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跳汰機自動控制系統在選礦作業中的應用現狀(一)

目前隨著國內外在人工智能技術方面的不斷拓展,相關的工業自動化、機器人等也逐漸普及到實際生產中。具體選礦行業,各種以PLC為核心的自動化控制、監測聯動系統也正如火如荼地進行中,以昆明滇重礦機的核心產品跳汰機為例,目前(qian)配套的(de)自動控制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)是以(yi)可編程序控制(zhi)(zhi)器(qi)為控制(zhi)(zhi)核(he)心,由(you)彩(cai)色觸摸操作(zuo)顯示屏(ping)為人(ren)機界(jie)面而組成的(de)智能型自動化控制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong),模(mo)塊涵蓋了自動排料控制(zhi)(zhi)、數控風(feng)閥、給料控制(zhi)(zhi)等幾(ji)大部分(fen),具(ju)體(ti)跳(tiao)汰機自動控制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)在(zai)選礦作(zuo)業中(zhong)的(de)應用現狀(zhuang)是怎樣的(de),設計圖可見下方圖1所示。

跳汰機自動控制系統設計方塊圖/

一、跳汰機的自動排料控制模塊

眾所周知,跳汰機(ji)的排料(liao)要實現精礦、尾礦的分(fen)別排出,所以配套的自動排料(liao)模塊也分(fen)為2大(da)部分(fen),分(fen)別為重物(wu)層厚度(du)傳(chuan)感器、自動排料(liao)裝(zhuang)置。

1、跳汰機重物層厚度傳感器

顧名思義,重物(wu)層厚度(du)傳感(gan)(gan)器就是(shi)用來專門檢測(ce)跳汰床層中高(gao)密度(du)物(wu)料層厚度(du)的,一般來說在選礦作業(ye)中密度(du)大(da)(da)的是(shi)需要富(fu)集的有用礦物(wu),所以特別設置了這(zhe)傳感(gan)(gan)器來予以監測(ce)。對這(zhe)個(ge)傳感(gan)(gan)器,昆(kun)明滇重礦機做了十(shi)多項對比測(ce)試,對其提出了極大(da)(da)技術要求(qiu):

一是要求測量的準確性

應(ying)準確(que)地反映床層總(zong)厚(hou)度(du)中(zhong)輕(qing)、重(zhong)兩產物(wu)(wu)分(fen)界處的(de)準確(que)位置(zhi),而不能是床層中(zhong)平均密度(du)的(de)位置(zhi)。目前(qian),世界上主要選煤國家都已經用各種模擬(ni)實驗(yan)方法證明了只有在床層由松散過程(cheng)轉為(wei)靜(jing)止于篩板上的(de)時刻,測出的(de)輕(qing)重(zhong)產物(wu)(wu)的(de)分(fen)界處才代表重(zhong)物(wu)(wu)層厚(hou)。測量儀(yi)表必須準確(que)地測出這(zhe)一信息且(qie)將此(ci)信息保持(chi)到(dao)下一個靜(jing)止期來到(dao)之(zhi)前(qian)。

二是要求浮標形狀對床層的阻力要小

這個(ge)阻力越大,將影響浮(fu)(fu)標(biao)上下運動的(de)自(zi)由(you)度,造(zao)成(cheng)浮(fu)(fu)標(biao)不能及(ji)時(shi)輸(shu)送出自(zi)身存在的(de)位(wei)置信號,使信號滯后(hou)。三是(shi)要求將浮(fu)(fu)標(biao)設(she)計(ji)成(cheng)自(zi)由(you)浮(fu)(fu)標(biao),盡量減少(shao)浮(fu)(fu)標(biao)在垂(chui)直運動中的(de)機械阻力。

跳汰機選煤作業也是PLC自動控制系統比較適宜的場合/

通過(guo)將近十次的(de)設計方案迭代升級,最終昆明滇(dian)重礦機在本模(mo)塊中采用(yong)了(le)獨特的(de)軸向子彈頭形浮(fu)標,這樣可以最大限(xian)度(du)地減小浮(fu)標上(shang)下(xia)運動的(de)阻力(li),提高(gao)(gao)測量靈(ling)敏度(du)。另外,為保(bao)證浮(fu)標垂(chui)直方向的(de)靈(ling)活運動,并克服由于浮(fu)標高(gao)(gao)度(du)增(zeng)加而(er)產生(sheng)附加受(shou)力(li)的(de)影響,將測桿加粗加厚。支(zhi)(zhi)架上(shang)增(zeng)設了(le)用(yong)于支(zhi)(zhi)撐(cheng)測桿的(de)滑輪組數,采用(yong)高(gao)(gao)強度(du)支(zhi)(zhi)撐(cheng)結構來保(bao)證測量系統(tong)工作的(de)可靠性。

2、跳汰機自動排料控制

跳汰(tai)機(ji)自(zi)動(dong)排料驅(qu)(qu)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)如下:交流(liu)變(bian)頻調速(su)驅(qu)(qu)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi),直流(liu)電動(dong)機(ji)調速(su)驅(qu)(qu)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi),滑(hua)差(cha)電磁離(li)合(he)器調速(su)驅(qu)(qu)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi),液(ye)壓(ya)油缸驅(qu)(qu)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)等。無論(lun)采用哪種裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi),都應該使(shi)重物料得到適度(du)而均勻(yun)的(de)(de)排放,以(yi)滿(man)足(zu)生產(chan)的(de)(de)需(xu)要(yao)。在昆(kun)明滇重礦機(ji)的(de)(de)出(chu)廠(chang)設(she)置(zhi)(zhi)(zhi)中,可(ke)根據跳汰(tai)機(ji)和現場的(de)(de)具體情況選定(ding)驅(qu)(qu)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi),通(tong)過液(ye)壓(ya)油缸驅(qu)(qu)動(dong)的(de)(de)閘(zha)板(ban)排料,可(ke)用帶積分分離(li)的(de)(de)PID控制技術,通(tong)過PLC輸(shu)出(chu)模塊控制閘(zha)板(ban)的(de)(de)開度(du)來自(zi)動(dong)調節排料量(liang)的(de)(de)大(da)小(xiao),以(yi)保證(zheng)一定(ding)的(de)(de)床層厚度(du)。

3、數控風閥

采(cai)用可(ke)編程序控制器(PLC)作為控制核心,彩色觸摸顯示操作屏(ping)作為人機界面],可(ke)根據煤質(zhi)的(de)變化和產品的(de)需(xu)求(qiu)調整(zheng)風閥(fa)的(de)頻率、進氣期、膨脹期、排氣期、休止(zhi)期和相位等參數,在一、二段休止(zhi)期末,分別輸出(chu)浮(fu)標(biao)采(cai)樣控制信號,從而保(bao)證床層輸出(chu)信號的(de)準確性。

配備PLC自動控制系統的跳汰機選礦案例施工圖/跳(tiao)(tiao)(tiao)汰(tai)周期(qi)(qi)是(shi)進(jin)氣期(qi)(qi)、膨脹期(qi)(qi)、排氣期(qi)(qi)和(he)休(xiu)止期(qi)(qi)之和(he)。在同一(yi)個產(chan)(chan)品段(duan)內,各(ge)分(fen)(fen)選室問(wen)的進(jin)氣期(qi)(qi)、排氣期(qi)(qi)分(fen)(fen)別(bie)同步(bu)動作,以免打亂床層(ceng)。不同的產(chan)(chan)品段(duan)(如矸石段(duan)、中(zhong)(zhong)煤(mei)段(duan))間可以同相(xiang)或反相(xiang)動作,一(yi)臺跳(tiao)(tiao)(tiao)汰(tai)機的各(ge)分(fen)(fen)選室工作在共同的跳(tiao)(tiao)(tiao)汰(tai)周期(qi)(qi),該跳(tiao)(tiao)(tiao)汰(tai)周期(qi)(qi)的值(zhi)等于各(ge)分(fen)(fen)選室要求跳(tiao)(tiao)(tiao)汰(tai)周期(qi)(qi)的最大值(zhi)。系統(tong)中(zhong)(zhong)預制(zhi)了(le)多種(zhong)風、水操(cao)作制(zhi)度(du),供操(cao)作工選擇(ze)使用(yong)。運行(xing)過程(cheng)中(zhong)(zhong),操(cao)作工可根據煤(mei)質的變化情況(kuang)隨時(shi)進(jin)行(xing)調整。

4、給料控制模塊

跳汰(tai)機給煤(mei)(mei)(mei)量(liang)的(de)大(da)小(xiao)(xiao)直接關(guan)系(xi)到總風量(liang)和水量(liang)的(de)大(da)小(xiao)(xiao),因(yin)此,昆(kun)明滇重礦機根據用戶(hu)的(de)需(xu)求,可以在(zai)緩沖(chong)倉下給煤(mei)(mei)(mei)機上(shang)增加變頻調速(su)器,通(tong)過調節變頻調速(su)器的(de)頻率(lv)調節給煤(mei)(mei)(mei)量(liang)的(de)大(da)小(xiao)(xiao),以保證給煤(mei)(mei)(mei)量(liang)的(de)穩定。

[未完待續]