選礦廠監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、目前，選礦工藝越來(lái)越復(fù)雜，選礦設(shè)備日益精進(jìn)，且現(xiàn)場(chǎng)傳感器及執(zhí)行設(shè)備都朝著智能化、信息化、數(shù)字化方向發(fā)展，因此對(duì)選礦廠的監(jiān)控水平和管理水平要求越來(lái)越高。選礦廠選礦工藝過(guò)程是一個(gè)比較復(fù)雜的控制過(guò)程，各變量參數(shù)間耦合嚴(yán)重，非線性且慣性大，時(shí)滯性嚴(yán)重，因此采用傳統(tǒng)的控制方式無(wú)法對(duì)其產(chǎn)生很好的控制效果。本文以某選礦廠作為背景，根據(jù)選礦廠生產(chǎn)現(xiàn)狀，采用先進(jìn)的智能控制算法以及高性能軟硬件和監(jiān)控組態(tài)軟件對(duì)選礦廠的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。
　　本文首

2、先分析了選礦廠破碎篩分及磨礦分級(jí)的工藝流程，給出了各控制量的控制方法。在此基礎(chǔ)上，引入了模糊控制算法，并對(duì)球磨機(jī)給礦量及分級(jí)機(jī)溢流濃度兩個(gè)控制量進(jìn)行了模糊控制，給出了相應(yīng)的語(yǔ)言賦值表，控制規(guī)則表及模糊控制查詢表。將選礦廠自動(dòng)化通信采用三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分別為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、車間監(jiān)控層和工廠管理層。整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)分為一個(gè)中心控制主站（PLC主站），2個(gè)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)I/O站。PLC主站負(fù)責(zé)整個(gè)廠區(qū)電氣設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行的協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)和邏輯運(yùn)算以及與上位機(jī)

3、的通信，PLC遠(yuǎn)程I/O子站負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和儀器儀表數(shù)據(jù)的采集及控制。本文對(duì)各部分都進(jìn)行了詳細(xì)的硬件配置，并給出了其I/O信號(hào)采集點(diǎn)。
　　本文控制系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)采用了STEP7編程軟件，給出了該控制系統(tǒng)PLC程序部分所需要的組織塊和邏輯功能塊，以及功能塊與其各自對(duì)應(yīng)的背景數(shù)據(jù)塊。詳細(xì)說(shuō)明了選礦廠控制系統(tǒng)程序流程，包括主程序流程、球磨機(jī)給礦量控制程序流程、球磨機(jī)磨礦濃度控制流程和螺旋分級(jí)機(jī)溢流濃度控制流程等幾個(gè)部分。對(duì)于控制系

4、統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵部分模糊控制的實(shí)現(xiàn)，本文還給出了相應(yīng)的程序梯形圖。
　　在控制系統(tǒng)上位機(jī)監(jiān)控組態(tài)軟件設(shè)計(jì)方面，說(shuō)明了WinCC連接到S7自動(dòng)化系統(tǒng)的通信方式。在 WinCC的圖形編輯器中對(duì)廠房的過(guò)程畫面進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對(duì)其按鈕以及I/O輸入/輸出域進(jìn)行組態(tài)。對(duì)報(bào)警記錄及消息歸檔進(jìn)行組態(tài)，并以曲線形式顯示在畫面中。最后，對(duì)登陸畫面設(shè)置相應(yīng)的腳本函數(shù)，實(shí)現(xiàn)用戶管理及授權(quán)。采用變量模擬器仿真運(yùn)行結(jié)果顯示，該監(jiān)控系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了原本預(yù)定的控制要求