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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,目前配套的自動控制系統是以可編程序控制器為控制核心,由彩色觸摸操作顯示屏為人機界面而組成的智能型自動化控制系統,模塊涵蓋了自動排料控制、數控風閥、給料控制等幾大部分,具體跳汰機自動控制系統在選礦作業中的應用現狀是怎樣的,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,跳汰機的排料要實現精礦、尾礦的分別排出,所以配套的自動排料模塊也分為2大部分,分別為重物層厚度傳感器、自動排料裝置。

1、跳汰機重物層厚度傳感器

顧名思義,重物層厚度傳感器就是用來專門檢測跳汰床層中高密度物料層厚度的,一般來說在選礦作業中密度大的是需要富集的有用礦物,所以特別設置了這傳感器來予以監測。對這個傳感器,昆明滇重礦機做了十多項對比測試,對其提出了極大技術要求:

一是要求測量的準確性

應準確地反映床層總厚度中輕、重兩產物分界處的準確位置,而不能是床層中平均密度的位置。目前,世界上主要選煤國家都已經用各種模擬實驗方法證明了只有在床層由松散過程轉為靜止于篩板上的時刻,測出的輕重產物的分界處才代表重物層厚。測量儀表必須準確地測出這一信息且將此信息保持到下一個靜止期來到之前。

二是要求浮標形狀對床層的阻力要小

這個阻力越大,將影響浮標上下運動的自由度,造成浮標不能及時輸送出自身存在的位置信號,使信號滯后。三是要求將浮標設計成自由浮標,盡量減少浮標在垂直運動中的機械阻力。

跳汰機選煤作業也是PLC自動控制系統比較適宜的場合/

通過將近十次的設計方案迭代升級,最終昆明滇重礦機在本模塊中采用了獨特的軸向子彈頭形浮標,這樣可以最大限度地減小浮標上下運動的阻力,提高測量靈敏度。另外,為保證浮標垂直方向的靈活運動,并克服由于浮標高度增加而產生附加受力的影響,將測桿加粗加厚。支架上增設了用于支撐測桿的滑輪組數,采用高強度支撐結構來保證測量系統工作的可靠性。

2、跳汰機自動排料控制

跳汰機自動排料驅動裝置如下:交流變頻調速驅動裝置,直流電動機調速驅動裝置,滑差電磁離合器調速驅動裝置,液壓油缸驅動裝置等。無論采用哪種裝置,都應該使重物料得到適度而均勻的排放,以滿足生產的需要。在昆明滇重礦機的出廠設置中,可根據跳汰機和現場的具體情況選定驅動裝置,通過液壓油缸驅動的閘板排料,可用帶積分分離的PID控制技術,通過PLC輸出模塊控制閘板的開度來自動調節排料量的大小,以保證一定的床層厚度。

3、數控風閥

采用可編程序控制器(PLC)作為控制核心,彩色觸摸顯示操作屏作為人機界面],可根據煤質的變化和產品的需求調整風閥的頻率、進氣期、膨脹期、排氣期、休止期和相位等參數,在一、二段休止期末,分別輸出浮標采樣控制信號,從而保證床層輸出信號的準確性。

配備PLC自動控制系統的跳汰機選礦案例施工圖/跳汰周期是進氣期、膨脹期、排氣期和休止期之和。在同一個產品段內,各分選室問的進氣期、排氣期分別同步動作,以免打亂床層。不同的產品段(如矸石段、中煤段)間可以同相或反相動作,一臺跳汰機的各分選室工作在共同的跳汰周期,該跳汰周期的值等于各分選室要求跳汰周期的最大值。系統中預制了多種風、水操作制度,供操作工選擇使用。運行過程中,操作工可根據煤質的變化情況隨時進行調整。

4、給料控制模塊

跳汰機給煤量的大小直接關系到總風量和水量的大小,因此,昆明滇重礦機根據用戶的需求,可以在緩沖倉下給煤機上增加變頻調速器,通過調節變頻調速器的頻率調節給煤量的大小,以保證給煤量的穩定。

[未完待續]