破碎筛分系统自控设计建议

中低品位选矿项目破碎筛分系统自控设计建议
瓮福集团装备能源部梁敏
1．概况
1．1工艺系统：
由瓮福集团投资建设的粗中碎和由中盟公司投资建设的细碎筛分工两个工艺段组成了本系统。

粗中碎工艺段包括了链板给矿机、颚式破碎机、中碎园锥破碎机和1、2、3、4、5、
6、7、8皮带运输机组成。

原矿来自大塘和穿岩洞两个原矿供矿点。

其主要工艺流程图
见图XX。

细碎筛分工艺段包括了筛分机、细碎园锥破碎机、给矿皮带机和1~10号皮带运输机。

其主要工艺流程图见图XX。

细碎筛分工艺段中的2号皮带卸料端装有一个分料器，可以来自粗中碎工艺段的矿石分别送往瓮福老选厂细碎筛分工艺段和本工艺段。

来自老选厂粗中碎工艺段的矿石通过XX皮带也可输送至本工艺段中的XX皮带。

这样有利于调配来自不同供矿点的矿石和整合新老系统的设备高效运行。

1．2 控制系统：
粗中碎系统的控制由PLC完成。

其中3#、8#皮带机为长距离输送皮带。

分别为XXKM 和XXKM。

3#皮带设有XX个PLC子站，8#皮带机设有XX个PLC子站，用于收集皮带机上的拉绳、跑偏等信号；两条皮带机还设有主控PLC，用于控制两条皮带机的电阻降压启动和逐渐降速停机以及处理各子站的信号。

其通讯由光纤完成。

细碎筛分系统的控制由一套PLC完成。

控制系统PLC、上位机及通讯系统图如图XX。

2．系统控制点
2．相同控制点：工艺系统中每台设备都应有如下控制点：
▲选择开关。

设在机旁操作箱上的手动选择开关可要选择三个位置：
手动位置：选择手动时可在机旁启、停该台设备。

一般用于设备单台调试和维修时用。

集控位置：选择集控位置时由PLC控制该台设备启、停。

断开位置：选择断开位置时，机旁手动和PLC都不能控制该项台设备启、停。

▲急停按钮：单独或设在机旁操作上的急停按钮。

用于紧急情况下的停机。

该按钮按下后，除本台设备立即停机外，与本台设备有联锁的设备也必须停机。

2．2 皮带机相同控制点：所有的皮带机都有拉绳开关、跑偏开关、速度关开、溜槽堵塞开关。

▲拉绳开关用由人工操作。

当皮带机投入正常运行时，如人工巡检发现异常且异常情况符合有关紧急停机规定时拉动。

此时拉绳开关作用等同于急停按钮。

在皮带检修期间，拉绳开关可作为安全保障措施之一；在皮带调试期间，除非调试拉绳开关自身功能，应将拉绳开关在PLC上旁路，以便皮带调试不因人为拉动而停止，同时也可检测拉绳开关是否有误动作。

拉绳开关一旦动作后，需要人工复位。

▲跑偏开关是检测皮带跑程度的检测元件。

其动作时分为一级跑偏和二级跑偏。

一级跑偏动作时，作用于发出报警，以提醒巡检人员重点观察。

二级跑偏动作时，作用于停机。

跑偏开关动作后可自行复位。

▲速度开关：用于检测皮带运行速度，以便于判断皮带运行速度正常、一级打滑、二级打滑。

正常速度是指与设计带速在不同给料量下运行速度相符的带速。

这需要在皮带调试期间核定；打滑一般发生在皮带粘上泥水、主动滚筒磨损大、皮带异常卡死或给料量太大等情况。

打滑发生时，应发出报警。

如带速不足正常带速的2/3且延时保持超过30秒，可延地停机；如带速不足正常带的1/2且延时保持超过10秒，可立即停机。

▲溜槽堵塞开关。

位于皮带机卸料斗位置。

溜槽堵塞开关动作后且延时保持2秒，则表示卸料槽堵塞。

此时，来料方向的设备应立即停机，去料方向可暂不停机。

2．3 除铁器：除铁器由永磁体和卸料皮带组成。

安装于X#皮带和X#皮带。

正常开机时，应先启动除铁器，待确认其正常运行后，才可启动主工艺设备。

但其如运行中皮卸料皮带异常停机时，应发出报警，由人工确认不否系统停机。

2．4 分料器：安装于细碎工艺段2#皮带卸料端的分料器。

空负荷启运系统时，在系统开机前应选择好分料方向。

在系统运行需要分料时，应提前在系统料链板给料机处不停机停止给料两分钟。

并由上位系统提前计算好分料器切换时间以便手动或自动切换。

2．5 链板给料机：
2．6 破碎机（包括颚破、粗碎、细碎）：本设备除共有点外，还应有润滑站的油压开关、油温、油位、流量开关等控制点。

▲油压开关为常开点，当油压达到正常值后动作，允许开条件之一。

▲油温：当油温达到XX℃后，允许条件之一。

油温超过℃后报警，超过XX℃停机。

▲流量开关为常开点，动作后为允许开机条件之一。

其复位后延时XX停机。

▲油位为检测油量，其低油位XX时报警，低于XX时作用于停机。

2．7 料位计：设在细碎缓冲矿仓和粉矿仓的雷达料位计用于指示仓内料位情况。

粉矿仓料位计：
▲高料位（XXM。

）用于切换安装于10#皮带机上的卸料小车移动到另一个矿仓卸料，当另一个矿仓也处于高料位时则发出系统停机请求；因此，高料位的设置需要确定至高高料位待报警前能够排空自链板给矿机后整修破碎系统设备上的矿石。

当两个粉矿仓均处于高料位时，系统不能发出启动指令。

▲高高料位XXM，用于系统立即停机。

▲低料位XXM，当用于报警，如果另一个粉矿仓在高料位与低料位之间时，用于切换卸料小车至本仓卸料；同时用于报警用于指示求磨切换园盘给料机至另一个仓给料。

低料位的设置需满足球磨系统至少两个小时的运行时间。

▲低低料位XXM。

低低料位的设置与本系统无关，用于球磨系统不能就绪条件之一。

缓冲矿仓料位计：
高料位：XXM。

用于的发出切换指令。

当两个缓冲矿仓均处于高料位时，发出停机请求信号。

高料的设置需考虑正常系统停机时能将上游设备矿石排空。

低料位：XXM。

用于调低给矿皮带给矿量。

如果上游设备处于停机则发出开机请求信号。

当低料位信号消失时，调高给矿皮带给矿量至系统设置给矿量。

缓冲矿仓的设置主要是为稳定调节给矿皮带给矿量的。

因此主要料位控制应是粉矿仓料位计。

2．8 卸料小车：卸料小车应有位置判断指示开关。

用于判断小车所处位置和切换时移动停止位置。

2．9 细碎给料皮带：
▲给矿量调节：由上位机设定的给矿量控制给料皮带变频器完成。

该给矿量应与粗中碎工艺段的链板给矿量匹配。

3 术语定义
3．1 就绪：就绪指单机检查准备完毕，允许开机。

各设备选择开关处于集控位置。

急停按钮已复位。

除此之外：
▲皮带机就绪：拉绳、跑偏、速度、溜槽等开关处于可运行位置；选择开关处于集控位置；急停按钮已复位。

装有除铁器的皮带除铁器已正常运行；配有变速箱润滑油冷却装置已运行正常。

有卸料小车的皮带小车已到待卸料位置。

细碎2#皮带机分料器已选择好分料方向。

▲破碎机就绪：润滑油站各控制点工作正常；选择开关处于集控位置。

急停按钮已复位。

▲链板给矿机和细碎给矿皮带就绪：给矿量已设定好，变频器已投入。

3．2 预启动：预启动是系统启动前发出的指令。

预启动指令发出后检测系统各设备就绪情况，当所有系统设备就绪后。

预启动结束。

3．3 系统许可：系统许可在预启动结束后发出。

上位机上应有明显指示。

3．4 系统开机：系统开机指系统启动。

系统开机指令发出后，系统即按照设定的程序启动。

3．5 系统停机：系统停机指正常的系统停止运行指令。

该指令发出后，系统即按照设定的程序停机。

3．6 故障报警：指前述系统控制报警点报警。

故障报警应在上位机设立专门的报警数据库。

以便于随时查询各报警情况和历史记录情况。

一级跑偏、一级打滑、矿仓高料位、油压低等等。

3．7 故障停机：指前述系统控制点中各保护点引起的停机。

如拉绳开关动作、二级跑偏、堵塞开关动作、油压消失、油温超高等等。

3．8 紧急停机。

指人工按下紧急停机按钮。

3．9 分段：自链板给矿机到细碎3#皮带为A段，其余为B段。

4 系统联锁
4．1 系统正常运行。

系统正常运行指系统在正常情况下开、停机顺序。

4．1．1 开机顺序：先开B段，10#皮带—>9#皮带—>8#皮带—>7#皮带—>6#皮带—>5#皮带—>4#皮带—>细碎机—>振动筛—>细碎给矿皮带。

A段：3#皮带—>2#皮带—>1#皮带—>8#长皮带—>3#长皮带—>中碎机—>大塘2#皮带—>大塘1#皮带—>粗碎机—>链板给矿机。

4．1．2停机须序：先停A段，链板给矿机—>粗碎机—>大塘1#皮带—>大塘2#皮带—>中粗机—>3#长皮带—>8#长皮带—>1#皮带—>2#皮带—>3#皮带。

B段：细碎给矿皮带—>振动筛—>细碎机—>4#皮带…. —>10#皮带。

4．2 系统异常运行。

系统异常运行指系统在异常情况下的开、停机处理。

4．2．1 顺序开机中断。

指在上述正常开机顺序下，如果某台设备拒动或故障停机，致使上游设备不能完成顺序开机的情况。

处理方法：
▲首台设备中断：无论AB段在首台设备启动中断时，都中断系统启动。

▲其他设备中断，系统已启动设备可暂时不停，待弄清原因短时能排除时（如拉绳、跑偏等误动作，短时可复位），继续系统启动。

否则中断系统启动。

4．2．2 运行中中断：指AB系统全部启动完毕后出现中断。

▲如果系统还未给料，则立即自动阻止给料。

其他正常运行设备不停，待确认中断设备不能短时间恢复运行时停机。

▲如果已给料，则来料方向设备停机，其余设备可运行。

待不能确认短时恢复时等物料排空后停机。

4．2．3 特殊异常处理：在运行中中断模式当中，如果系统已给料运行，则来料方向的给料
机和皮带机立即停机，破碎机则要待排空后停机，除非破碎机为故障中断设备。

这是为了尽量避免人工清除破碎腔中的矿石劳动强度。

4．3 顺序延时启动要求：每台设备的启动都要躲过电机正常的启动时间，而这些时间对于每台设备可能是不同的。

因此设备的启动完毕应包括启动时间。

这需要在单机试车时测定每台设备的启动时间。

在系统集启动时，至少要延时这个时间才能启动下一台设备。

无论对于集中自动启动还是集中上位机人工顺序启动，都要遵循这个原则。

（给出启动延时时间表）
4．4顺序延时停机时间要求。

每台设备对物料的排空时间也是不等的，因此也需在测试出每台设备的物料排空延时表。

同样在停机时无论是集中集停机或上位机手动停机，都应遵循。

（给出延时停机表）。

5．上位计算机组态要求
5．1 主画面。

主画面以工艺主设备和工艺流程为主。

用简洁形象的图元表示出设备和工艺流程。

其线条、颜色、按钮、字符框、字符位置等，建议参照老选厂系统。

这是为了以熟悉的画面方便员工培训、操作及岗位转换后能面对同样的画面能熟练操作。

主画面能显示每台设备的就绪、运行、停机等情况。

矿仓显示物料料位。

主画面还应包括有预启动、集中启动、集中停机以及紧急停机按钮。

系统许可和设备就绪滚动消息框，以及故障报警滚动消息框。

主画面还应设有开车计划按钮，该按钮按下后应该弹出开车计划表以便于操作从员填写开车计划。

如选择集中自动启动还是人工上位机集中启动；选择物料进老系统还是本系统；选择细碎是B系列还是C系列或两个系列同时开；选择原矿来自大塘还是穿岩洞还是都选择。

还应包括调度员签字框和操作员签字框以及时间自动记录等。

主画面中还应有系统参数修改按钮弹出表格。

可以供工程师（操作人员不能填写）修改每台设备的启动、停机时间、物料料位、给矿量限定设置等。

主画面中还应有历史记录查询按钮和弹出相应的历史记录或趋势。

5．2 分画面。

5．2．1 开停机分画面。

除集中开停机外，如果开车计划中选择了人工上位机集中控制模式，则在点击主画面中的设备时，应该弹出该设备的控制按钮分画面。

如果正确按照上述开停机顺序点击，则弹出的是控制按钮分画面。

该项画面至少要包括“启动”、“停机”、“确认”等按钮；当下游设备启动延时未到达时有提示“启动时间未到”“或可以启动”等提示并且确认按钮的激活与否与提示相关联。

如果没有按照正确的开停机顺序选择设备，则不会弹出按钮框同时给出“启动顺序不对”或“停机顺序不对”的告知。

5．2．2工艺设备分画面。

点击主画面的某台设备，还应弹出该项设备的分画面。

此画面尽可能外形逼近设备形体。

在此画中，应该显示此设备的附属设备以及相互关系。

如皮带机的拉绳、跑偏、速度、堵塞、变速箱冷却装置等各点开关量、模拟量（职果有）的位置情况。

该设备的铭牌参数和该设备的工艺参数（如带速、最大处理量等）。

在此画面中，还应设有按钮以便查看该设备的历史运行记录和故障记录等。

5．2．3 PLC控制系统分画面。

该画面显示主PLC和各分站子PLC和组成和相互关系以及通讯联络。

还应有各PLC的运行情况和故障记录。

5．2．4 系统权限分画面。

该画面能实现至少三级权限，工程师和操作人员和调度人员名单和密码设置处理等。

6．其他
本建议将与总包设计院以及瓮福磷矿相关以及PLC和上位机编厂商共同讨论后，交由设计院细化设计，编程厂商实施。

2013/3/13。