选矿生产自动化控制系统 【技术领域】
本发明涉及铁矿选矿生产技术领域，尤其涉及铁矿选矿厂的生产自动化流送控制系统。
背景技术
随着我国钢铁工业的发展和受国际矿石巨头价格垄断的制约，我国的铁矿资源亟待挖掘潜力，扩大生产。目前我国各类中小铁矿矿山的选矿设备陈旧，基本处于手动人工控制阶段，生产效率较低。特别是皮带输送中的粗中碎工段的皮带负荷变化很大，皮带易打滑，必须依靠人工控制矿石的给料和减料。同时，皮带跑偏的情况也很严重，也需人工频繁调节，直接影响了生产效率。
【发明内容】
本发明所要解决的问题是提供一种铁矿选矿生产的自动化控制系统，当控制系统检测到皮带出现打滑现象时，由控制系统自动实现矿石的给料和减料，无需人工调节。
本发明的选矿生产自动化控制系统包括控制系统的操作员站5、以太网桥1、系统控制器2、现场检测开关3、电机4、破碎及输送装置，其特征在于：在破碎及输送装置中的皮带机的从动辊上安装有打滑开关9：即在粗中碎工段的破碎及输送装置的皮带机14、15的从动辊上均装有打滑开关9；在细碎工段的破碎及输送装置的皮带机24的从动辊上装有打滑开关9。
作为本发明的一种优选方式，可以在破碎及输送装置的皮带上装有跑偏检测和自动纠偏装置10：即在粗中碎工段的破碎及输送装置的皮带12、13上均装有跑偏检测和自动纠偏装置10；在细碎工段的破碎及输送装置的皮带22上装有跑偏检测和自动纠偏装置10；在粉碎工段的破碎及输送装置的皮带32上装有跑偏检测和自动纠偏装置10。跑偏检测和自动纠偏装置10包括皮带侧面上的跑偏凸轮挡板7、与连杆6相连的纠偏活动托辊8，凸轮挡板7从连杆6中穿过。
本发明的DCS或PLC系统通过检测粗中碎工段、细碎工段的皮带机从动辊上的打滑开关9的状态，用以判断皮带机的速度是正常还是欠速，来启动或停止皮带机而自动加减料量，从而实现了矿石的给料和减料的自动化控制，无需人工调节。同时，DCS或PLC系统通过检测所有输送的皮带、破碎机、振动筛电机的状态及电流的运行状态，用以判断输送系统的正常与事故状态，并执行逆料流自动启动、减料停止调节与联锁动作，实现了物料流送和破碎生产运行稳定，解决了整个铁矿破碎流送系统负荷变化频繁的难题。另外，在矿石输送的过程中，若输送皮带跑偏，皮带的侧面将挤压跑偏检测和自动纠偏装置10中的跑偏凸轮挡板7，跑偏凸轮挡板7通过连杆6带动纠偏活动托辊8移动，使输送皮带恢复原位，实现自动纠偏。
【附图说明】
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明的系统控制示意图；
图2是粗中碎工段的破碎及输送装置的示意图；
图3是细碎工段的破碎及输送装置的示意图：
图4是粉碎工段的破碎及输送装置的示意图；
图5是跑偏检测和自动纠偏装置的示意图。
【具体实施方式】
从图1、图2和图3可知，本选矿生产自动化控制系统包括控制系统的操作员站5、以太网桥1、系统控制器2、现场检测开关3、电机4、破碎及输送装置，在破碎及输送装置的皮带轮的从动辊上安装有打滑开关9：即在粗中碎工段的破碎及输送装置的皮带机14、15的从动辊上均装有打滑开关9；在细碎工段的破碎及输送装置的皮带机24的从动辊上装有打滑开关9。其中的控制系统为DCS或PLC系统。控制系统的操作员站5主要实现画面操作、监控；系统控制器2主要实现逻辑判断和控制运算、信号点的采集和执行输出指令；现场检测开关3为输入接口设备；电机4为输出接口设备；以太网桥1实现系统控制器2和控制系统的操作员站5之间的通讯和数据交换。
从图2、图3和图4可知，作为本发明的一种优选方式，可以在破碎及输送装置中的皮带上装有跑偏检测和自动纠偏装置10：即在粗中碎工段的破碎及输送装置的皮带12、13上均装有跑偏检测和自动纠偏装置10；在细碎工段的破碎及输送装置的皮带22上装有跑偏检测和自动纠偏装置10；在粉碎工段的破碎及输送装置的皮带32上装有跑偏检测和自动纠偏装置10。
从图5可知，跑偏检测和自动纠偏装置10包括皮带侧面上的跑偏凸轮挡板7、与连杆6相连的纠偏活动托辊8，凸轮挡板7从连杆6中穿过。
本发明的系统：(1)实现了铁矿石选矿生产的粗中碎工段的破碎及输送的自动化控制：如图2所示的原矿槽11中的大块矿石经输送皮带12到粗碎机16中碎解成粒度小于85mm的块粒后，再经输送皮带13到中碎机17中碎解成粒度为15mm～60mm的块粒进入中矿仓21中缓存，等待进入下道工序。DCS或PLC系统通过检测皮带机14、15的从动辊上的打滑开关9的状态，用以判断皮带机14、15的速度是正常还是欠速，从而控制矿石的给料和减料，避免物料流送跑料和设备的频繁开启。同时，DCS或PLC系统根据中碎机17的运行负荷检测到当中碎机17的电流超过300A且持续超过10秒时，皮带机15停止运行；当中碎机17的电流下降到150A以下时，皮带机15自动启动，恢复给矿，实现了“过载自动减料，轻载自动投料”控制，避免中碎机过载卡死停机，提高运行效率，实现粗中碎和物料流送生产的平稳。在皮带输送的过程中时，如果皮带12、13跑偏，其侧面将挤压跑偏凸轮挡板7，跑偏凸轮挡板7通过连杆6带动纠偏活动托辊8移动，使输送皮带恢复原位，实现自动纠偏。
(2)实现了铁矿石选矿生产的细碎工段的破碎及输送的自动化控制：如图3所示的中矿仓21中的小块矿石经输送皮带22到细碎机26中碎解成粒度小于12mm的块粒后，进入磨粉矿仓31缓存，等待进入下道工序。DCS或PLC系统通过检测皮带机24的从动辊上的打滑开关9的状态，用以判断皮带机24的速度是正常还是欠速，从而控制矿石的给料和减料，避免物料流送跑料和控制设备的频繁开启。同时，DCS或PLC系统检测细碎机26的电流超过90A且持续超过10秒时，皮带机24停止运行；当细碎机26的电流下降到100A以下时，皮带机24自动启动，恢复给料，实现“过载自动减料，轻载自动投料”控制，避免粉碎机过载卡死停机，提高运行效率，实现细碎和物料流送生产的平稳。在皮带输送的过程中时，如果输送皮带22跑偏，其侧面将挤压跑偏凸轮挡板7，跑偏凸轮挡板7通过连杆6带动纠偏活动托辊8移动，使输送皮带恢复原位，实现自动纠偏。
(3)实现了铁矿石选矿生产的粉碎工段的破碎及输送的自动化控制：如图4所示的磨粉矿仓31中的小块矿石经输送皮带32到粉碎机36中碎解成粒度小于6mm的粉粒后，进入粉矿仓37中，做为成品待发售出去。DCS或PLC系统检测粉碎机36的电流超过170A且持续超过10秒，皮带机34停止运行；当粉碎机36的电流下降到105A以下时，皮带机34自动启动，恢复给矿料，实现“过载自动减料，轻载自动投料”控制，避免粉碎机过载卡死停机，提高运行效率，实现粉碎和物料流送生产的平稳。在皮带输送的过程中时，如果输送皮带32跑偏，其侧面将挤压跑偏凸轮挡板7，跑偏凸轮挡板7通过连杆6带动纠偏活动托辊8移动，使输送皮带恢复原位，实现自动纠偏。
本发明的系统在各个工段的输送设备上均实现了DCS或PLC的全程自动化控制。由于铁矿料的粗中碎、细碎、粉碎这三个工段的破碎生产处理能力不一致，所以三个工段各自独立实现全自动控制，其开、停主要依据料仓料位。
DCS或PLC系统检测并执行动作控制过程归纳如下：
①DCS或PLC系统检测粗中碎、细碎工段皮带机的打滑状态，用以判断该条皮带机的速度是正常还是欠速，从而控制矿石的给料和减料，避免物料流送跑料和控制设备的频繁开启；
②DCS或PLC系统检测各破碎机电流，实现“过载自动减料，轻载自动投料”控制功能，防止将破碎机卡死，从而保护了各破碎机；
③DCS或PLC系统检测所有流送的皮带、破碎机、振动筛电机的状态及电流的运行状态，用以判断流送系统的正常与事故状态，并相应实现逆料流自动启动、自动减料停止调节与联锁动作；
④DCS或PLC系统还可以实现其它的如安全联锁、事故检修、某设备切换手动其逆料流全停、事故动作记录等。
本发明的系统针对选矿破碎的特点，同时检测物料流送的皮带、破碎机等设备的正常生产和非正常生产状况，实现“过载自动减料，轻载自动投料”，达到物料输送平稳、输送设备稳定运行和无需人值守的效果，实现了选矿生产的自动化控制。