污水流量计在钨矿选厂生产自动化监控系统中的应用

一、工程实例
某钨矿选厂于2007年投入生产，在原矿中，金属钨的储量相对较大，同时伴生金属包括铜、钼等。在选厂生产中，全厂分为重选段和细泥段二个作业工段，其中，重选段每天能够处理原矿约4500t，选矿工艺相对成熟，但还未实现系统的自动化控制，工人仅仅能够凭借自身的经验进行手动调节，不仅较难实现对生产过程的及时准确控制，难以获得良好的生产指标，同时也缺乏合理有效的管理数据支撑，在成本核算中存在着较大的困难。应用选矿自动化技术，能够充分考虑选矿过程中存在的各种影响因素，同时能够随着入选矿石性质的变化，自动改变对于各个变量的管理和控制，使得选矿指标能够达到*佳值，同时丰富管理手段，提高管理效果，降低管理成本。在钨矿选厂生产中，应用污水流量计组成自动化监控系统，能够有效丰富选矿管理手段，降低生产成本，提高生产效率。本文结合相应的工程实例，对自动化监控系统在钨矿选厂生产中的设计应用进行了分析和探讨。
二、自动化监控系统设计
针对钨矿选厂生产的实际需求，这里应用相应的自动化技术，对自动化监控系统进行了设计。在系统设计中，遵循“方案合理、技术先进、运行可靠、操作方便”的原则，系统整体采用集散控制系统，基于现场总线通讯，其整体网络构架如下：
在设计区域建设中央控制室，包括一个工程师站和一个操作站。DCS主柜设置在设备室，位于控制室旁边，在现场相对集中的区域，放置一套远程I/O柜，在主柜与I/O柜间，采用Profibus总线通讯；在工程师站、操作员站及DCS站主柜间，采用以太网通讯。对于上位组态软件，采用亚控组态王软件平台，从实际管理需求出发，进行自主开发。
根据该选厂生产管理的实际需要，应该对以下设备进行相应的监测和控制：
（1）水计量：包括全厂14处用水，都需要进行相应的计量考核，实现选厂用水调度的水平衡。
（2）合格矿计量：在选厂生产过程，一共需要4处合格矿需要进行计量。
（3）原矿石计量：主要是在矿石机车运输轨道对需要运出的矿石进行计量。
（4）设备状态监测：对选厂生产中各类机械设备运行状态的监测和管理。

三、自动化监控系统实现
应用自动化监控系统，能够有效实现对选厂生产过程中用水、用电、物料、设备等的实时在线监测，能够及时对出现的故障进行报警，对需要调节的设备进行控制，同时也可以根据实际生产需要，生成相应的生产报表。整个自动化监控系统包括以下五个组成部分：
（1）设备状态监测系统。该系统的主要功能，是针对设备启停、故障及运行状态的监测和管理，以及对一些特殊设备，如圆锥破碎机、棒磨机等工作电流、压力等的监测。在设备状态监测系统中，通过采集设备电气辅助点、热继信号点的信号，并将其传输到相对集中的区域，然后经由多芯线缆，传输到I/O柜的信息采集模块，为后续的分析和管理提供相应的数据支持。在圆锥破碎机和棒磨机中，存在着独立的控制系统，能够实现与工程师站和操作站的相互通信，设备的运行状态和相关参数能够通过通讯的方式，在自动监控系统中准确直观的反映出来。
（2）棒磨控制系统。在钨矿选厂生产中，棒磨流程如下：采集到的矿石经振动给料机送到输送皮带上，经单螺旋分级机等环节，进入棒磨机进行磨矿加工。在该企业中，棒磨车间一共有二台棒磨机。结合棒磨给料自动调节系统，能够以棒磨机的实际运行工况为依据，实现对于振动给料机给料量和给料皮带运行速度的控制，从而实现对于棒磨进料量的自动调节和控制。不仅如此，还能够根据实际需要，进行相应的人工干预。棒磨控制系统主要包括PLC、触摸屏、变频器以及电流检测设备和通讯模块等组成，通过以太网实现与整个自动化监控系统的连接。
（3）水计量系统。根据选厂新水用量、尾矿回水用量和厂前回水用量，结合相应的用水分配情况及水处理工艺流程，在14处需要进行计量的供水管道上，安装污水流量计，将流量信号传输到I/O柜的模拟量输入模块，经由PLC系统进行处理。水计量系统可以实时显示各处流量，并进行自动累计，同时按照生产需要，自动生成生产报表。对各水池水位实时显示，方便生产调度及时调整抽水时段，实现生产用电的平峰填谷。在对污水流量计进行选择时，应该确保其附带现场仪表，以方便现场了解用水情况。
（4）圆锥破碎控制系统。圆锥破碎控制系统是一个相对独立的闭环控制系统，这里选择西门子200PLC作为核心控制器，利用温度变送器，实现对于润滑油温度的监测；利用压力变送器，实现对油缸压力的监测；利用电流变送器，实现对主电机电流的检测。PLC系统能够根据采集到的数据，按照相应的控制模型，输出一定的控制量，结合变频器，控制给矿电机的转速，从而实现对给矿量的控制，保证圆锥破碎机工作负荷的稳定性。不仅如此，应该根据相应的要求，对排矿口的大小进行设定，并通过液压系统的电磁阀，对锥体的升降进行控制，以调整排矿口的大小。在系统中，远程监控级可以通过设计监控界面，实现对于破碎机工作状态的监测，同时也能够实现参数的设置及破碎机的控制。该系统同样通过以太网，实现与自动化监控系统的相互通讯。
（5）供电计量系统。在原本的选厂生产中，供电计量一般都是通过人工抄表的方式进行，不仅工作效率低下，而且容易出现人为失误。而在该供电计量系统中，可以在需要计量的位置安装相应的电计量模块，从而实现对于用电度数的自动计量，以及对各种电参数的自动监测，如三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数等。所有的电计量模块都能够通过RS-485通讯，实现与上位计算机系统的相互通讯，并在操作站计算机系统中自动生成相应的记录报表，方便进行管理。
四、结语
在实际应用过程中，基于PLC和计算机的选矿生产自动化监测系统取得了良好的效果，系统设计合理，能够有效满足实际生产的需要，进行相应的功能和配置设计；设备选型合理，从钨矿山的特点和周边环境出发，对装备进行的合理选择，在保证系统稳定性和可靠性的同时，有效减少了成本投入，为生产成本的核算以及生产效率的提高提供了准确的依据，为企业的持续稳定发展奠定了坚实的基础。

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