專利名稱：一種石礦自動化控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動化控制系統，尤其涉及一種石礦生產用的自動化控制系 統。
背景技術：
石料開采加工行業是我國的傳統產業，由于受開采加工技術的限制和傳統觀念的 影響，其生產模式和管理大多為粗放型，一般靠人工和一些簡單的破碎機和皮帶傳輸設備 加工。其結果造成高能耗、高污染、低效率、產品合格率低的生產模式，造成了極大的資源浪 費。國外的石料開采加工相對于國內而言，其機械化程度較高。我國石料開采加工行業的發 展方向如果依賴于引進國外技術和設備，勢必要花費大量的外匯，同時知識產權不能自有， 無法提高整個行業的技術水平。隨著基本建設的加快，建筑石料的需求量日益增長。就石料市場而言，非煤礦物質 廣泛應用于工業堿廠、水泥廠、構筑鋼筋混凝土構件的重要原料，這對礦石開發及石灰、石 碎石加工有著不可估量的市場與商機。目前，國家產業政策又有所調整，基礎設施投放逐漸 加大，直接拉動了礦石建材行業的蓬勃發展，礦物質需求量成倍增長。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種能替代粗放型的生產和管理模式，高度集約化的石 礦生產用自動化控制系統。本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的一種石礦自動化控 制系統，包括生產過程監控系統和生產過程流程控制系統，所述生產過程監控系統和生產 過程流程控制系統通過DH+局域網相互通信。作為優選，所述生產過程監控系統包括一臺計算機系統，與所述生產過程流程控 制系統相連，診斷所述生產過程流程控制系統的故障、運行狀況。作為優選，所述生產過程流程控制系統包括若干PLC，由一破、泥篩、輸送及堆存控 制系統，2#破碎機、3#破碎機至中間料倉的控制系統，配料、輸送及成品裝船控制系統，中 間料堆至B26皮帶機的控制系統，B27皮帶機至碼頭裝運或入老料庫的控制系統五套分系 統組成。作為優選，所述DH+局域網為令牌總線網，傳輸介質為雙絞線。作為優選，所述一破、泥篩、輸送及堆存控制系統設置有SLC 5/04PLC—臺，配置 80點開關量輸入點，64點開關量輸出點；所述SLC 5/04PLC控制顎式破碎機、4#皮帶機、1# 棒條篩、2#泥篩、1#皮帶機、2#皮帶機、3#皮帶機的運行和停止。作為優選，所述2#破碎機、3#破碎機至中間料倉的控制系統設置SLC 5/04PLC 一 臺，配置304點開關量輸入，176點開關量輸出；所述SLC 5/04PLC控制1#電磁振動喂料 機、2#電磁振動喂料機、3#、4#、5#振動篩、3#破碎機及各相皮帶機和電液推桿門的運行和停止。[0011]作為優選，所述配料、輸送及成品裝船控制系統設置二臺SLC5/04PLC ；所述一臺 SLC 5/04PLC控制成品庫下17個料斗B26皮帶機，另一臺SLC 5/04PLC控制從B27到分料 口出來的皮帶機、卸料小車、20個料斗及裝船輸送皮帶機。作為優選，所述中間料堆至B26皮帶機的控制系統設置一臺SLC5/04PLC，配置176 點開關量輸入點數、96點開關量輸出點數；所述SLC 5/04PLC用以控制配料。作為優選，所述B27皮帶機至碼頭裝運或入老料庫的控制系統設置一臺SLC 5/04PLC，并配置開關量輸入416點、開關量輸出176點、以及8點模擬量輸入點數。綜上所述，本實用新型具有以下有益效果1、高度集約模式生產，勞動生產率大大提高，生產工藝連續性增強，產品顆粒級配 變得更好，避免了石料離析現象的發生。規模效應明顯，經濟效益明顯；2、通訊網絡暢通，無阻塞，抗干擾能力強；3、整個生產控制系統配料系統級配合率不低于99%，計量準確率不小于99%，系 統每年正常工作時間不小于4500小時，系統完好率大于95%。
圖1是本實用新型系統管理結構圖；圖中，1、生產過程監控系統，2、1#PLC，3、2#PLC，4、3#PLC，5、4#PLC，6、5#PLC，7、一 破、泥篩、輸送及堆存控制系統，8、2#破碎機、3#破碎機至中間料倉的控制系統，9、配料、輸 送及成品裝船控制系統，10、中間料堆至B26皮帶機的控制系統，1UB27皮帶機至碼頭裝運 或入老料庫的控制系統，12、DH+高速數據通信局域網。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋，其并不是對本實用新型的限制，本領 域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但 只要在本實用新型的權利要求范圍內都受到專利法的保護。實施例1 一破、泥篩、輸送及堆存控制系統7采用手動控制方式，顎式破碎機、4#皮帶機、1# 棒條篩、2#泥篩、1#皮帶機、2#皮帶機、3#皮帶機可單獨啟動、停止操作，以便于維修及事故 狀態下的應急處理。2#破碎機、3#破碎機至中間料倉的控制系統8采用手動操作方式，各臺電磁振動 喂料機、振動篩、破碎機、電液推桿門及各條線的皮帶機可單獨啟動、停止操作，以便于維修 及事故狀態下的應急處理。配料、輸送及成品裝船控制系統9有一臺SLC 5/04PLC單獨控制成品庫下17個料 斗B26皮帶機。另一臺單獨控制從B27到分料口出來的皮帶機、卸料小車、20個料斗及裝船 輸送皮帶機，從成品庫出口共有17個配有電液推桿的料斗，經皮帶配料后，經一個分料口， 分別輸送至儲存0 5、5 15、5 25或5 40mm規格的倉庫，再由倉庫下20個配有電 液推桿的料斗，分別通過皮帶機組合裝船。中間料堆至B26皮帶機的控制系統10采用手動操作方式，B26、B27、B28、B29皮帶 機和由6#、7#電液推桿控制的分料口、17臺料斗可單獨啟動、停止操作，以便于維修及事故 狀態下的應急處理。[0029]B27皮帶機至碼頭裝運或入老料庫的控制系統11卸料小車自動經分料、接料事輸 送至成品倉庫，并根據選擇的裝船碼頭號及皮帶稱稱重，自動控制相應料斗和接料輸送皮 帶機運轉方向，將成品料輸送到船上。手動操作方式下，各設備可單獨啟動、停止操作，以便 于維修及事故狀態下的應急處理。整個生產過程中生產過程監控系統1通過DH+高速數據通信局域網12診斷各臺 PLC故障狀況、各臺設備的運行狀態及關鍵設備運行工藝流程的狀況；顯示器動態顯示各 設備按工藝流程運行狀況；當系統檢測到某臺設備或PLC系統的故障時，該畫面顯示發生 故障的設備及故障類別；通過工業電視攝像頭掃描的關鍵設備畫面，由14個攝像頭、5臺監 視器切換顯示，供操作者按需控制加工流程。實施例2:一破、泥篩、輸送及堆存控制系統7自動運行時，1#PLC2控制顎式破碎機、4#皮帶 機、1#棒條篩、2#泥篩、1#皮帶機、2#皮帶機、3#皮帶機自動控工藝要求順序依次啟動。系 統通過操作人員根據監視顎式破碎機料位情況操作鄂式破碎機，確保顎式破碎機空載啟動 及運行中保證有料。根據顎式破碎機內裝料情況，控制卸料平臺上的紅綠指示燈及必要的 聲警報，以控制卸料卡車是否允許卸料至棒條篩。鄂式破碎機上方設置電視攝像頭一個，用 于監視顎式破碎機運行狀態及內部料位情況。控制進料與否的指示燈可手動控制。1#棒條 篩可調速，調速范圍1 20。2#破碎機、3#破碎機至中間料倉的控制系統8自動運行時，2#PLC3控制各臺電磁 振動喂料機、振動篩、破碎機、電液推桿門及各條線的皮帶機自動按工藝要求順序，依次啟 動。系統在2#破碎機處設置3點式超聲料位器，PLC根據料位情況自動控制3#電磁振動篩 以大振幅振動或小振幅振動，并根據料位情況，自動控制電液推桿門分流3#篩出口的料， 自動控制2破的進料。1#電液推桿門在自動運行狀況下，可手動操作。系統在3破處設置 2臺3點式超聲料位器，PLC根據料位情況自動控制3#、4#電磁振動喂料機振幅，或根據料 位情況控制3#破碎機的二臺破碎機全開、全關和一開一關，使這條工藝支線上，設備投入 數處在最佳狀況。3#、4#電磁振動喂料機在自動運行狀況下，可手動操作其振幅大小。4# 篩上層及一層出口處的2#、3#電液推桿門在自動運行狀況下，可手動操作門的開度大小， 用以分流料直接通過皮帶機進料倉或回3破重新處理。系統自動檢測螺旋分級機的水位， 在其有水位情況下，控制吸料泵進料，在無水位情況下系統發警報并以工藝流程反向自動 順序關閉相關的設備。2#、3#破碎機處分設二個電視攝像頭，由一臺監視機切換監控2#、3# 破碎機運行情況。4#、5#振動篩處分設二個電視攝像頭，由一臺監視器切換監控4#、5#振 動篩運行情況。此工藝段中長皮帶機均設備光電探頭，檢測皮帶機運行過程中跑偏狀況，確 保系統正常運行。進行過程中如某臺設備發生故障，系統自動按工藝流程反方向順序依次 關閉相關的設備。成品庫處分設四個電視機攝像頭，由一臺監視器切換監控成品庫堆放狀 況。配料、輸送及成品裝船控制系統9的控制系統3#PLC4設有兩臺SLC 5/04PLC,有 一臺SLC 5/04PLC單獨控制成品庫下17個料斗B26皮帶機。另一臺單獨控制從B27到分 料口出來的皮帶機、卸料小車、20個料斗及裝船輸送皮帶機，從成品庫出口共有17個配有 電液推桿的料斗，經皮帶配料后，經一個分料口，分別輸送至儲存0 5、5 15、5 25或 5 40mm規格的倉庫，再由倉庫下20個配有電液推桿的料斗，分別通過皮帶機組合裝船。
5[0035]中間料堆至B26皮帶機的控制系統10在自動運行方式下，由人工操作配料。配料 時4#PLC5依次序分別啟動B26、B27、B28、B29皮帶機。根據碼頭或老料庫卸料小車到位情 況，控制由6#、7#電液推桿控制的分料口開啟，將配好的料輸送入卸料小車。17臺料斗在自 動運行狀況下，可手動操作開啟、關閉，系統自動連鎖控制保證每種規格的料口只有一個料 斗開啟。B27皮帶機至碼頭裝運或入老料庫的控制系統11自動運行時，5#PLC6按工藝要求 順序依次啟動相關設備。卸料小車在極限位置及區段分界處設置極限開關，以達到卸料時 均勻入庫。系統在6#、7#分料口，設置一個電視攝像頭，監控該分料口的運行狀況。在裝船 時，系統根據操作臺選擇扭，輪流打開相應料庫的料斗及控制相應接料皮帶機運轉方向，經 裝船皮帶機及電子稱稱重，自動控制發料裝船。例；操作人員選擇發運5 15mm料至2號 泊位裝船，系統自動啟動B33皮帶機由西向東運轉，接著打開15#料斗及B38皮帶機，經一 定時間關閉15#料斗，開啟14#料斗，經延時，關閉14#料斗，開啟13#料斗，再送B33皮帶 機，開啟12#料斗，再啟動B34皮帶機由東向西運轉，打開11#料斗，再重復上述步驟，直至 裝船產料重到達設定值。成品庫下部20個料斗在自動運行過程中，可手動操作打開或關 閉，系統聯鎖控制關閉同一規格庫其他料斗，并自動控制相應接料皮帶機的運轉方向。手動 操作后按上述所述方式自動運行。每條裝船皮帶機上都設置一臺皮帶稱，用于控制發貨重 量。此工藝段中長皮帶機都設置光電探頭，檢測皮帶機運行過程中跑偏情況，確保系統正常 運行。螺旋分級機電機可在1 20范圍內無級調速。B37、B38、B39、B40四條皮帶機處各 設置一個攝像頭，由一臺監視器切換顯示各皮帶機運行狀況。整個生產過程中生產過程監控系統1通過DH+高速數據通信局域網12診斷各臺 PLC故障狀況、各臺設備的運行狀態及關鍵設備運行工藝流程的狀況；顯示器動態顯示各 設備按工藝流程運行狀況；當系統檢測到某臺設備或PLC系統的故障時，該畫面顯示發生 故障的設備及故障類別；通過工業電視攝像頭掃描的關鍵設備畫面，由14個攝像頭、5臺監 視器切換顯示，供操作者按需控制加工流程。
權利要求一種石礦自動化控制系統，其特征在于包括生產過程監控系統和生產過程流程控制系統，所述生產過程監控系統和生產過程流程控制系統通過DH+局域網相互通信。
2.根據權利要求1所述一種石礦自動化控制系統，其特征在于所述生產過程監控系 統包括一臺計算機系統，與所述生產過程流程控制系統相連，診斷所述生產過程流程控制 系統的故障、運行狀況。
3.根據權利要求1所述一種石礦自動化控制系統，其特征在于所述生產過程流程控 制系統包括若干PLC，由一破、泥篩、輸送及堆存控制系統，2#破碎機、3#破碎機至中間料倉 的控制系統，配料、輸送及成品裝船控制系統，中間料堆至B26皮帶機的控制系統，B27皮帶 機至碼頭裝運或入老料庫的控制系統五套分系統組成。
4.根據權利要求1所述一種石礦自動化控制系統，其特征在于所述DH+局域網為令 牌總線網，傳輸介質為雙絞線。
5.根據權利要求3所述一種石礦自動化控制系統，其特征在于所述一破、泥篩、輸送 及堆存控制系統設置有SLC 5/04PLC 一臺，配置80點開關量輸入點，64點開關量輸出點； 所述SLC 5/04PLC控制顎式破碎機、4#皮帶機、1#棒條篩、2#泥篩、1#皮帶機、2#皮帶機、3# 皮帶機的運行和停止。
6.根據權利要求3所述一種石礦自動化控制系統，其特征在于所述2#破碎機、3#破 碎機至中間料倉的控制系統設置SLC 5/04PLC 一臺，配置304點開關量輸入，176點開關量 輸出；所述SLC 5/04PLC控制1#電磁振動喂料機、2#電磁振動喂料機、3#、4#、5#振動篩、3# 破碎機及各相皮帶機和電液推桿門的運行和停止。
7.根據權利要求3所述一種石礦自動化控制系統，其特征在于所述配料、輸送及成 品裝船控制系統設置二臺SLC 5/04PLC ；所述一臺SLC 5/04 PLC控制成品庫下17個料斗 B26皮帶機，另一臺SLC5/04PLC控制從B27到分料口出來的皮帶機、卸料小車、20個料斗及裝船輸送皮帶機。
8.根據權利要求3所述一種石礦自動化控制系統，其特征在于所述中間料堆至B26 皮帶機的控制系統設置一臺SLC 5/04 PLC，配置176點開關量輸入點數、96點開關量輸出 點數；所述SLC 5/04 PLC用以控制配料。
9.根據權利要求3所述一種石礦自動化控制系統，其特征在于所述B27皮帶機至碼 頭裝運或入老料庫的控制系統設置一臺SLC5/04 PLC，并配置開關量輸入416點、開關量輸 出176點、以及8點模擬量輸入點數。
專利摘要本實用新型涉及一種石礦自動化控制系統，包括生產過程監控系統和生產過程流程控制系統，所述生產過程監控系統和生產過程流程控制系統通過DH+局域網相互通信。本實用新型高度集約模式生產，勞動生產率大大提高，生產工藝連續性增強，產品顆粒級配變得更好，避免了石料離析現象的發生；整個生產控制系統配料系統級配合率不低于99％，計量準確率不小于99％，系統每年正常工作時間不小于4500小時，系統完好率大于95％。
文檔編號G05B19/418GK201654541SQ20092029471
公開日2010年11月24日 申請日期2009年12月20日 優先權日2009年12月20日
發明者萬連環, 姚一帆, 姚紹武 申請人:湖州新開元碎石有限公司