球磨机自动控制
QM-1SP4南大仪器厂行星式球磨机使用说明
QM-1SP4行星式球磨机使用说明书一、概况1、用途QM系列行星式球磨机能用干、湿两种方法磨细或混合粒度不同、材料各异的固体颗粒、悬浮液和糊膏。
如果用真空球磨罐则可以在真空或惰性气体中研磨、混合样品。
经过许多科研、企业单位的使用、我厂生产的QM系列行星式球磨机研磨材料的粒度完全能够达到纳米级水平，根据用户反馈已达到30纳米（0.03μm）左右。
该系列球磨机广泛适用于地质、冶金、土壤、建材、化工、轻工、医药、电子、陶瓷、电池、环保等领域。
随着科技高速发展，纳米材料的广泛应用，20世纪80年代发现的机械合金化（MC）更赋予QM系列行星式球磨机新的使命。
机械合金化的基本过程是几种金属或非金属元素的粉末颗粒在球磨机中反复混合、破碎和冷焊，在球磨过程中逐渐细化至纳米级，并在固态下形成合金相的核。
使过去传统熔炼工艺难以实现的某些物质在球磨过程中实现合金化。
许多单位使用我厂生产的球磨机实现了多种合金粉末，如纳米晶硬质合金、Nd60Fe20Al10CO10非晶合金粉末、Al2O3/Al复合粉末等。
2、工作原理QM系列行星式球磨机是在一大盘上装有四只球磨罐，当大盘旋转时（公转）带动球磨罐绕自己的转轴旋转（自转），从而形成行星运动。
公转与自转的传动比为1：2（公转一转，自转两转）。
罐内磨球和磨料在公转与自转两个离心力的作用下相互碰撞、粉碎、研磨、混合试验样品。
3、功能A、QM系列行星式球磨机有两种结构不同的行星轮系。
QM-1SP4皮带传动行星轮系。
QM-1SP4-CL齿轮传动行星轮系，本厂采用自润滑增强性工程塑料，即确保了机械强度，又降低了噪音。
此产品为我厂专利产品。
专利号：ZL022202595B、间隔运行功能：为了防止球磨产生过热而影响磨料的质量或其他需要，本机可按“运行—停机—再运行”的循环模式自动控制各状态的时间。
4、技术参数型号：球磨机：QM-1SP4 QM-1SP4-CL电源箱：QM-1SP4可配球磨罐：容积（单罐容积，单位：毫升）：50、100、150、250、300、400、500、1000。
在FOXBORO DCS中实现磨煤机料位自动控制
・
６ ０‘
新 疆 石 油 科 技
２１ ０ ２年 第 ２期 （ ２ 第 ２卷 ）
时 输 出一个 自动 指令 给球 磨 机料位 监 控器 。在 Ｔ Ｓ Ｃ一
２ ０球 磨机 料位控 制 器 内设 定料 位定 值 。球 磨 机料位 ０
（ ） 煤机 转 速 Ｄ Ｓ跟 踪 ： 出信 号 。 号 类 型 ４ 给 Ｃ 输 信
２ 当前 热 电厂 ４ ５号 炉磨 煤 机控 制 方 、 式 及 存 在 问题
现 有 ４ ５号 炉 的控 制 系 统 为 Ｆ Ｘ Ｏ Ｏ 公 司 的 、 Ｏ Ｂ Ｒ Ｉ ｅ ｅ Ｃ ／ Ｓ ｒ ｓＤ Ｓ控 制 系 统 ． Ａ Ｓ ｒ ｓ 系 统 是 美 国 Ａ ｉ Ｉ ｅｅ ／ ｉ
在 Ｆ ＸＢ Ｒ Ｃ Ｏ Ｏ Ｏ Ｄ Ｓ中实现磨 煤机料 位 自动控 制
・ ９・ ５
磨 前
４ 磨 煤 机 料 位 自动 控 制 系统 的 实现
４１料 位 测 量 的 实 现 ．
４１１测 量 原 理 ．．
料 位 即简 体 内部 物料 的堆 积 体积 相 对 于 简体 总
图 ２
完 成磨煤 机 的制粉 任务 。 在这 个调 节过程 中操作 人员
操 作 的是给 煤机 的转 数 。 控制 的是 磨煤 机 的差 压 。调
节 框 图 ２如 下 。
料 位 控 制 系 统 和 Ｉ ｅ ｅ Ｃ ， Ｓｒ ｓＤ Ｓ系统 紧 密 的 结 合 起 Ａ ｉ
作 者 简介 ： 师 ，９ ６ ０ 技 １９ — ７毕 业 于新 疆 大 学 计 算机 信 息 管 理 专 业
Ｉ ｅ ｅ Ｄ Ｓ控 制系统 。球磨 煤机 是我 国火力 发 电 ／ Ｓｒ ｓ Ｃ Ａ ｉ
厂 制粉 系统 中使 用最 多 的磨煤 设 备 。 使用 钢球 把煤 它
球磨分级自动控制系统的开发及应用
球磨分级自动控制系统的开发及应用球磨机分级作业是选矿流程中重要的环节，也是能耗最高的环节，球磨机运行特性复杂，具有惯性大和时滞时间长等特性，其随即干扰因素众多，各工艺参数之间的相关性很强，一个参数的变化会引起多个参数乃至整个过程发生变化，目前国内外选矿厂多以人工经验来判断磨机运行状态，人工操作不易及时和准确地判断与调整各操作参数，加之工人经验和责任心不同，导致生产过程中球磨机处于“欠磨”和“胀肚”等非正常运行状态，降低了磨矿过程的运行效率，增大了选矿过程的能耗。
因此实现对关键工艺参数的自动控制，实现在线对现场车间进行实时监控，不仅能减轻操作的工作强度，而且能够产生巨大的经济效益。
1、球磨机自控控制原理球磨机自动控制的目的是提高磨矿分级机组的磨矿效率：即在保证分级溢流粒度满足选别工艺要求的前提下，提高系统磨矿的台时处理能力，动态确定给矿量、并使给矿量、溢流浓度和磨矿浓度保持在最佳状态。
选取球磨机音量、磨机功率给矿流量、给水量、磨矿浓度和溢流浓度作为检测数据。
选取给矿流量、给水量、返砂水量、排矿水量作为控制变量，而球磨机装载量作为参考变量，其他变量都作为系统的随机干扰因素进行考虑。
首先根据声强、功率及其变化由系统微机通过模糊推理确定最佳的给矿量和溢流浓度，磨矿浓度最佳值由人工设定并逐步修正。
然后在上述设定值下，通过自动调整给矿量（控制原矿量）、返砂水量（控制磨矿浓度）、排矿水量（控制溢流浓度）来进行控制，并利用球荷检测、异常报警等协助方法提供可靠的保护，防止如球磨机胀肚、空砸等非正常情况的出现。
原矿量通过给矿皮带电机变频调速器进行调节。
溢流浓度的调节由排矿水管路上的电动调节阀加电磁流量计实现。
溢流浓度和磨矿浓度的信号均通过安装在相应位置的射线浓度计测得。
2、系统功能设计及集成2.1功能设计根据上述控制方法，我们将下位机测控系统分解为磨矿能力测控、原矿量测控、溢流浓度测控、磨矿浓度测控四个模块，分述如下。
湿法脱硫装置石灰石湿式球磨机系统浆液密度自动控制
下限流量为 １． ｔ 。确定这两个参数 以后 ， ９ ｌ ２／ Ｉ 我们可以
对 ＰＤ串级 调 节 中主 调节 输 出 范 围进 行 限制 ，即 加水 Ｉ
Ｅ （） 输入偏差（ｇ ， ｓ一 ｋ ｍ）
（ （）． ｖ； Ｅ ｓ＝ ｒＰ） Ｓ
一
量限制输 出为 ９ ｝ ３ ｌ 此输 出限制在参数设置中 ． ｔｌ ８ｔ （ ２／ 一 ／ ｌ
力都会大于 ４ ％以上，因此我们计算正常使用时下限 ｏ
总流量值在 １． ｔ ９ 左右 ， ２ 减去机封水流量约 １ ， 么 ０ｔ 那
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Ｓ Ｔ ，，１ － ． … ｄＣ １ … …
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②在跟踪时， （） Ｒ ｓ ｌ ｓ ＝Ｔ （ ） ，
《 宁夏 电力） ０ ９ ） ０ 年增刊 ２
湿法脱硫装置石灰石湿式球磨机系统 浆液密度 自动控制
余庆 文
（ 宁夏华能大坝发电有限责任公 司， 宁夏 青铜峡市 ７ １０ ） ５ ６７
摘
要 ： 以大 坝 电厂脱 硫 湿式 球磨 机 浆液 密度 自动调 节 为核 心 内容 ， 绍石 灰 石浆 液 制作 的流 程 ， 介
文 献标 志码 ： Ｂ
文章编 号 ： １７ —６ ３２０ ） － ２４０ ６ ２ ３４ （０９ｚ ０ ３－３ ｋ
１ 前言
在发电厂烟气脱硫系统 中，湿式球磨机系统的作
用 是 将石 灰 石 颗 粒 磨 制 成 脱 硫 所需 的 石灰 石 浆 液 ， 因 为 石灰 石 分布 较 广且 价 格便 宜 ，所 以湿 式球 磨 机制 浆 系 统在 电厂 中被 广泛 应 用 。 石灰 石成 浆液 的工 业流 程为 ： 灰石通 过卡 车拉 至 石
球磨机自动控制系统的研究
大 于离心力 时 ，研磨介 质就 脱离 简体抛 射落 下 ，从
而击 碎矿石 。同时 ，在 磨机 旋转 过程 中 ，钢球 还会
有 滑 动 现 象 ，对 矿 石 产 生 研 磨 作 用 。矿 石 是 在 钢 球
分 级溢 流粒度 及浓 度控 制 。满 足工艺 要求
的分级 溢 流粒 度 控 制 是 磨 矿 控 制 最 主 要 的 目标 之
实 时检测分 级溢 流 的浓度 和粒度 ，通 过水量 对其 实
现控制 。
型式 等 ；外 部参 数 ：矿 石性 质 、给矿粒 度 、分 级 溢
流粒 度及浓 度 、给水流 量等 。这些 参数 都将影 响 到
球磨 机控 制是 一个 非常 复杂 的控制 过程 ，因此 采 用常规 的 Ｐ Ｄ控 榭 方式很难 达 到要求 。尽 管 Ｐ Ｄ Ｉ Ｉ
摘 要 ：介 绍 了球 磨 机 的基 本 原 理 ，分 析 了影 响 其 工 作 效 率 的 主 要 因 素 ， 提 出 了 用 神 经 网 络 和 ＰＤ 相 结 Ｉ 合 的 控 制 方 案 ，并 对 神 经 网络 系 统 进 行 了仿 真 。结 果 表 明 ，该 控 制 方 法 具 有 响 应 速 度 快 等 特 点 ， 为 球 磨 机
矿 业 工 程
４ ２ Ｍ ｉ ｉ ｇ Ｅｎｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｎｎ ｉ ｅ ｒｎ
第 ８卷 第 ４ 期 ２ｌ Ｏ Ｏ年 ８月
球 磨 机 自 动 控 制 系 统 的 研 究
秦 虎 刘 志 红 。 黄 宋 魏 。
（ ．贵州 大学矿 业学 院 ；２ １ ．贵州非 金属 矿产资 源综 合利用 重点 实验 室 ，贵州 贵 阳 ５ ０ ０ ； ５ ０ ３ ３ ．昆 明理工 大学 国土 资源学 院 ，云南 昆 明 ６ ０ ９ ） ５ ０ ３
PLC在铅粉球磨机自动化控制系统改造中的应用
PLC在铅粉球磨机自动化控制系统改造中的应用作者：祁建新来源：《山东工业技术》2013年第12期【摘要】本文就PLC在铅粉球磨机自动化控制系统改造中的应用进行了探讨，详细分析了铅粉球磨机在实现自动控制中对几个主要工艺参数的选择以及它们之间的相互关系，并阐述了应用PLC控制的方法和效应，以期能为PLC更好的应用在铅粉球磨机自动化控制系统改造中而提供参考范例。
【关键词】铅粉球磨机；自动化控制系统；PLC所谓的PLC，就是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
而铅粉球磨机，是目前主要应用在我国蓄电池生产行业中生产氧化铅粉的一种机器。
但是由于生产地的自然环境不同，生产出的氧化铅粉往往达不到理想的设计要求，所以对如何生产出符合要求的氧化铅粉对我国蓄电池生产行业的发展非常重要。
将PLC应用于铅粉球磨机中，不仅可以克服了生产环境的干扰，保证了铅粉球磨机在生产过程中的可靠性及稳定性。
还能随时通过编程器改变程序来控制生产系统的工艺参数，从而达到优质、高产的目的。
本文就PLC在铅粉球磨机自动化控制系统改造中的应用进行了探讨，以期能为PLC更好的应用在铅粉球磨机自动化控制系统改造中而提供参考范例。
1 铅粉生产工艺及主要参数和要求1.1 铅粉生产设备动力构成铅粉球磨机生产系统由主电动机、正压风机、负压风机、收粉器电动机、加球机电动机、电器控制柜以及变频调速器等部分组成。
1.2 铅粉生产的主要工艺参数及要求1.2.1 主机负荷及要求在铅粉生产中只有稳定的负荷才能达到均衡的生产，因为主机负荷的变化直接影响主电机电流值的变化。
主电机功率增大，会造成对铅粉球磨机负荷的错误判断，在相当一段时间内主机处于低负荷运转，又造成滚筒内反应温度降低，这将阻碍生产质量的提高。
球磨机加油系统自动控制
球磨机加油系统手控该自动控制原球磨机加油系统是由人工手动控制，人工控制的缺点是加油时间和加油量很难有规律的控制，对磨机的润滑不好容易造成设备故障，另外因油量控制不准确，也造成齿轮油过度消耗，产生浪费。
现在的加油系统采用的是电子数显时间继电器实现逻辑程序控制。
数显时间继电器按预先规定的喷油时序，控制喷咀定时喷气和喷油，并控制喷油时间间隔等参数，整个过程实现全自动循环，它可现场需要随时更改时间参数，调整方便灵敏运行可靠。
整个控制系统配件简单，价格便宜，自己设计自己装配，出现故障易于维修。
因加油时间油量可调，所以加油有规律，不需人工参与，完全实现自动化，减轻了工人的负担。
能始终保持良好的润滑状态，避免干摩擦造成的迅速磨损，可延长齿轮使用寿命一倍以上。
显著降低润滑油消耗，可节约80%以上。
图 1 供油供气系统原理图1.自动工作方式：启动电控系统，本装置进入周期控制喷油时序。
当一个喷油周期到来时，电控截止阀开启，压缩空气进入喷咀予吹扫5秒钟，用高速气流清理一次齿面。
吹扫完毕油泵电机自行启动，并向喷射器供油，润滑油在喷咀中与压缩空气混合雾化后喷向齿面。
当达到规定时间20秒钟后，油泵电机自行停止，而压缩空气继续喷气5秒钟，使刚喷涂的润滑油膜舒展均匀，并可清理喷咀残油。
至此一个周期结束。
上述喷油周期便按预定的时间间隔重复进行。
图 2 运行时序示意图t1——工作开始，压缩空气投入t2——油泵启动，喷油，喷气t3——油泵停止，停油，喷气t4——工作结束，停油停气t5——第二个喷油周期开始2.电气控制原理图 3 自动供油供气系统电气原理图工作过程：按下启动按钮SB2——KM4得电，空气压缩机开始工作，给储气罐储气，达到压力后，气压开关断开，停止储气。
同时时间继电器KT4得电，开始计时——时间到后，KT4延时闭合触点闭合——气路电磁换向阀KQ得电，压缩空气进入喷咀予吹扫5秒钟。
同时KT1得电计时5秒钟——5秒钟后，KT1延时闭合触电闭合——KM1得电，油泵电机启动，并向喷射器供油，开始给齿轮加油，同时KT2得电计时——20秒后，KT2延时断开点断开，关闭油泵，KT2延时闭合触电闭合，KM2得电，压缩空气继续喷气5秒钟。
实验室高能球磨机的特点及适用介绍
实验室高能球磨机的特点及适用介绍实验室高能球磨机是一种常见的实验设备，广泛用于粉体合成、材料表面改性、反应物质制备等方面。
它采用高速旋转的磨球对样品进行碾磨、剪切、冲击等多重作用，使样品颗粒细化、表面积增大，从而改变其物理和化学性质。
下面将介绍该设备的特点及适用范围。
设备特点1.高能密度：实验室高能球磨机以较高的磨球速度和较大的磨球比例对样品进行磨烤，因此对于一些难以破碎的材料（如脆性、硬度高的材料）有很好的破碎效果。
此外，其磨球作用还可以改变样品粒径分布、结构状态等。
2.容积小，使用灵活：实验室高能球磨机一般容积在几百毫升到几升不等。
与工业级设备相比，装样量小，大多适用于实验室规模的粉体加工和杂质控制。
3.清洗方便：设备内部材料多采用不锈钢，具有较高的化学稳定性和耐腐蚀性，容易清洗，适合进行多样品加工。
4.自动控制：实验室高能球磨机的控制系统可以预先设定磨烤时间、速度和温度等参数，让操作者轻松实现自动化精确控制。
同时，该设备还具有自动故障检测和报警功能，使操作更加安全。
适用介绍1.粉末冶金：实验室高能球磨机广泛用于粉末冶金领域中，可用于进行合金材料的制备、表面涂层处理等，因此在冶金工业、机械加工和精密制造等方面获得广泛应用。
2.电子材料：实验室高能球磨机可以改变材料的相态结构和晶格形态，从而使材料具有更好的电阻、电容、磁学等性质，广泛应用于电子材料的制备、储能等领域。
3.化学材料：高能球磨机可以加快反应速度，从而提升反应效率，对于硬质、疏松、脆性的化学材料进行加工也非常有效，可以提高其表面积并提高反应物质与表面物质的接触效率。
总的来说，实验室高能球磨机以其高效、精确、易于操作的特点，广泛应用于粉体加工、反应物质制备、电子材料制备等领域。
在未来，该设备将有更广泛的应用前景，不断地推进科学和产业领域的发展。
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球磨机料位自动技术
球磨机的功率-料位特性见图1。
曲线 1 为球磨机的功率，空载即料位为0，此时功率为最大功率的90%左右。
随着料位的提高，功率先升后降，满罐时功率趋于零。
曲线 2 为钢碰功率（钢球消耗功率），随着料位的提高，钢碰功率先升后降，满罐时钢碰功率趋于零。
曲线3 为煤功率（煤消耗功率），随着料位的提高，煤功率逐渐降低。
钢碰功率与钢球损耗、衬板损耗、震动、噪音的大小成正比。
煤功率与煤产量成正比。
即曲线 1 为总功率，曲线2 为无效功率，曲线 3 为有效功率。
曲线 1 等于曲线2 与曲线3 之和，也就是说总功率等于无效功率与有效功率。
图1：球磨机功率—料位特性随着球磨机内料位的增高，球磨机功率也相应增加，球磨机的产量也相应提高，因此给料量与产量可以随时平衡，球磨机的工作状态是自稳的。
当料位继续增至某一值时，球磨机功率达到最大。
随着料位进一步提高，功率下降，产量却继续提高。
当产量达到最大值之后，料位继续增加，则球磨机功率和产量均下降。
由于料位升高产量反而下降，球磨机的工作状态是不自稳的。
因此不能工作在手动状态。
在手动方式下，球磨机只能工作在功率最大点的左侧，实际上由于料位没有灵敏可靠的测量手段，实际运行点远达不到最大出力点。
这就是习惯运行方式的缺陷。
在料位曲线上的相应区域称之为习惯运行区，在这个区域钢球的消耗能量约有50%左右，即钢球的能量约有50%左右是无效的。
最大出力点右侧磨煤机消耗功率比习惯运行区小，产量却比习惯运行区大。
在这个区域钢球的能量不足25%是无效的。
但是磨煤机在这个状态下的工作是不自稳的，只有在自动控制条件下才能正常工作。
这个区域我们定之为优化运行区。
从以上分析可以知道，优化运行区与习惯运行区的实际差别就是料位高，或者说是“存煤煤大”。
磨煤机内的煤量直接影响的磨煤机功率、产量和无效损耗。
只要控制料位在适当位置，磨煤机消耗的无效功率最小，产量发反而提高。
所以磨煤机经济运行问题就变成了最佳料位的控制问题。
2、球磨机料位自动装置。
陕西天安智能技术有限公司生产的音频球磨机料位自动装置，是在球磨机优化运行的理论建立起来的。
料位是指球磨机运行时的载料量，即磨煤机内煤的体积减去钢球所占容积之比。
这种监控系统的目的不在于精确地测量料位，而在于通过自动控制使球磨机运行在最佳的料位下。
监控系统的核心设备是TCS-200 球磨机料位监控装置，该装置是基于最先进的MCS-96 系列单片机的智能型装置。
通过安装在球磨机罐体外的音频传感器接收罐体的噪音，传感器将接收的罐体噪音信号输入装置的音频电路进行预处理，通过A/D 转换变为数字信号，单片机的微处理器对数字信号进行处理，得到料位的标征量，实现料位的测量，且很好地解决了抗干扰问题，因此测量结果不受周围环境噪音的影响。
装置输出控制信号给给料机控制执行机构，控制给料机给料速度，实现给料自动。
并通过特有的自寻优功能实现球磨机料位定值、最大出力或最经济运行。
同时该装置还具有料位及相关量的越限报警功能，使系统十分可靠。
当手操器在手动装置时，装置处于手动方式，给料速度由运行人员用手操器给定。
当手操器在自动方式时，装置处于自动方式。
通常使用两种自动方式：一是最经济自寻优控制，通过面板可以设置最经济出力控制方式，在球磨机和给料机均处于合闸状态时，将手操器切到自动位置，系统即进入相应的自寻优控制方式，即球磨机在不同物料质地、湿度线度，随时保持最佳料位，使球磨机运行在最经济状态，最经济状态是指出力与电耗之比最大，即制粉电耗最小。
二是料位定值控制，通过面板可以设置料位定值控制方式、给定值、PID 方式和PID 参数，在球磨机和给料机均处于合闸状态时，将手操器切到自动位置，系统即进入料位定值控制方式。
料位定值控制方式可以根据需要将料位始终控制在事先确定的料位上，这样可以用定值控制方式将料位始终控制在出力较大电耗又较小的水平上。
料位及料位相关量超出通过主机面板给定的上下限时，主机将发出越限报警信号，包括前面板异常指示和外部声光报警。
引入相关量是为了实现监控系统的信号冗余，以保证即使音频料位测量失败也不可能导致制粉系统事故。