選礦廠監(jiān)控系統(tǒng)設計與研究.pdf

1、目前，選礦工藝越來越復雜，選礦設備日益精進，且現(xiàn)場傳感器及執(zhí)行設備都朝著智能化、信息化、數(shù)字化方向發(fā)展，因此對選礦廠的監(jiān)控水平和管理水平要求越來越高。選礦廠選礦工藝過程是一個比較復雜的控制過程，各變量參數(shù)間耦合嚴重，非線性且慣性大，時滯性嚴重，因此采用傳統(tǒng)的控制方式無法對其產(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)軟件對選礦廠的監(jiān)控系統(tǒng)進行研究設計。
　　本文首

2、先分析了選礦廠破碎篩分及磨礦分級的工藝流程，給出了各控制量的控制方法。在此基礎上，引入了模糊控制算法，并對球磨機給礦量及分級機溢流濃度兩個控制量進行了模糊控制，給出了相應的語言賦值表，控制規(guī)則表及模糊控制查詢表。將選礦廠自動化通信采用三級網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，分別為現(xiàn)場設備層、車間監(jiān)控層和工廠管理層。整個自動化控制系統(tǒng)分為一個中心控制主站（PLC主站），2個遠程數(shù)據(jù)I/O站。PLC主站負責整個廠區(qū)電氣設備自動化運行的協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)和邏輯運算以及與上位機

3、的通信，PLC遠程I/O子站負責對設備運行狀態(tài)和儀器儀表數(shù)據(jù)的采集及控制。本文對各部分都進行了詳細的硬件配置，并給出了其I/O信號采集點。
　　本文控制系統(tǒng)的軟件實現(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應的背景數(shù)據(jù)塊。詳細說明了選礦廠控制系統(tǒng)程序流程，包括主程序流程、球磨機給礦量控制程序流程、球磨機磨礦濃度控制流程和螺旋分級機溢流濃度控制流程等幾個部分。對于控制系

4、統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵部分模糊控制的實現(xiàn)，本文還給出了相應的程序梯形圖。
　　在控制系統(tǒng)上位機監(jiān)控組態(tài)軟件設計方面，說明了WinCC連接到S7自動化系統(tǒng)的通信方式。在 WinCC的圖形編輯器中對廠房的過程畫面進行了設計，并對其按鈕以及I/O輸入/輸出域進行組態(tài)。對報警記錄及消息歸檔進行組態(tài)，并以曲線形式顯示在畫面中。最后，對登陸畫面設置相應的腳本函數(shù)，實現(xiàn)用戶管理及授權(quán)。采用變量模擬器仿真運行結(jié)果顯示，該監(jiān)控系統(tǒng)基本實現(xiàn)了原本預定的控制要求