尾礦工藝中自動控制系統(tǒng)的改進

孟召磊 溫博 杜靜

（內蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤礦業(yè)分公司，內蒙古包頭 014080）

尾礦工藝中自動控制系統(tǒng)的改進

孟召磊 溫博 杜靜

（內蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤礦業(yè)分公司，內蒙古包頭 014080）

尾礦處理是對尾礦中的水分進行回收，并將高濃度的尾礦進行膏體堆放。即能節(jié)約工業(yè)生產用水，又能減少堆放空間。系統(tǒng)自動控制的改進從而減少了運行人員的工作量，提高設備自動化水平。本文針對尾礦自動控制系統(tǒng)中的程序和控制思想方面做了一些改進，使自動控制可以更好地作用于生產，對尾礦控制系統(tǒng)做了進一步完善。

尾礦 PLC 控制系統(tǒng)

尾礦是選礦中分選作業(yè)的產物之一，其中有用目標組分含量最低的部分稱為尾礦。實現(xiàn)尾礦的合理排放，是礦產資源得到充分利用和保護生態(tài)環(huán)境的需要。尾礦處理工藝一般采用高濃度干堆法：濃度較低的尾礦經中心傳動高效濃縮機加絮凝濃縮后處理后，濃度達到45%～50%，之后由礦漿輸送管道輸送到二次濃縮泵站，經深錐濃縮機，處理后濃度到73%以上，由隔膜泵加壓輸送至尾礦壩進行排放，尾礦壩設有集水池對滲透水進行回收利用。

1　尾礦絮凝劑控制系統(tǒng)的改進

尾礦工藝包含絮凝劑系統(tǒng)，為在濃密機運轉過程中，加入絮凝劑，使得礦漿沉降，清水溢流等作用，在尾礦工藝過程中起到承上啟下的作用，至關重要。巴潤礦業(yè)公司絮凝劑投加系統(tǒng)為羅克韋爾自動化自帶控制系統(tǒng)采用臺達PLC與觸摸屏組態(tài)，通過水和絮凝劑（藥）按一定的配比加工成為固定濃度的絮凝劑。在使用過程出現(xiàn)過很多問題，諸如加水系統(tǒng)故障出現(xiàn)加藥濃度減低，導致濃密機跑渾的現(xiàn)象發(fā)生，攪拌電機運轉時間不夠等等。自動化維護人員結合現(xiàn)場實際情況針對于控制程序做了相應優(yōu)化：

（1）增加進水流量報警：當系統(tǒng)罐體內絮凝劑液位達到警戒高度，制藥停止的情況下，通過在制藥進水管道處的流量計仍能檢測到水流量信號，把水流量信號接入崗位監(jiān)控電腦則進行報警；

（2）攪拌電機運轉時間的改進：由于攪拌電機長期運行會導致電機過熱，從而燒壞電機，根據(jù)生產工藝，現(xiàn)將攪拌電機運行時間設置為可控，由崗位根據(jù)現(xiàn)場溫度和制藥劑量自己設定攪拌時間和停止時間，系統(tǒng)制藥時攪拌電機運行，系統(tǒng)停止時，自動執(zhí)行運行和停止時間。合理攪拌，電機不發(fā)熱，同時節(jié)能。

2　液位聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的改進

尾礦二次濃縮回水系統(tǒng)通過三臺回水泵將回水泵池中的循環(huán)水打至磨浮系統(tǒng)中再利用，控制系統(tǒng)采用丹東6221+西門子s7-300PLC +wincc6.2組態(tài)控制系統(tǒng)。原設計為崗位手動控制，現(xiàn)在泵池處安裝丹東6221液位計，設置高低限位，當液位低于下限設定值時，液位計輸出開關量點，接入水泵電源控制，回水泵自動跳停。當液位高于上限設定值時，回水泵自動啟動。通過改進后回水泵池發(fā)生抽空、水位過高的現(xiàn)象明顯減少，回水量穩(wěn)定平衡，循環(huán)水系統(tǒng)的感到很好的改善，崗位操作量明顯降低。

3　尾礦流量控制優(yōu)先于濃度控制

尾礦二次濃縮濃縮機工藝流程為：一次濃縮將尾礦濃度為30-40%的尾礦通過管道打至二次濃縮? 20×18高效濃密機進行再次濃縮。原控制思想為單獨的濃度控制，由于現(xiàn)場距離一二次較遠，礦漿量較大，對于工藝指標的檢測和調節(jié)存在嚴重滯后，因此，濃度控制容易造成礦漿流量波動、管道壓力不均衡等問題。

自動化維護人員進行如下優(yōu)化：通過在線濃度計、流量計和壓力計等監(jiān)測，返回實時數(shù)據(jù)，輸入到PLC進行分析比較，控制底流泵的頻率大小來調節(jié)流量大小。流量控制優(yōu)先濃度控制，設定流速期望值，系統(tǒng)通過PID調整泵速來改變流速。同時通過濃密機罐底壓力來綜合判斷現(xiàn)場濃密機運轉狀態(tài)。

在此過程中提高了濃密機的利用率，排尾效果明顯改善，管道負荷受力均勻，磨損降低，保證了設備運行的穩(wěn)定性和操作的便利性。

4　尾礦西門子S7-300的web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)

由于尾礦一次二次濃縮與中控制之間的距離較遠，數(shù)據(jù)通訊不方便，存在溝通不明朗的現(xiàn)象，自動化維護人員通過在原有光纖的基礎上建立數(shù)據(jù)通訊，通過西門子wincc6.2系統(tǒng)的WEB組態(tài)發(fā)布功能，將尾礦一次二次濃縮數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)的方式，傳輸?shù)街锌厥?，在中控室以瀏覽器的方式進行瀏覽，并且只賦予其觀察權限，屏蔽操作權限，明確責任。

通過此項的優(yōu)化改進，使得中控室-一次濃縮-二次濃縮之間建立了已做數(shù)據(jù)橋梁，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在線檢測，同步數(shù)據(jù)溝通，達到對生產溝通的目的。

5　總供水cimplicity WEB數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)

總供水泵站在工藝流程中的作用十分關鍵，關系到選礦用水，如濁環(huán)水、凈水、水封水、新水的控制，可以說是選廠水系統(tǒng)的心臟。由于原控制系統(tǒng)與磨浮控制系統(tǒng)合并，統(tǒng)一在中控室操作管理，但由于此項操作權限在中控室存在很多弊端，諸如：不了解現(xiàn)場實際情況，不能及時進行針對化操作、等一系列問題，因此應做優(yōu)化。

通過分析實際情況，自動化維護人員通過對現(xiàn)場進行優(yōu)化改造，以局域網(wǎng)為媒介，作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠布遅EB發(fā)布的方法，通過TCP/IP協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸，將造作控制權賦予總供水泵站崗位。達到優(yōu)化改進的目的。同時，在中控室界面保留觀看權，屏蔽操作權限。

通過此項改進，進一步加強了控制系統(tǒng)與現(xiàn)場實際相結合的能力，切實解決生產中遇到的缺點，提高了勞動效率。

6　尾礦系統(tǒng)手動閥的整改

尾礦系統(tǒng)管道上使用的手動閥門，崗位人員在工作中因手動閥門管徑大，人員操作時轉不動操作手柄，而且手動操作時間長，勞動作業(yè)強度大，作業(yè)效率低的問題，現(xiàn)在已將尾礦管道使用的多數(shù)手動閥門改為電動閥門控制，崗位人員切換管道時操作得到了方便，提高了效率。

7　結語

尾礦自動控制系統(tǒng)改進后，能夠高效、精確的保證礦山的持續(xù)穩(wěn)定生產，避免了多發(fā)生產事故，經濟效益明顯，提高了安全性，減少了崗位的勞動強度，提高自動化水平。

［1］孔祥波.化工生產控制自動化及儀表研究［J］.甘肅科技，2009，（03）：8-10.

孟召磊（1987—），男，內蒙古巴彥淖爾人，助理工程師，本科，研究方向：自動化；溫博（1988—），男，內蒙古巴彥淖爾人，技術員，本科，研究方向：自動化；杜靜 （1987—），女，內蒙古巴彥淖爾人，本科，研究方向：自動化。