可对运行过程进行干预控制等。本课题设计了测量系统,拟建立浮选泡沫在线检测。采取数字图像处理技术,将浮选泡沫的图像特征进行量化,在线检测矿浆气泡尺寸,通过研究浮选槽中气泡分布、稳定性和矿化过程,及时反馈选矿指标,从而分析选别存在的问题。由于工作量较大,现场研究条件等限制,需要进一步实际应用验证本设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 浮选测控系统研究选题意义及应用前景
• 1.1.1 浮选测控系统研究的意义
• 1.1.2 浮选测控系统研究课题的应用前景
• 1.2 国内外浮选过程控制及图像处理研究现状
• 1.3 课题研究的总体技术路线
• 2 浮选过程自动加药系统概述
• 2.1 浮选过程模型描述
• 2.2 自动加药系统预期达到的目标
• 2.3 下位机核心 PLC 的基本理论
• 2.3.1 PLC 的特点
• 2.3.2 PLC 的工作原理
• 2.3.3 PLC 的主要功能
• 2.4 上位机核心 MCGS 组态软件的概述
• 2.4.1 MCGS 组态软件的整体结构
• 2.4.2 MCGS 工程的组成及部分功能
• 2.4.3 MCGS 组建工程的一般过程
• 2.5 本章小结
• 3 自动加药系统下位机的设计
• 3.1 系统硬件配置及 PLC 选型
• 3.2 传感器的选择
• 3.2.1 高精度涡轮流量计
• 3.2.2 浓度计
• 3.2.3 超声波物位计
• 3.2.4 pH 计
• 3.3 数据采集控制
• 3.4 数据处理
• 3.4.1 数字滤波
• 3.5 执行机构
• 3.5.1 定压箱-电磁阀方式给药
• 3.5.2 电磁继电器输出部分
• 3.6 本章小结
• 4 自动加药系统上位机的设计
• 4.1 加药界面设计及组态结果
• 4.1.1 主界面
• 4.1.2 定压箱-电磁阀控制界面
• 4.1.3 药剂添加控制界面
• 4.2 安全机制
• 4.3 组态结果检查
• 4.4 工程测试
• 4.5 提交新工程
• 5 基于数字图像处理的泡沫在线检测系统概述
• 5.1 气泡的形成与性质
• 5.2 浮选泡沫图像的基本特征
• 5.3 浮选泡沫图像的预处理
• 5.3.1 图像变化
• 5.3.2 噪声清除
• 5.4 浮选泡沫图像的边缘检测
• 5.5 浮选泡沫图像的形状分析
• 5.6 图像识别方法
• 5.6.1 统计识别法
• 5.6.2 结构识别法
• 5.6.3 模糊集理论识别法
• 5.6.4 神经网络识别法
• 5.7 本章小结
• 6 浮选泡沫图像识别系统开发
• 6.1 系统硬件配置及设备选型
• 6.1.1 系统硬件配置
• 6.1.2 系统主要设备选型
• 6.2 软件系统的开发
• 6.3 图像识别试验设计
• 6.3.1 浮选泡沫图像识别试验目的
• 6.3.2 浮选泡沫图像识别试验准备
• 6.3.3 浮选泡沫图像识别试验步骤
• 6.4 浮选泡沫图像识别试验数据采集与分析
• 6.4.1 多元线性回归分析的基本原理
• 6.4.2 回归分析评价及回归系数的检验
• 6.4.3 原始试验数据采集
• 6.5 数学模型的建立
• 6.6 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 问题与展望
• 7.2.1 存在的问题
• 7.2.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文
• 攻读硕士期间参加的科研工作
• 攻读硕士期间参加社会实践活动