錫鐵山選礦廠SAB磨礦電氣及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

樊雙雁

摘 要：本文從工藝、電氣、控制三個(gè)方面論述了錫鐵山選礦廠SAB磨礦工序的電氣及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想。在工藝方面，研討了SAB（半自磨機(jī)閉路+球磨機(jī)閉路）的設(shè)備機(jī)理和工藝原理，探索了對過程控制的影響；在電氣系統(tǒng)方面，論述了電氣設(shè)計(jì)的總體思路、設(shè)備特點(diǎn)和電氣控制的安全設(shè)計(jì)；在控制系統(tǒng)方面，闡述了基礎(chǔ)控制、回路控制和調(diào)度控制的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：磨礦；半自磨機(jī)；過程控制；電氣控制器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.091

0 引言

半自磨磨礦工藝因流程簡潔、設(shè)備數(shù)量少和分布集中、易于維護(hù)管理的優(yōu)點(diǎn)，在我國礦山得到推廣應(yīng)用。錫鐵山選礦廠技改工程采用了SAB（半自磨機(jī)閉路+球磨機(jī)閉路）工藝，相對于傳統(tǒng)的三段一閉路破碎和球磨工藝流程，改造完畢后勢必在選廠運(yùn)行和管理方面得到提升。錫鐵山選礦廠電氣和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要與磨浮工藝相結(jié)合，滿足工藝流程改進(jìn)和設(shè)備大型化的要求。通過電氣設(shè)計(jì)和自動控制系統(tǒng)相配合，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的連鎖保護(hù)和控制回路的串級級聯(lián)控制，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)、高效、安全、穩(wěn)定的控制目的。本文針對錫鐵山選礦廠的工藝特點(diǎn)、結(jié)合國內(nèi)外半自磨工藝生產(chǎn)特點(diǎn)和主要存在的問題，提出精細(xì)化設(shè)計(jì)理念，為未來生產(chǎn)操作的可靠性和安全性提供保障。

1 總體概述

1.1 SAB磨礦工藝流程

錫鐵山選礦廠的SAB磨礦工藝分為兩段，第一段為半自磨直接閉路的粗碎工藝，即頑石產(chǎn)品直接返回到半自磨機(jī)的給礦入料口、進(jìn)行閉路再磨；第二段為球磨機(jī)+旋流器的細(xì)磨工藝，旋流器的沉砂直接返回到球磨機(jī)形成閉路再磨。

如圖1所示，粗碎工藝包括礦石堆場、4臺重板給料機(jī)、3#/4#/5#皮帶運(yùn)輸機(jī)，半自磨機(jī)規(guī)格為φ5.02.5m，其排礦產(chǎn)品的分級設(shè)備為圓筒篩，篩上頑石由5#皮帶運(yùn)輸?shù)?#皮帶、3#皮帶倒運(yùn)到4#皮帶并輸送半自磨機(jī)，從而形成閉路磨礦。

細(xì)磨工藝閉路流程由渣漿泵池、渣漿泵、旋流器、球磨機(jī)構(gòu)成，球磨機(jī)規(guī)格為φ3.85.2m，旋流器一組四臺、兩用兩備，渣漿泵一用一備。

1.2 過程檢測與控制

SAB磨礦工藝的工藝參數(shù)檢測包括：原礦堆場料位、半自磨機(jī)給礦流量、半自磨機(jī)頑石返回流量、磨礦給水流量檢測、渣漿泵泵池液位、旋流器給礦流量/濃度、旋流器溢流礦漿流量/濃度/粒度、旋流器工作壓力等；執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括變頻驅(qū)動重板給料機(jī)、變頻驅(qū)動渣漿泵和磨礦給水流量調(diào)節(jié)閥；控制回路包括：半自磨機(jī)給礦量控制回路、半自磨機(jī)前給水控制回路、圓筒篩沖洗水控制回路、泵池補(bǔ)加水控制回路、球磨機(jī)前給水控制回路、旋流器給礦分級控制回路。

SAB磨礦工藝的設(shè)備參數(shù)檢測包括：重板給料機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)、半自磨機(jī)、球磨機(jī)、圓筒篩、渣漿泵、球磨機(jī)等設(shè)備的功率和電流檢測，半自磨機(jī)和球磨機(jī)的軸溫、軸壓等負(fù)荷參數(shù)；旋流器的開停狀態(tài)及遠(yuǎn)程控制信號等。

SAB磨礦工藝的主要操作包括：生產(chǎn)開停車聯(lián)鎖，給礦量調(diào)整、給水量調(diào)整、磨機(jī)鋼球添加、渣漿泵轉(zhuǎn)速調(diào)整；渣漿泵用備切換、旋流器用備切換等。

1.3 總體設(shè)計(jì)目標(biāo)

SAB磨礦控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體目標(biāo)是：通過粗碎和細(xì)磨工藝的自動控制，提高生產(chǎn)安全可靠性、減少生產(chǎn)過程的人工干預(yù)，從而在實(shí)現(xiàn)過程穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，保證磨礦溢流產(chǎn)品達(dá)到工藝要求，即經(jīng)濟(jì)、高效、安全、穩(wěn)定的總體目標(biāo)。

2 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)來源于設(shè)備工作機(jī)理和工藝的工作原理，工藝的工作原理實(shí)際上是原料特性與設(shè)備機(jī)理相互作用的結(jié)果。選礦廠的設(shè)備一旦選定很難更改，了解設(shè)備機(jī)理及設(shè)備之間的匹配關(guān)系，對于指導(dǎo)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)十分重要。

2.1 磨機(jī)與磨礦

半自磨機(jī)、球磨機(jī)是有色金屬礦山最常用的兩種濕式磨礦設(shè)備，均需要通過鋼球介質(zhì)達(dá)到破碎效果，主體部分均由圓柱形筒體、端蓋、中空軸頸、軸承和傳動大齒圈組成。如圖2所示，筒體內(nèi)裝有鋼球，當(dāng)筒體轉(zhuǎn)動時(shí)，在摩擦力、離心力和重力的作用下，鋼球被提升到一定高度后，在本身重力作用下，產(chǎn)生自由瀉落和拋落，從而對筒體內(nèi)固體產(chǎn)生沖擊和研磨作用，使固體粉碎。鋼球的運(yùn)動軌跡對破碎作用的影響非常重要。影響鋼球運(yùn)動軌跡有四個(gè)主要因素：①磨機(jī)筒體的運(yùn)轉(zhuǎn)速度；②介質(zhì)充填率；③磨機(jī)襯板的形狀；④磨機(jī)內(nèi)漿體的濃度。圖3所示為主要的三類鋼球運(yùn)動方式：瀉落運(yùn)動、拋落運(yùn)動、離心運(yùn)動。瀉落運(yùn)動的磨礦作用以研磨為主，沖擊為輔；拋落運(yùn)動時(shí)磨礦作用以沖擊為主，研磨為輔；離心運(yùn)動鋼球與襯板之間及鋼球與鋼球之間沒有相對運(yùn)動，也就不對礦粒產(chǎn)生磨礦作用。離心運(yùn)動是磨機(jī)必須避免發(fā)生的狀態(tài)。

功耗是磨機(jī)操作與控制的風(fēng)向指標(biāo)。相對于磨機(jī)設(shè)備的裝機(jī)功率來講，功耗過低、設(shè)備投資浪費(fèi)；功耗過高、增加生產(chǎn)成本。在達(dá)到磨機(jī)設(shè)備滿負(fù)荷率的前提下實(shí)現(xiàn)磨礦產(chǎn)量最大，是磨機(jī)和磨礦操作的終極目標(biāo)。

卡爾馬金經(jīng)驗(yàn)公式[1]是常用的計(jì)算濕式磨機(jī)有效功率的公式，見公式1。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，采用經(jīng)驗(yàn)公式和實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析以尋求最佳的操作方法、達(dá)到節(jié)能效果，是一條行之有效的道路。

（1）

其中：

N有：磨礦有用功耗，單位：KW；

ρ：礦石堆比重，單位：t/m3；

D：磨機(jī)有效直徑，單位：mm；

L：磨機(jī)有效長度，單位：mm；

φ：礦石充填率，取值范圍：0～100%；

ψ：磨機(jī)轉(zhuǎn)速率，取值范圍：0～100%；

Kc：磨礦方式系數(shù)，無量綱，通常取1.1～1.2；

KB：自磨機(jī)磨礦濃度系數(shù)，其取值方法可以參考相關(guān)材料。

在碎磨過程中，半自磨機(jī)是通過沖擊力達(dá)到破碎的效果，沖擊力由下落物料的動能來確定。不同直徑的自磨機(jī)，若下落物料的質(zhì)量相同，沖擊力與自磨機(jī)筒體有效直徑成正比。球磨機(jī)是通過磨剝力達(dá)到研磨礦石的作用，由磨礦機(jī)筒體的圓周速度來決定，不同直徑的球磨機(jī)，其磨剝力與筒體有效直徑的平方根成正比。因此磨機(jī)的長徑比往往決定了磨機(jī)作用礦石的受力機(jī)制。

為了確定自磨機(jī)簡體長度和筒體直徑的合理比值，國外作了許多試驗(yàn)研究。R.C.Meaders的試驗(yàn)說明，當(dāng)L/D=0.3時(shí)，生產(chǎn)率最高。芬蘭R.T. Hukki從生產(chǎn)率最大而襯板磨損最小的觀點(diǎn)出發(fā)，求得的合理比值L/D=0.25～0.62。錫鐵山選礦廠半自磨機(jī)的長徑比為0.5，球磨機(jī)的長徑比為1.36。

礦石在半自磨機(jī)的充填率和球料比要有較好的控制，充填率過低，容易造成磨機(jī)空載、縮短襯板壽命；充填率過高，容易導(dǎo)致磨礦介質(zhì)運(yùn)動空間不足、產(chǎn)生不了足夠的沖擊力。半自磨機(jī)內(nèi)應(yīng)有足夠的介質(zhì)負(fù)荷保證充分破碎物料。因此，對于本項(xiàng)目半自磨機(jī)的操作來講，給礦和補(bǔ)球的控制同樣重要。

對于本項(xiàng)目的球磨機(jī)來講，由于球磨機(jī)內(nèi)物料縱向運(yùn)動路徑較長，要防止在運(yùn)動過程中沉降等因素導(dǎo)致礦石沉積、引起球磨機(jī)漲肚，因球磨機(jī)的磨礦濃度控制非常重要。

2.2 水力旋流器與分級控制

水力旋流器可以用于分級、濃縮、脫泥等多種工藝，任務(wù)是按照顆粒粒度差進(jìn)行物料分離。水力旋流器是磨礦工藝的出口，合格產(chǎn)品如果不能及時(shí)從水力旋流器分離出去，就會返回到磨礦流程內(nèi)部再磨，不僅浪費(fèi)能源，而且會導(dǎo)致產(chǎn)品粒級過細(xì)，影響浮選回收率、增加浮選藥劑成本。如圖4所示，礦漿通過渣漿泵加壓后給入水力旋流器，固體顆粒呈懸浮狀態(tài)隨料漿一起沿切線方向進(jìn)入旋流器內(nèi)，料漿液體遇到器壁后被迫作回轉(zhuǎn)運(yùn)動，而固體顆粒則依原有的直線運(yùn)動的慣性繼續(xù)向前運(yùn)動。粗顆粒慣性力大，能夠克服水力阻力靠近器壁，而細(xì)小顆粒慣性力較小，未及靠近器壁即隨料漿作回轉(zhuǎn)運(yùn)行。在后續(xù)給料的推動下，料漿繼續(xù)向下和回轉(zhuǎn)運(yùn)動，固體顆粒相應(yīng)產(chǎn)生慣性離心力。于是粗顆粒繼續(xù)向周邊濃集，而細(xì)小顆粒則停留在中心區(qū)域。這樣就發(fā)生了粗細(xì)顆粒由器壁向中心的分層排列[2]。

從水力旋流器的工作原理可以看出，旋流器的分級效果與給入物料的流速、粒度組成、濃度均有很大的關(guān)系。特別給入濃度，如果濃度過高，礦漿顆粒的粘滯系數(shù)過大、不利于細(xì)顆粒的分離。

2.3 工藝原理分析

錫鐵山選礦廠的半自磨機(jī)入料粒度較國內(nèi)多數(shù)半自磨磨礦工藝的入料粒度小，這給半自磨的操作和控制帶來較多的可能性和變數(shù)：

（1）給入粒度?。?lt;100mm），則礦石充當(dāng)磨礦介質(zhì)的能力減弱，因此鋼球的補(bǔ)給非常關(guān)鍵。補(bǔ)給過量，容易導(dǎo)致襯板磨損和鋼球消耗大，生產(chǎn)成本增加、有效作業(yè)時(shí)間縮短。補(bǔ)給不足，礦石破碎不充分、增加球磨負(fù)荷，有可能造成球磨機(jī)漲肚。

（2）給入粒度?。?lt;100mm），另一方面說明礦石硬度或者可磨性比較好，那么礦石在半自磨機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間需要把控，停留時(shí)間過長、可能導(dǎo)致過磨和半自磨機(jī)漲肚，停留時(shí)間過短，粗粒級比例增加，可能造成半自磨機(jī)和球磨機(jī)負(fù)荷匹配失衡。

3 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

錫鐵山電氣系統(tǒng)包括粗碎車間、中間堆場、磨浮車間3個(gè)動力配電間。電氣系統(tǒng)以動力中心變壓器低壓出線側(cè)為上界，包括3個(gè)動力配電間的電氣柜、現(xiàn)場操作箱及電氣設(shè)備配線。動力配電間低壓柜體采用MCC框架結(jié)構(gòu)，分為進(jìn)線柜、電容柜和饋電柜。進(jìn)線柜使用帶智能電子脫扣單元的空氣斷路器，在線路出現(xiàn)短路、接地等故障時(shí)對其站內(nèi)設(shè)備提供保護(hù)功能。電容柜設(shè)有功率因數(shù)檢測和控制裝置，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測負(fù)載的功率因數(shù)，采用自動或手動改變投入電容數(shù)量的方式補(bǔ)償系統(tǒng)功率因數(shù)，確保電網(wǎng)質(zhì)量。

為了節(jié)能降耗，根據(jù)電氣設(shè)備的用途和功率，電機(jī)控制方式分為變頻控制回路、軟啟控制回路、電動機(jī)智能監(jiān)控器保護(hù)回路和熱繼電器保護(hù)回路4種。變頻器回路用于有調(diào)速要求的場合。變頻器采用西門子SINAMICSG120變頻器和SINAMICSG130變頻器，具有Profibus-DP遠(yuǎn)程通信接口，可以通過DP總線實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場DCS系統(tǒng)的連接。軟啟動器用于大于30kW的電機(jī)控制回路，軟啟動器則采用雷諾爾品牌的軟啟動器。電動機(jī)智能監(jiān)控器用于大于20kW的電機(jī)控制回路。熱繼電器則用于小于20kW的電機(jī)控制回路。所有電機(jī)控制回路均帶有現(xiàn)場操作箱，現(xiàn)場操作箱實(shí)現(xiàn)就地控制功能并具備遠(yuǎn)程/就地切換權(quán)限。

電氣控制回路切換到遠(yuǎn)程操作后，DCS系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程控制；切換到就地操作后，DCS可以獲取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及故障信息，但無法對設(shè)備進(jìn)行控制。各控制回路的遠(yuǎn)程就地控制權(quán)唯一，即現(xiàn)場操作箱上的遠(yuǎn)程/就地選擇開關(guān)在就地狀態(tài)時(shí)，只可由現(xiàn)場操作箱控制設(shè)備的啟停；遠(yuǎn)程/就地開關(guān)在遠(yuǎn)程狀態(tài)時(shí)，只可由DCS控制設(shè)備的啟停。在現(xiàn)場操作箱上設(shè)置有檢修開關(guān)，當(dāng)檢修開關(guān)處于檢修狀態(tài)時(shí)，現(xiàn)場操作箱和DCS系統(tǒng)均不可對設(shè)備進(jìn)行啟停操作。

3.2 變頻設(shè)備電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

變頻器的作用是通過改變電機(jī)電源頻率，來調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。錫鐵山項(xiàng)目的重板給礦機(jī)、礦漿泵池渣漿泵等需要調(diào)速的設(shè)備全部使用變頻器調(diào)速。其中，磨礦礦漿泵池使用2臺西門子SINAMICSG130高性能單機(jī)傳動變頻調(diào)速器（一用一備），其他渣漿泵和重板給礦機(jī)則使用SINAMICSG120高性能單機(jī)傳動變頻調(diào)速器。G120變頻器適用于0.37～90kW的泵和傳送帶等設(shè)備，G130變頻器則適用于75～1500kW的泵、傳送帶、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等設(shè)備。

SINAMICSG130作為西門子公司的新一代變頻裝置，適用于大功率，高性能，而無需再生反饋的單機(jī)驅(qū)動的場合。它既適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如擠出機(jī)、攪拌機(jī)或輸送機(jī)等，也可用于具有平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如泵、風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)等。由于采用了全新設(shè)計(jì)理念：模塊化的機(jī)械設(shè)計(jì)，損耗極低的半導(dǎo)體器件IGBT以及革新的冷卻系統(tǒng)，SINAMICSG130成為一款性能非常優(yōu)良，運(yùn)行異常安靜、結(jié)構(gòu)極為緊湊的變頻器。

到目前為止，電壓源型變頻器主要使用兩種技術(shù)來調(diào)制可變的輸出電壓。每種技術(shù)都有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)：空間矢量技術(shù)可將電機(jī)電流中的諧波降到最低程度，從而降低了電機(jī)的附加損耗。但是輸出電壓最多能達(dá)到輸入電壓的 90%，這樣可能會達(dá)不到驅(qū)動電機(jī)所需的額定工作電壓。而采用方塊脈沖調(diào)制技術(shù)可獲得高達(dá)輸入電壓 105% 的輸出電壓，但在電機(jī)中會產(chǎn)生極高的諧波成分。電機(jī)將會有很高的諧波損耗。這樣會使電機(jī)效率明顯變差。SINAMICSG130變頻器則將這兩種調(diào)制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)完美融合在一起。這種優(yōu)化的脈沖調(diào)制就稱為脈沖邊沿調(diào)制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)即使在 100% 負(fù)載時(shí)，也能在電機(jī)端獲得 100% 輸入電源電壓而無任何副作用（如電機(jī)中的諧波和附加損耗），變頻器損耗同時(shí)也會降低。

在錫鐵山項(xiàng)目中，現(xiàn)場產(chǎn)生的各種開關(guān)信號通過變頻器控制單元（CU320-2DP或者CU240-DP）的IO接點(diǎn)傳送給變頻器，并控制變頻器的啟停。DCS則通過Profibus-DP通訊接口與變頻器控制單元通訊，讀取變頻器的狀態(tài)和控制變頻器的啟停，同時(shí)對變頻器進(jìn)行調(diào)速。就地IO信號控制和遠(yuǎn)程DCS控制方式則可以通過現(xiàn)場控制箱上的遠(yuǎn)程/就地選擇開關(guān)進(jìn)行切換。

3.3 軟啟動器電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

軟啟動器是一種集電機(jī)軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的電機(jī)控制裝置，國外稱為Soft Starter。軟啟動器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器，將其接入電源和電動機(jī)定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動器啟動電動機(jī)時(shí)，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動機(jī)逐漸加速，直到晶閘管全導(dǎo)通，電動機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上，實(shí)現(xiàn)平滑啟動，降低啟動電流，避免啟動過流跳閘。待電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，啟動過程結(jié)束，軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管，為電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供額定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長軟啟動器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網(wǎng)避免了諧波污染。軟啟動器同時(shí)還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動過程相反，電壓逐漸降低，轉(zhuǎn)數(shù)逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。

在本項(xiàng)目中功率>30kW的浮選機(jī)以及皮帶運(yùn)輸機(jī)全部采用軟啟動器控制。

3.4 對于皮帶運(yùn)輸機(jī)以及重板給料機(jī)的響鈴保護(hù)

對于皮帶運(yùn)輸機(jī)以及重板給料機(jī)等具有裸露運(yùn)動部件的設(shè)備，必須在開機(jī)運(yùn)行之前讓人員遠(yuǎn)離運(yùn)動部件，以保護(hù)人員不受傷害。因此對于這些設(shè)備都設(shè)計(jì)有發(fā)訊警示信號。當(dāng)需要對設(shè)備進(jìn)行開機(jī)操作時(shí)，首先發(fā)出發(fā)警示信號，警示信號接安裝于現(xiàn)場的聲光報(bào)警器，聲光報(bào)警器動作至少15秒之后，才允許對設(shè)備進(jìn)行開機(jī)操作。

4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

根據(jù)錫鐵山選礦廠技改工程的SAB磨礦工藝流程，DCS系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)方面：

（1）實(shí)現(xiàn)整個(gè)流程工藝參數(shù)、設(shè)備參數(shù)的實(shí)時(shí)采集、歸檔和顯示；

（2）實(shí)現(xiàn)整個(gè)流程開車、停車的自動操作；

（3）實(shí)現(xiàn)整個(gè)流程中各個(gè)控制回路的閉環(huán)調(diào)節(jié)；

（4）實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中報(bào)警信息的存儲和歸檔。

4.2 回路設(shè)計(jì)

控制回路是穩(wěn)定磨礦流程、減少勞動強(qiáng)度、提高生產(chǎn)可靠性的關(guān)鍵，回路控制器的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。PID控制器問世至今已有70 多年的歷史，盡管在控制領(lǐng)域，各種新型控制器不斷涌現(xiàn)，但它以結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便、易實(shí)現(xiàn)、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)一直是工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用最廣、也是最成熟的控制器，即便是在美國、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家，PID控制仍達(dá)90%以上[3-4]。國內(nèi)選礦廠的實(shí)踐也證明，選礦工藝流程多數(shù)回路采用PID控制器是有效的。

SAB磨礦過程的控制回路包括半自磨機(jī)給礦量控制回路、半自磨機(jī)前給水控制回路、圓筒篩沖洗水控制回路、泵池補(bǔ)加水控制回路、球磨機(jī)前給水控制回路、旋流器給礦分級控制回路。半自磨機(jī)給礦控制回路因?yàn)榇嬖诖鬁蟮奶攸c(diǎn)，因此在給礦PID控制器設(shè)計(jì)時(shí)要注意PID參數(shù)的整定，特別是5#皮帶上頑石返回流量會成為4#皮帶給入半自磨機(jī)礦石流量控制的擾動，因此需要在PID參數(shù)整定過程加以注意。給水控制因被控對象相對靈敏、只要調(diào)節(jié)閥選型得當(dāng)，控制效果均能得當(dāng)保證。旋流器給礦分級控制的難點(diǎn)在于渣漿泵轉(zhuǎn)速的工作區(qū)間的標(biāo)定。如果渣漿泵流量的選型過大或者過小，則有可能影響渣漿泵作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的有效調(diào)節(jié)范圍。因此，為了達(dá)到合理的控制效果，在PID控制器投運(yùn)前，應(yīng)先進(jìn)行回路的開環(huán)試驗(yàn)，確定被控對象的過程特性后再優(yōu)化PID參數(shù)，從而提高PID控制器適應(yīng)工藝調(diào)整的能力。

4.3 調(diào)度設(shè)計(jì)

先進(jìn)的DCS系統(tǒng)在選礦生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，使得生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的采集、存儲、傳輸、應(yīng)用更為可靠和便利。DCS系統(tǒng)的流程畫面及生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過WEB發(fā)布可以在礦山的相關(guān)部門和生產(chǎn)單位進(jìn)行投放，從而可以提高各個(gè)部門相互配合的能力和水平。

水、電、球是磨礦生產(chǎn)的基本條件，其保障程度決定了生產(chǎn)操作和過程控制的效果。此次DCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮了關(guān)于生產(chǎn)用水資源的調(diào)度，特別是生產(chǎn)回水和生產(chǎn)新水利用的協(xié)調(diào)功能。如果有條件的話，亦可接入選廠變配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)供電調(diào)度。由于鋼球添加采用批次補(bǔ)加方式，可以利用DCS系統(tǒng)開發(fā)相應(yīng)的錄入界面，實(shí)現(xiàn)對鋼球補(bǔ)加數(shù)據(jù)的存儲，作為生產(chǎn)調(diào)度數(shù)據(jù)和生產(chǎn)優(yōu)化控制時(shí)的診斷數(shù)據(jù)使用。

5 結(jié)束語

SAB磨礦工藝過程控制是生產(chǎn)實(shí)踐的難題之一，其本質(zhì)一是生產(chǎn)條件對控制系統(tǒng)的滿足，二是對生產(chǎn)操作邊界和生產(chǎn)異常的識別和適應(yīng)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，應(yīng)充分考慮原料性質(zhì)、設(shè)備機(jī)理和工藝特征，細(xì)化控制邏輯和控制參數(shù)的設(shè)計(jì)，為系統(tǒng)的可靠投運(yùn)奠定良好的基礎(chǔ)。

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