基于PLC的磨矿分级自动控制系统设计
基于PLC的磨床控制设计
机械JIXIE1999年 第26卷 第5期 Vol.26 No.5 1999基于PLC的磨床控制系统设计邢建国摘要 介绍了开发设计的经济型平面磨床数控系统，其控制核心采用了可编程控制器。
关键词 磨床 数控系统 可编程控制器Abstract This paper introduces economic NC system developped by us for surface grinder, and the PLC controller is used in its control core of system .Keywords Grinder NC system PLC1 系统组成 随着对零件加工精度要求的提高，磨床作为高精加工设备在工件精加工中起着重要的作用，其中数控平面磨床占有较大的比例，开发设计平面磨床数控系统有较大的应用价值和前景。
磨床数控系统虽然不象数控铣床那样控制算法复杂，但有自己的控制特点：要求控制精度高，逻辑关系复杂。
我们研制开发的平面磨床数控系统采用步进电机作驱动元件，砂轮上下、工作台前后运动两轴联动，步进电机带有光电编码盘以精确控制进给步数。
图1为控制系统组成框图。
图中箭头表示控制信号传递方向。
本文主要介绍磨床控制的特点及可编程控制器在磨床控制系统设计中的应用。
图1 磨床控制系统组成框图2 PLC的软件设计 我们设计开发的磨床数控系统除控制进行平面磨削外，还可控制磨削沟槽及曲面，图2为加工工件类型示意图。
机床具有手动、自动工作方式，自动工作方式可自动完成粗磨、精磨、光磨等工作循环。
工作方式、加工类型、磨削参数(每次粗、精磨量，光磨次数)、工作台进给方式和进给间距、砂轮转速、砂轮切入方式等通过操作面板预选，加工过程中可变更磨削参数，工作台的进给速度以及移动间距经A/D转换输入单片机系统。
信息及数据显示由80C196KC单片机完成。
图3表示出了平面自动磨削过程砂轮的工作路线，图4为控制过程的流程图。
基于PLC的磨线机和剥线机控制系统的设计与实现
基于PLC的磨线机和剥线机控制系统的设计与实现基于PLC的磨线机和剥线机控制系统的设计与实现一、引言随着现代工业的发展，自动化技术在各个领域中得到了广泛应用。
磨线机和剥线机作为电线电缆制造中重要的工艺设备，其自动化控制系统的设计与实现显得尤为重要。
本文将基于PLC技术，对磨线机和剥线机的控制系统进行设计与实现。
二、PLC技术的选择PLC（Programmable Logic Controller）可编程逻辑控制器是一种在工业控制领域中常用的自动化控制设备。
与传统的中央处理器相比，PLC具有稳定性强、可靠性高、抗干扰能力强等优势，因此被广泛应用于各个工业领域。
三、磨线机控制系统设计与实现1. 控制要求磨线机是用于将金属导线表面的氧化层和杂质进行去除的设备。
磨线机的控制系统需要能够实现自动启停、磨线速度调节、磨线深度调节等功能。
2. 控制流程磨线机的控制流程可以分为如下几个步骤：传感器检测到待加工导线进入工作台面-PLC接收到传感器信号-PLC控制磨线机启动-PLC控制磨线机工作速度和磨线深度-传感器检测到待加工导线离开工作台面-PLC控制磨线机停止。
3. 控制逻辑（1）传感器信号的获取与处理传感器用于检测待加工导线的进入和离开工作台面的信号。
PLC通过相应的输入模块获取传感器信号，并进行辅助处理，提供给控制程序使用。
（2）磨线机的启停控制PLC通过输出模块控制磨线机的电源开关，以实现磨线机的启停控制。
（3）磨线速度控制PLC根据工艺要求，通过输出模块控制磨线机电机的转速，从而实现磨线速度的调节。
（4）磨线深度控制PLC通过输出模块控制磨线机刀具的下降深度，从而实现磨线深度的调节。
4. 编程实现通过PLC编程软件，按照控制逻辑进行程序设计，将传感器输入信号与控制输出信号进行逻辑连接。
根据具体控制要求，设置相应的变量，控制磨线机的启停、速度和深度。
四、剥线机控制系统设计与实现1. 控制要求剥线机是用于将电线电缆的绝缘层剥离的设备。
基于PLC现场总线的磨矿控制系统
率， 使进入磨台的矿石量按设定值的要求变化。 了保 为
证 给 矿 精度 ， 给矿 控 制 采用 闭环控 制 ， 统 结构 图如 图 系
１ 示。 所
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术 改 造 ， 用 “ 段磨 矿 、 精 矿 再磨 再 选 ” 阶磨 阶选 改 两 粗 的 工 艺 流 程 ， 铁 精 矿 品位 、 量 都 得 到 了 较 大 提 高 。 使 产
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１ 自动 控制 目标 ． ３
磨 矿 分 级 自动控 制 的 目标 ： 保 证 磨 矿 粒 度 指 标 在 的 前提 下， 现 磨 机 处理 量 的最 优 化 。 响粒 度 指 标 的 实 影 因 素 比较 多， 是 从 回路 控 制 的 角 度来 讲， 要 包 括 磨 但 主
ｌ 系统简介
１１系统工艺 ．
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此 磨 矿 过 程 直 接 影 响 选 矿 产 品质 量 和 金 属 回 收率 ， 是 选 矿 厂 生 产 的 关 键环 节 ， 磨 矿 作 业 的 能 耗 占选 矿 厂 且 能 耗 的４ ％ 以 上 ， 此 磨 矿过 程 实 现 自动 控 制 具 有 重 ０ 因
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选矿磨矿分级控制系统
基于PLC和组态王的磨矿分级控制系统王磊 张寿明 刘琳王磊先生，昆明理工大学信息工程与自动化学院研究生；张寿明先生，教授；刘琳先生，研究生。
关键词：PLC磨矿分级 过程控制云南华联锌铟股份有限公司是一个以生产锌、铟元素产品为主的企业，随着公司对生产和管理水平要求的不断提高，原来的技术手段已无法满足要求。
公司决定在选矿厂磨矿分级作业实施自动化，以期通过先进的自动化技术手段，使生产和管理提升到一个新的水平。
为了实现系统长期安全、可靠、经济地运行，最大限度提高作业效率，减少人为因素的影响，并考虑自动化仪表的现状及使用条件，从设计指导思想出发，对控制系统进行精心设计。
为了提高控制系统的可靠性，便于调试、操作和维护，控制系统采用分布式控制结构(DCS)，根据作业过程的特点，简单的控制回路采用PID控制，复杂的回路采用模糊控制、串级控制。
一控制系统的设计磨矿分级作业是选矿厂最重要的生产过程之一，它的能耗占整个选矿过程的40～60%，磨矿分级作业正常运行是保证选矿厂生产顺利进行的先决条件。
同时磨矿作业产品的合格率，直接影响到后续选别作业的效果，是选矿自动化必须考虑和重点研究的作业过程。
本系统采用以西门子PLC为控制器的控制系统，上位软件采用亚控科技的组态王6.51版本。
系统控制过程较多，主要有给矿、给矿水量、排矿水量、溢流浓度、旋流泵池液位、泵池补加水、泵池矿浆浓度等控制回路以及1#、2#给矿、皮带机、变频器、洗矿泵等的启停操作。
在充分调研的基础上，主要控制器件选型如下：中央控制单元采用西门子CPU315-2DP，PS307电源模块，通过背部总线给机架上其他模块提供5VDC和24VDC电源；模拟量输入输出模块SM331／SM332及数字量输入输出模块SM32l／SM322；核子密度计、物位计采用西门子公司7ML 12012EE00；变频器采用ABB公司ASC510。
1. 软件设计及控制功能球磨机的启停操作十分复杂，每次启停前，现场机旁控制柜及操作柜的开关必须到位，各辅助控制设备的状态必须符合球磨机启停的要求，确保各相关设备的启停顺序等操作措施。
基于PLC矿井提升机控制系统设计
基于PLC矿井提升机控制系统设计矿井提升机控制系统是矿井生产过程中非常重要的一环，它的设计与实现对于安全、高效的矿井生产具有重要意义。
基于PLC的控制系统设计能够更好地实现对提升机的精确控制。
本文将探讨基于PLC的矿井提升机控制系统的设计。
一、系统总体设计矿井提升机控制系统的总体设计包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计方面，需要选择适合的PLC控制器和外围设备。
PLC控制器一般采用可编程逻辑控制器，因为PLC具有稳定性好、可靠性高、可编程性强等优点。
外围设备包括传感器、执行器等，用于对矿井提升机的状态进行检测和控制。
软件设计方面，需要编写PLC程序来实现对矿井提升机的控制。
软件设计应该包括以下几个基本要素：1.输入接口：用于接收外部输入信号，如压力、温度等传感器信号。
2.输出接口：用于输出控制信号，如电机启停、行走控制等。
3.逻辑控制：实现对提升机的自动控制，包括启停、速度调节等功能。
4.保护控制：实现对提升机的各种保护功能，如超载保护、温度保护等。
5.监控功能：实现对提升机运行状态的实时监控，包括显示当前状态、报警功能等。
二、具体控制功能设计1.提升机启停控制：根据生产需要，通过PLC程序控制提升机的启停。
2.提升机速度控制：通过调节电机频率，实现提升机运行速度的调节。
3.提升机方向控制：通过控制电机正反转，实现提升机的正向运行和反向运行。
4.紧急停止控制：提供紧急停止按钮，一旦发生紧急情况，通过PLC程序实现提升机的紧急停止。
5.温度保护控制：对提升机电机进行温度检测，一旦温度过高，通过PLC程序发出警报信号并停止提升机的运行。
6.超载保护控制：对提升机进行负载检测，一旦检测到负载超过额定负载，通过PLC程序发出警报信号并停止提升机的运行。
7.撞击保护控制：安装撞击传感器，一旦检测到撞击信号，通过PLC程序发出警报信号并停止提升机的运行。
8.状态监测与显示：通过PLC程序实时监测提升机的运行状态，如电机转速、负载情况等，并通过显示器显示相关信息。
基于PLC的磨线机和剥线机控制系统的设计与实现
基于PLC的磨线机和剥线机控制系统的设计与实现一、概述随着现代工业自动化程度的不断提升，越来越多的企业开始关注如何提高生产效率和产品质量。
在电线电缆行业中，磨线机和剥线机作为重要的生产设备，其自动化和智能化水平的提升尤为重要。
传统的磨线机和剥线机控制系统多采用硬线逻辑控制器或简单的继电器控制系统，这些系统存在接线复杂、维护困难、功能单一等问题，已无法满足现代工业生产的需求。
基于可编程逻辑控制器（PLC）的磨线机和剥线机控制系统，以其高度的灵活性、可靠性和扩展性，成为当前工业自动化领域的热门选择。
PLC控制系统通过编程实现对磨线机和剥线机的精确控制，不仅提高了生产效率，还降低了设备故障率和维护成本。
PLC控制系统还具备强大的通信功能，可以实现与上位机、触摸屏等设备的无缝连接，为企业的智能化升级提供了有力支持。
本文旨在探讨基于PLC的磨线机和剥线机控制系统的设计与实现。
我们将介绍PLC控制系统的基本原理和特点，然后详细阐述控制系统的硬件和软件设计，包括PLC的选型、输入输出模块的配置、控制程序的编写等。
接着，我们将通过实际案例，分析PLC控制系统在磨线机和剥线机中的应用效果，并探讨其在实际生产中的优势和局限性。
我们将对基于PLC的磨线机和剥线机控制系统的未来发展趋势进行展望，以期为企业的智能化升级提供有益的参考。
1. 磨线机和剥线机在工业生产中的重要性在工业生产中，电线电缆的加工处理是非常重要的一环。
作为电线电缆加工过程中的关键设备，磨线机和剥线机的作用不可小觑。
这两种机器设备能够高效、准确地完成电线的外皮剥离和线芯磨削工作，为后续的电线连接、焊接等工艺提供了高质量的原材料准备。
磨线机主要用于去除电线线芯表面的绝缘层或氧化层，使线芯露出纯净的金属部分，以确保电线连接时的导电性能。
在电气、电子、通讯、汽车制造等众多行业中，磨线机的应用广泛，对于保证产品质量和生产效率起着至关重要的作用。
剥线机则负责将电线外皮按照预设长度剥离，暴露出内部的线芯，以供后续的接线操作。
基于磨床plc控制系统的设计
摘要由于工厂企业中很多磨床年代久远，其工作性能已远远达不到现代生产的要求。
因此有必要对旧式的常规电动机控制系统进行技术改造，以PLC取代常规的继电器，以达到磨床的控制要求。
本次设计介绍了M7120平面磨床PLC控制系统,并编写了PLC控制梯形图程序和指令表程序。
简要叙述了M7120平面磨床继电器-接触器控制系统的工作原理及其运动形式。
改由PLC控制系统后的磨床工作安全可靠，系统运行情况良好，磨削精度更高；利用PLC 控制系统，实现了磨床启动、停止、砂轮转动、工作台移动和工作台转动，砂轮升降；提供过载、断相、零励磁和零电压保护；并因所吸工件的不同，灵活调节电磁吸盘的吸力大小。
改由PLC控制后，其控制系统大大的简单化,并且维修方便,易于检查，节省大量的继电器元件,机床的各项性能有了很大的改善，工作效率有了明显提高。
该项技术还可推广应用于自动化其他领域的控制系统中。
关键词: PLC,面磨床,电器AbstractMany grinders are too old to meet the needs of modern manufacturing in factories. So it is necessary to make some technological transformations on the old-style convention motor-control system. Change them by the PLC substitution convention's relay, to meets grinder's control requirements.This paper introduces the survey of invariable program timers and M7120 the vertical shaft frustum surface grinding machine PLC control system, and has compiled the PLC procedure trapezoidal chart and the directive statement table. In this paper, the principle of work and the movement form of M7120vertical shaft frustum surface grinding machine relay - contact device control systems is briefly introduced. The safety will be significantly changed and the operation situation will be better, the grinding precision is also higher. Using the PLC control system, the grinder’s starting, stopping, the grinding wheel’s rotation, and work table’s moving and rotation can be realized. And the grinding wheel fluctuation has two control modes, manual and automatic. It provides the protection like overload, break, zero excitation and zero potential. It attracts the work piece with different nimble adjustment magnet chuck suction size. After changing the PLC control system is largely simplified, and services conveniently, easy to inspect. It also saves large sum of relay element. The performance has the very big enhancement, and the working efficiency had the distinct enhancement. This technology may also be applied in other domain control systems of automation field.Key word：PLC,Surface grinding,Relay目录1 绪论 (1)1.1 PLC在电气控制系统中的应用 (1)1.2 磨床的介绍 (2)1.3 世界平面磨床发展趋势 (2)2 M7120平面磨床简介 (6)2.1 M7120平面磨床的结构及功能 (6)2.2 M7120平面磨床的电气控制系统分析·········错误!未定义书签。
基于PLC的磨矿分级智能控制系统
中图 分类号 ： Ｐ ７ ＋ ５ Ｔ ２ ３ ．
文献 标志码 ：Ａ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ｏｅ ｍｉｉ ｒ ｃ ｓ ｓｔ ｅｋ ｙ ｌ ｋ ｉ ｒ —ｒ ｓｉｇ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ．Ｃｏ ｉｉ ｕｏ ｔ ｅ ｈｎ ｌｇ ｓｒ ｃ ： ｈ ｒ － ｌｎｇｐ ｏ ｅ ｓｉ ｈ ｅ ｉ ｎ ｏ ｅ ｄｅ ｓｎ ｒｄ ｃｉ ｌ ｎ ｏ ｍｂｎｎｇａ ｔｍａｉ ｔｃ ｏｏ ｙ。ｃ ｍｐ ｔｒｔｃ ｎ ｌｇ ｎ ｅ— ｃ ｏ ｕｅ ｅ ｈ ｏｏ ａ ｄ ｎ ｔ ｙ ｗｏｋ ｃ ｍｍｕ ｃ ｔｏ ｅ ｈ ｏｏ ｎｏ ｏｅ ｍｉｉ ｇｐ ｃ ｓ ｌ ｎ ｒａ ｅｅｆｃｅ ｃ ｎ ｏ ｒｅ ｅｇ ｏ ｓ ｍｐｉｎ．Ｔ ｅ ｒａｉａｉｎ ｏ ｅ ｈ ｉａ ｐ ｒ ｏ ｎｉａｉｎ ｔｃ ｎ ｌｇ ｉｔ ｒ － ｌ ｎ ｒ ｅｓｗｉ ｉｃ ｅ ｓ ｆ ｉｎ ｙａ ｄ ｌｗｅ ｎ ｒ ｃ ｎ ｕ ｔ ｙ ｌ ｏ ｉ ｙ ｏ ｈ ｅ ｌｚｔｏ ｆｔｃ ｎ ｃ ｌａ － ｐｉａｉｎ ｏ ７－ ０ Ｐ Ｃ ｎ ｔｅｉ ｅｌ ｅ ｔｃ ｎｔｏ ｙ ｔｍ ｏ ｒ — ｌｉｇｃａ ｓｆｃ ｔｏ ｓｉｔｏ ｕｃ ｄ．Ｔ ｅｓｒ ｃｕ ｅｏ ｙ ｔｍ 。Ｐ ｒ ｗａｅｃ ｎ ｌ ｔ ｆＳ ４０ Ｌ ｉ ｈ ｎｔｌｉ ｎ ｏ ｒｌｓ ｓｅ ｆｒｏｅｍｉｌ ｌｓｉ ａｉｎ ｉ ｎｒ ｄ ｅ ｃ ｏ ｇ ｎ ｉ ｈ ｔｕ ｔｒ ｆｓ ｓｅ ＬＣ ｈａｄ ｒ ｏ —
维普资讯
基于 Ｐ Ｃ的磨 矿分级 智能控制 系统 Ｌ
邹金慧 ， 等
基于 Ｐ Ｃ的磨矿分级智能控制系统 Ｌ
ＰＬ －ａ ｅ ｎｅｌ ｅ ｔＣｏ ｔｏｌ ｙ ｔ ｍ ｏ ｅ－ ｉｉｇ Ｃｌｓ ｉｃ ｔ ｎ Ｃ— ｓ ｄ Ｉｔ ｌ ｎ ｎ ｒ ｓｅ ｆ ｒＯｒ－ ｌｎ ａ ｓｆ ａ ｉ ｂ ｉ ｇ Ｓ ｍ ｌ ｉ ｏ
选矿厂磨矿S7-300PLC控制系统梯形图软件设计
取代传统的继电器控制电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于控制单台设备，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
多年来，可编程控制器(以下简称PLC)从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃，其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都己大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。[5]
国内的一些选矿厂设备单一、陈旧，选矿技术落后，采用粗放的发展模式，生产力十分有限。随着计算机技术，自动控制技术，检测技术，等科学技术的发展，对选矿中的的破碎、磨碎、分级、选别、过滤脱水、精矿出厂和尾矿处理等过程进行的自动控制。实现选矿生产过程自动化，可以大大提高劳动生产率，提高选矿回收率和精矿品位，改善劳动条件，降低药剂和电能的消耗。使选矿生产更加经济合理。
选矿综合自动化系统的投入可以大大提高企业的经济效益和社会效益，提高企业的装备技术水平，提高企业的管理水平。通过选矿综合自动化系统的实施，可以提高产品产量、质量以及合格率，降低能源消耗，减少设备维护费用，缩短设备检修时间，提高设备运转率，提高劳动生产率，减少岗位人员的数量，降低环境污染等。[1]
1 绪
1.高可靠性；
2.丰富的I/O接口模块；
3.采用模块化结构为了适应各种工业控制需要；
4.编程简单易学；
5.安装简单，维修方便；
（2） PLC的应用
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合。目前，PLC使用情况主要分为如下几类：
基于PLC的磨矿控制系统设计0000
附表三江西理工大学机电工程学院注：1．该表为毕业生毕业设计（论文）课题申报时专用，由选题教师填写，教研室讨论、负责人签名后生效;2．有关内容的填写见背面的填表说明，并在表中相应栏内打“√”；3．课题一旦被学生选定，此表须放在学生“毕业设计（论文）资料袋”中存档。
4．各学院可根据具体情况自拟表格。
填表说明1．该表的填写只针对1名学生做毕业设计（论文）时选择使用，如同一课题由2名及2名以上同学选择，则所申报课题的专题部分应予区别（加副标题），并且在“设计（论文）要求”一栏中加以体现，以确保一人一题。
2．“课题性质”一栏：理工类：经管文法类：A．工业（工程）设计、；A．理论研究；B．工程技术研究；B．调查报告；C．理论（应用）研究；C．综述；D．软件开发；D．其他；E．其他；3．“课题来源”一栏：A．结合指导教师的科研课题；B．结合指导教师收集的生产实际或工程设计课题；C．结合课程或实验室建设课题；D．结合国家现代化建设课题；E．自拟课题。
4．“课题简介”一栏：主要指研究设计该课题的背景介绍及目的、意义。
5．“设计（论文）要求（包括应具备的条件）”一栏：主要指本课题技术方面的要求，而“条件”指从事该课题必须应具备的基本条件(如仪器设备、场地、文献资料等)。
6．“本课题近四年本专业选用情况”一栏：为确保毕业设计（论文）题目的创新性，避免和前些年毕业设计（论文）题目雷同，选题时必须加以说明。
江西理工大学本科毕业设计（论文）任务书机电工程学院电气工程及其自动化专业 2005级（2009届）班学生题目：基于PLC的磨矿控制系统设计专题题目（若无专题则不填）：原始依据(包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等)：随着电子技术和计算机技术的发展，编程序逻辑控制器Programmable Logic Controller （PLC）的功能越来越强大。
PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
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第 ３ ３卷 第 ２ ７期
戴传 华 ， 等： 基于 Ｐ Ｌ Ｃ的磨 矿 分 级 自动控 制 系 统 设 计
ｌ ９
２ 控 制 系统硬 件设 计
监控 系统 的硬件主要 由现场设备（ 包括检测设 备与执行设
备） 、 主控 设 备 （ ｓ ７ — ２ ０ ０） 及 上 位机 ｉ部 分 构 成 。
系为
ｎ
Ｍ ＝ Ｋ Ｐ ｅ ＋ （ ｔ ） ＋ Ｋ 。 ２ ｅ ｉ ＋ Ｋ ￣ （ ｅ 一 ｅ ｎ ＿ １ ） ＋ Ｍ ０
（ ２ ）
１ 磨矿分级控制系统
１ ． １ 磨 矿 分级 的工艺 流 程
系统工艺流程 图如 图１ 所示 。 系统 由球磨机系统 、 旋流器及 浆池供浆控制系统组成 。 浆池供浆控制 系统实现浆池液位的恒
Ｊ ＝
１
式（ ２ ） 中， ｅ ｎ － Ｉ 为ｎ 一 １ 次采样 时的误差值 ， Ｋ 为积分系数 ， Ｋ 为 微分系数。
基于Ｐ Ｌ Ｃ 的闭环控制系统 分
别为模拟量在Ｓ ｐ （ ｔ ） 、 Ｐ ｖ （ ｔ ） 、 Ｅ （ ｔ ） 、 Ｍ（ ｔ ） 在第ｎ 次采样时的数字量。
果表明 ， 该 系统调 节速度快 、 稳定 可靠 ， 实现 了管控一体化 ， 提 高了磨矿分级的产品质量和企业的经济效益。
关键词： 磨矿 分 级 ； Ｐ Ｌ Ｃ； Ｐ Ｉ Ｄ 中图分类号： Ｔ Ｄ ４ ５ ３ 文献标识码： Ａ 文章编号： １ ０ ０ ６ — ８ ９ ３ ７（ ２ ０ １ ４ ） ２ ７ — ０ ０ １ ８ — ０ ２
第３ ３ 卷第 ２ ７期
Ｖ０ Ｉ ． ３ ３ Ｎｏ ． ２ ７
企 业 技 术 开 发
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩ ＣＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰ ＲＩ Ｓ Ｅ
２ ０ １ ４年 ９ 月
Ｓｅ ｐ． ２０１ ４
基于Ｐ Ｌ Ｃ 的磨 矿分 级 自动控 制 系统设 计
戴传 华 ， 刘红梅 ， 薛春 阳
磨矿分级过程是将矿石经过磨矿处理成细粒度 级的颗粒 ，
是选矿厂最重要的生产过程之一 ， 影响选矿生产 的关键环节 。 为 了提高磨矿效率 、 节能 降耗 、 提 高有用矿物 的精矿 品位和提 高选矿厂的经济效益 ， 实现磨矿分级 的 自动控制具有十分重要
的意 义 。 本 文 以西 门 子 ｓ ７ — ２ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ 为控 制核心 ， 设 计 了 一 套 基 于Ｐ Ｌ Ｃ 的磨 矿 分 级 自动控 制 系统 ， 实 现 了浆 池 液 位 和供 浆 旋 流 器 压 力 自动 控 制 ， 并 通 过 上 位机 监 控 界 面 实 现 远 程 监 控 。
（ 济宁金威热电有 限公司 ， 山东 济宁 ２ ７ ２ ３ ５ ０ ）
摘 要： 针对磨矿 分级过程人 工操 作 劳动 强度 大 ， 分级精度较低 等特点 ， 文章设 计 了基 于ｓ ７ — ２ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ 的磨矿 分级 自动控 制 系
统， 主要包括控 制系统 的硬件设计和软件设 计 ， 并设计 了上位机监控界面 ， 实现磨矿分级 的 自动控 制和远 程控 制。 实际运行 结
６ ’ 龌泉
通过跟踪控制泵流量实现浆池液位 的控制。 其控制 回路如图４ 所
示
图 １ 磨矿 分级 工 艺流 程 图
１ ． ２ Ｐ Ｉ Ｄ控 制 实现 Ｐ Ｌ Ｃ 的Ｐ Ｉ Ｄ控制器 的设 计是 以连 续系统 的Ｐ Ｉ Ｄ 控制规 律为 基础 ， 将 其数字 化写成离 散形式 的Ｐ Ｉ Ｄ控制 方程 ， 再根据 离散
方 程 进 行 控 制 程 序 设计 。
连续Ｐ Ｉ Ｄ 闭环系统 如图２ 所示 ， 图ｄ ？ Ｓ ｐ （ ｔ ） 是给定值 ， Ｐ ｖ （ ｔ ） 是 反馈量， ｃ （ ｔ ） 是系统输出量 ， 连续的Ｐ Ｉ Ｄ 控制的输入输 出关系为：
图４泵池液位控制结构图
旋流器压力通过变频器调节渣浆泵的转速实现控制 。如果 旋流器实 际压力大 于给定压力 ， Ｐ Ｌ Ｃ 控 制循环泵 的转速 减小 ，
图３ Ｐ Ｉ ｅ 闭环 控 制 系统 方 框 图
１ ． ３ 液位 及压 力控 制 在实际系统中 ， 泵池液位过低 ， 容易 出现抽空现象 ， 严重影 响旋流器 的正常工作 ， 抽空时旋流器人流全部从 沉砂 口出， 起不 到分级效果。 泵池液位过高 ， 容易出现溢出， 因此 ， 泵池 液位必须 控制在一个适当的范围内， 泵池液位通过超声波液位计检测 ， 并
器、 电磁阀等进行相应的动作 ， 完成控制功能 。
式（ １ ） 中， Ｍ（ ｔ ） 为控制器的输 出量 ， Ｍ 。 为输出的初始值 ， ｅ （ ｔ ）
＝ ｓ ｐ （ ｔ ） 一 ｐ ｖ （ ｔ ） 为误差信号 ， Ｋ 为 比例 系数 ， Ｔ 。 为积分 时间常数 ，
为微分时间常数。 假设采样周期 为 ， 系统用矩形积分近似精确积分 ， 用 差分 近似精确微分 ， 将（ １ ） 离散化 ， 得到离散 的Ｐ Ｉ Ｄ 控制 的输入输出关
微分值进行设定 ， 图中可显示过程值 、 设定值及输 Ｈ ｛ 值￣ Ｊ Ｐ Ｉ Ｄ 趋
势 图。
： ＝ ： 竺： ： … … … … … … … …
检测设备 主要包括各种传感器 、 变频 器 、 比例调节阀等 ， 传 感器将现场 的非 电学繁信号转变为电学量信号 ， 变换为标准信
号 传送 ￣ １ １ Ｐ ｌ Ｃ， 执 行设 备接收Ｐ Ｉ ￣送 来 的 控 制 信 号 ， 控 制 变 频
即 可控 制 旋 流 器 压 力 。 其 压 力 控 制 回路 如 图 ５ 所示 。
图 ２ 连 续 闭 环 控 制 系 统 方 框 图
Ｍ （ １ ） ＝ Ｋ ） ＋ 击 ㈤ ｄ ｆ ＋ 击 ｄ ｅ （ ｔ ） ／ ｄ ｔ ］ ＋ Ｍ ０
作 者简介 ： 戴传华 ， 济 宁金威热 电有限公司。