一種礦山充填過程控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于自動控制領域，尤其涉及一種礦山充填過程控制方法。
【背景技術】
[0002]在目前工業鎳銅礦山充填生產過程中，自動化過程控制系統承擔著過程變量檢測、設備啟停、自動控制、系統報警等功能，逐漸將操作人員從現場手動、現場觀察的勞動中解放出來，在減輕操作人員勞動強度、減少操作工數量、提高系統安全系統、保證正常生產方面起著重要作用。原有控制系統大多數采用手動控制或自動控制回路由于參數設置不佳或控制方法不合適，致使充填系統以手動控制為主，勞動強度大，安全隱患多。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種礦山充填過程控制方法。
[0004]上述目的是通過下述方案實現的:
一種礦山充填過程控制方法，其特征在于，所述方法包括:
(1)檢測并自動控制充填系統給水泥量；
(2)檢測并自動控制充填系統給砂量，給砂量與給水泥量實現比值控制；
(3)檢測并自動控制充填系統攪拌桶液位，當攪拌桶液位位于正常范圍內時，則改為礦漿流量自動控制方式；
(4)檢測并自動控制充填系統礦漿濃度，礦漿濃度控制為串級控制方式，濃度控制為主回路，攪拌系統給水控制回路為副回路。
[0005]根據上述的方法，其特征在于，在所述步驟(I)中，測得的水泥量為PV值，通過自動調節螺旋給料機變頻器輸出來控制給水泥量，當水泥量小于32T/H時，增大變頻輸出值，當水泥量大于32T/H時，減小變頻輸出值，調整的幅度大小由PI控制回路中的比例帶P、積分時間I決定。
[0006]根據上述的方法，其特征在于，在所述步驟(2)中，給砂量設定值為給水泥量控制回路中PV值的4.0倍，通過自動調節圓盤給料機變頻器輸出來控制給砂量，當給砂量小于設定值時，增大變頻輸出值，當給砂量大于設定值時，減小變頻輸出值，調整的幅度大小根據現場經驗由PI控制回路中的比例帶P、積分時間I決定。
[0007]根據上述的方法，其特征在于，在所述步驟(3)中，液位高度設定值為1.4米，通過自動調節砂楽.出口調節閥來控制液位高度，當液位小于設定值時，減小閥門開度，當液位大于設定值時，增大閥門開度，并且閥門開度不小于20%，自動調節過程中調節的幅度大小根據現場經驗由PID控制回路中的比例帶P、積分時間1、微分時間D決定。
[0008]根據上述的方法，其特征在于，在所述步驟(4)中，給水流量設定值為36T/H，通過自動調節給水調節閥來控制給水流量，當流量小于設定值時，增大閥門開度，當流量大于設定值時，減小閥門開度，并且閥門開度不得小于5%，自動調節過程中調節的幅度大小根據現場經驗由PI控制回路中的比例帶P、積分時間I決定。
[0009]根據上述的方法，其特征在于，在所述步驟(4)中，礦漿濃度設定值為78%，濃度控制回路為串級控制，礦漿濃度自動控制回路為主回路，給水自動控制回路為副回路，主回路輸出為副回路設定值，最終通過自動調節給水閥門開度來控制礦漿濃度，當濃度小于設定值時，減小閥門開度，當濃度大于設定值時，增大閥門開度，并且閥門開度不得小于5%，自動調節過程中調節的幅度大小根據現場經驗決定:主回路PID控制回路中的比例帶P、積分時間1、微分時間；副回路PI控制回路中的比例帶P、積分時間為I。
[0010]根據上述的方法，其特征在于，攪拌桶攪拌電機未啟動時，給砂皮帶電機、給水泥螺旋給料機不得啟動；給砂皮帶電機未啟動時，給砂圓盤給料機不得啟動；給砂圓盤給料機未停止，給砂皮帶電機不得停止，攪拌桶攪拌電機不得停止；攪拌桶攪拌電機未停止，給砂皮帶電機不得停止；給水泥螺旋給料機未停止，攪拌桶攪拌電機不得停止。
[0011]本發明的有益效果:本發明的一種礦山充填過程控制方法，可實現鎳礦充填過程過程自動化安全控制。
【具體實施方式】
[0012]本發明的采用了以下技術方案。
[0013]1、檢測并自動控制充填系統給水泥量WIA101A。
[0014]2、檢測并自動控制充填系統給砂量WIA102，給砂量與給水泥量實現比值控制。水泥量PV值的K倍為給砂量控制回路設定值。
[0015]3、檢測并自動控制充填系統攪拌桶液位LIA103A，當攪拌桶液位位于正常范圍內時，則改為礦漿流量自動控制方式。
[0016]4、檢測并自動控制充填系統礦漿濃度DIA103A，濃度控制為串級控制方式，濃度控制為主回路，攪拌系統給水控制回路為副回路。
[0017]下面結合一個具體實施例進行詳細描述。
[0018]1、給水泥量控制
投運充填過程給水泥量自動控制回路WRCAlO 1A，控制充填給水泥量為32T/H。在此控制回路中，測得的水泥量為PV值，通過自動調節螺旋給料機變頻器輸出來控制給水泥量，當水泥量小于32T/H時，增大變頻輸出值，當水泥量大于32T/H時，減小變頻輸出值，調整的幅度大小由PI控制回路中的比例帶P (0.5)、積分時間I (3S)決定。
[0019]2、給砂量控制
投運充填過程給水砂量自動控制回路WRCA102，本回路與WRCA101A回路構成比值控制回路，給砂量設定值為WRCA101A回路中PV值的4.0倍。通過自動調節圓盤給料機變頻器輸出來控制給砂量，當給砂量小于設定值時，增大變頻輸出值，當給砂量大于設定值時，減小變頻輸出值。調整的幅度大小根據現場經驗由PI控制回路中的比例帶P (1.2)、積分時間 I (0.0006S)決定。
[0020]3、攪拌桶液位控制
投運充填過程攪拌桶液位自動控制回路LRCA103A，液位高度設定值為1.4米，通過自動調節砂楽.出口調節閥來控制液位高度，當液位小于設定值時，減小閥門開度，當液位大于設定值時，增大閥門開度。同時為了防止空管現象，當該回路投入自動時，回路輸出限幅，閥門開度不得小于20%。自動調節過程中調節的幅度大小根據現場經驗由PID控制回路中的比例帶P (1.2)、積分時間I (0.005S)、微分時間D (0.1S)決定。
[0021]4、給水量控制
投運充填過程給水自動控制回路FRCA103A，流量設定值為36T/H，通過自動調節給水調節閥來控制給水流量，當流量小于設定值時，增大閥門開度，當流量大于設定值時，減小閥門開度。同時為了防止空管現象，當該回路投入自動時，回路輸出限幅，閥門開度不得小于5%。自動調節過程中調節的幅度大小根據現場經驗由PI控制回路中的比例帶P (1.1)、積分時間I (0.006S)決定。本控制回路主要作用為濃度控制回路副回路。
[0022]5、出口礦漿濃度控制
投運充填過程出口礦漿濃度自動控制回路DRCA104A，礦漿濃度設定值為78%。濃度控制回路為串級控制。DRCA104A為主回路，FRCA103A為副回路，主回路輸出為副回路設定值，最終通過自動調節給水閥門開度來控制礦漿濃度，當濃度小于設定值時，減小閥門開度，當濃度大于設定值時，增大閥門開度。同時為了防止空管現象，當該回路投入自動時，回路輸出限幅，閥門開度不得小于5%。自動調節過程中調節的幅度大小根據現場經驗決定:主回路PID控制回路中的比例帶P (1.0)、積分時間I (0.0005S)、微分時間(0.1S);副回路PI控制回路中的比例帶P (1.2)、積分時間為I (0.006S )。
[0023]6、設備安全連鎖方案
啟動邏輯:所有電機控制都分為本地控制與遠程控制兩種操作模式。本地模式用于電機的檢修、調試時使用。正常運行時，所有電機本地控制箱都必須打到遠程模式。正常運行時，攪拌桶攪拌電機未啟動，給砂皮帶電機、給灰螺旋給料機不得啟動；給砂皮帶電機未啟動，給砂圓盤給料機不得啟動。
[0024]停止邏輯:給砂圓盤給料機未停止，皮帶電機不得停止，攪拌電機不得停止；攪拌電機未停止，皮帶電機不得停止；給灰螺旋給料機未停止，攪拌電機不得停止。
【主權項】
1.一種礦山充填過程控制方法，其特征在于，所述方法包括: (1)檢測并自動控制充填系統給水泥量； (2)檢測并自動控制充填系統給砂量，給砂量與給水泥量實現比值控制； (3)檢測并自動控制充填系統攪拌桶液位，當攪拌桶液位位于正常范圍內時，則改為礦漿流量自動控制方式； (4)檢測并自動控制充填系統礦漿濃度，礦漿濃度控制為串級控制方式，濃度控制為主回路，攪拌系統給水控制回路為副回路。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(I)中，測得的水泥量為PV值，通過自動調節螺旋給料機變頻器輸出來控制給水泥量，當水泥量小于32T/H時，增大變頻輸出值，當水泥量大于32T/H時，減小變頻輸出值，調整的幅度大小由PI控制回路中的比例帶P、積分時間I決定。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(2)中，給砂量設定值為給水泥量控制回路中PV值的4.0倍，通過自動調節圓盤給料機變頻器輸出來控制給砂量，當給砂量小于設定值時，增大變頻輸出值，當給砂量大于設定值時，減小變頻輸出值，調整的幅度大小根據現場經驗由PI控制回路中的比例帶P、積分時間I決定。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(3)中，液位高度設定值為1.4米，通過自動調節砂楽出口調節閥來控制液位高度，當液位小于設定值時，減小閥門開度，當液位大于設定值時，增大閥門開度，并且閥門開度不小于20%，自動調節過程中調節的幅度大小根據現場經驗由PID控制回路中的比例帶P、積分時間1、微分時間D決定。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(4)中，給水流量設定值為36T/H，通過自動調節給水調節閥來控制給水流量，當流量小于設定值時，增大閥門開度，當流量大于設定值時，減小閥門開度，并且閥門開度不得小于5%，自動調節過程中調節的幅度大小根據現場經驗由PI控制回路中的比例帶P、積分時間I決定。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(4)中，礦漿濃度設定值為78%，濃度控制回路為串級控制，礦漿濃度自動控制回路為主回路，給水自動控制回路為副回路，主回路輸出為副回路設定值，最終通過自動調節給水閥門開度來控制礦漿濃度，當濃度小于設定值時，減小閥門開度，當濃度大于設定值時，增大閥門開度，并且閥門開度不得小于5%，自動調節過程中調節的幅度大小根據現場經驗決定:主回路PID控制回路中的比例帶P、積分時間1、微分時間；副回路PI控制回路中的比例帶P、積分時間為I。
7.根據權利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，攪拌桶攪拌電機未啟動時，給砂皮帶電機、給水泥螺旋給料機不得啟動；給砂皮帶電機未啟動時，給砂圓盤給料機不得啟動；給砂圓盤給料機未停止，給砂皮帶電機不得停止，攪拌桶攪拌電機不得停止；攪拌桶攪拌電機未停止，給砂皮帶電機不得停止；給水泥螺旋給料機未停止，攪拌桶攪拌電機不得停止。
【專利摘要】本發明公開了一種礦山充填過程控制方法，該方法通過檢測、自動控制給水泥量、給砂量、攪拌桶液位、出砂漿濃度，并就各設備之間做邏輯連鎖，從而實現鎳礦充填過程過程自動化安全控制。
【IPC分類】G05D27-02, G05B19-04
【公開號】CN104635527
【申請號】CN201410735611
【發明人】柳艷峰, 王銳, 張天紅, 張忠, 吉春山, 趙金, 張鴻雁, 蘇玉娟
【申請人】金川集團股份有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月8日