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细碎筛分闭路自动控制系统结构配置及相关技术

添加时间:2013-12-13  浏览:

    1.控制系统概述
    本系统采用计算机与可编程控制器控制技术,对细破筛分闭路工艺流程进行实时监控,并对负荷进行优化,实现细碎破碎机优化控制,提高细碎机的处理能力;同时对破碎机功率、箱斗料位,供油油温、油压、油流等主要参数实时监控,故障自动诊断,自动报警处理,降低细碎机的故障发生率,保护圆锥破碎机;通过对矿仓料位进行检测,矿仓给料控制以及对细筛处理量的控制,实现细破筛分闭路工艺流程系统物料平衡控制,降低该段负荷循环量,实现“多碎少磨”,节能降耗的目标。本控制系统主要由破机控制系统、细碎筛分控制系统、中监控站系统3个部分组成。
    2.破碎机控制系统部分
    破碎机控制器与外部控制设备联系图如图所示。该智能破碎机控制器的主要功能及相关技术为:
    1)负荷(功率)控制。根据系统分配给该控制器的控制目标,可能是最大通过量或者是恒定通过量。控制器应能分别具有以设备允许最大负荷为目标函数或以给料量为目标函数,并设定有设备允许最大负荷限幅,两种控制功能。前者只需检测主机有功功率,调整给矿量以保持主机功率在限定的范围内;当控制目标为通过量时,则在破碎机给料端安装计量装置,以计量值为控制参数,并以功率及相关技术值为限幅条件。本系统采用检测主机有功功率进行负荷控制。
    2)润滑系统的检测与保护。破碎机属重型机械,其润滑的好坏不仅影响设备的寿命,而且关系到设备运行的安全。大型圆锥破碎机的润滑均由稀油站进行压力润滑,影响润滑效果的主要因素是供油温度和油量。所以,检测供油与回油温度并同时检测通过轴瓦的油流量,可以较好的了解润滑效果,并掌握破碎机的设备状态,保障设备安全运行。本系统采用检测供油压力、回油温度,采集回油断油信号进行控制。
    3)分矿箱料位的控制。破碎机的分矿箱料位在某些现场是影响破碎机正常运转的另一重要参数。在入碎矿石含水、含泥量高出现流动性较差时,破碎机因下料不畅而发生溢箱事故。该现象是除主机功率外制约破碎机生产能力的又一重要因素,由于检测难度大,过去一直没有好的检测办法,因此选择一种安全可靠的料位检测仪表是我们的研究一项重点内容,现已成功解决。对进行检测并控制,作为给料量的另一限幅条件。分矿箱料位只需保持在规定范围已内,超限进行报警,系统一般可自动控制解决,基本杜绝溢箱、主机过载停车事故。
    4)破碎机的机械故障予警。大型破碎机的造价昂贵,且是矿山生产的关键设备,其故障造成的损失是巨大的,所以在控制器中集成设备诊断功能,目前在基本型控制器中,实现故障“予警”、“降负荷”等自动控制功能。如润滑系统出现供油压力、回油温度、回油异常等,并依据检测主机功率,给矿速度可以作为主机工作状态、机体故障的判据。
    5)控制器与破碎系统的联接。当破碎智能控制器纳入破碎计算机监控系统后,可以通过系统总线与系统交换信息。控制器需要根据破碎系统的运行状态,如破碎机油系统是否正常运行,主机是否已稳定运行,集矿设备及相关连锁设备是否已正常启动等决定控制器的动作,故控制器具有上述信号的输入,同时亦有表示自身运行状态的输出,供其他系统联锁装置采集。
    6)控制器的人机界面。当破碎智能控制器纳入破碎计算机监控系统后,操作人员可在监控站进行监控操作,但现场仍留有手操机构及指示仪表,以便检修试车及系统故障时备用。控制器的现场人机界面能启停并控制给矿量,并可读取主机功率(电流)、油温、油压等重要参数。考虑到破碎自控的安全,人机界面的手动与自动问分别设立了相应的操作权限。
    破碎控制器可实现单机分散控制与联网集中控制。破碎控制器具备灵活开放的网络结构,通过设备层网络与上位监控站计算机相连,组成强大破碎生产过程监控系统。控制器外接现场检测传感器、变送器、报警器、变频器等仪表设备。控制软件通过上位监控站计算机编程后下载到可编程控制器中。该级可单独进行控制破碎机,因此该级控制系统可靠性非常高。
    3.细破筛分闭路控制系统
    细破筛分闭路控制系统依据对筛分矿仓料位、细碎矿仓料位检测、4台圆锥工况及负荷状况,6台单筛开停台数、相关皮带开停及负荷电流等相关信息,通过可编程控制器对6台单筛进行变频调速控制,对矿仓布料实现相应的调控,实现闭路流程物料自动平衡控制,降低该段负荷循环量,保护设备。
    4.集中监控站系统
    它由1台工业PC、2台显示器(其中1台大屏幕显示器)、稳压电源、操作台、开关量和电流采集柜及相关外设组成。工业PC与可编程控制器、破碎控制器之间进行设备层级数据通讯。细碎机监控站可以监控管理相关细碎筛分生产过程、大屏幕画面显示碎矿流程主要设备的状态(运行、停止、故障)及主要电机运行电流。监控站系统软件采用Windows2000;监控软件选用KingVeiw组态。组态软件人机界面友好,系统开放,易于扩展。
    现场总线数据传输,采用屏蔽双绞线。通过通讯模块连接现场总线MPI多点集口或Profibus—DP通信总线系统。
    集中监控系统现场操作可实现手动与自动切换,主参数现场直观指示报警。操作上基本保持原习惯。监控站计算机部分可实现:①数据采集与处理。②监控动态画面、设备启动过程的信息提示、棒状图、M/A切换、参数设定。③模糊智能控制。④历史数据库及趋势图记录,查询。⑤离线、在线编程、组态、修改参数。⑥操作权限设定。⑦历史趋势曲线记录。⑧报警图表,自诊断信息提示。
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