自動化控制系統在水隔離泵上的應用

陳景峰

摘 要：由于當前科技不斷發展，自動化控制也逐漸被使用到了各個不同領域，并發揮著重要作用。主要研究了自動化控制系統在水隔離泵中的具體使用。筆者首先對水隔離泵自動化控制系統的現狀進行了分析，然后對PLC（可編程控制器）下的自動化控制系統應用于水隔離泵的工作原理進行了分析，并對其整體運行過程及最終成效進行了研究，以期促使水隔離泵的自動化控制系統得到更為優質的發展。

關鍵詞：自動化控制系統；水隔離泵；可編程控制器；工作原理

中圖分類號：TH38；TP273 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.22.150

自動化控制主要指運用控制裝置，有目的性、自動地調節或控制機器設備及其生產過程，使其依照設計者預想的性能指標運行下去。而可編程控制器，全稱為“可編程邏輯控制器”，是結合微處理器這一基礎性裝置，綜合性運用自動控制技術、通信技術及計算機技術，實現針對用戶及控制過程的一種“自然語言”的編程行為，能夠有效地融入工業環境，操作十分便捷，自身可靠性較高，從而成為新型、通用式工業控制裝置。

1 水隔離泵自動化控制系統現狀分析

長時間以來，水隔離泵一直采用傳統形式下的油隔離泵實現尾礦漿的傳送行為。尾礦漿自身容量達到120～240 m3/h，自身波動幅度較大，而油隔離泵實際工作輸送量只能達到80 m3/h。為了防止儲液池中尾礦漿出現溢出或打空等現象，在實際操作過程中需要工作人員對隔離泵的輸送管線及運行臺數進行控制。因為手動操作過多，整體勞動強度過強，調整過于復雜，在實際應用過程中的油耗、維修難度、自身消耗都處于較高水平，尾液的正常輸送存在一定的問題。而公司于2005-06引進的新型水隔離漿體泵，其所具備的模擬現實及變頻技術都存在非常優質的運用成效，不過其使用過程仍然需要人工控制，在調整技術及耗水量等方面同樣存在問題。而公司于2005年引進的3臺水隔離泵，由于自動化控制系統得到了全方位提升，在半年的試用時間之后可以達到預期的成效，從本質上解決油隔離泵所存在的問題，從而保障公司生產。

2 自動化控制系統

2.1 系統設備介紹

水隔離漿體泵系統主要是由渣漿泵、輔助裝置、變頻柜、控制臺、閥門液壓站、電磁閥液壓站、供漿系統、隔離工作罐以及高壓清水泵等多個部分共同組成。這里使用到的水隔離漿體泵對應的型號應為LSGB-150-6，其對應的壓力則是2.5 MPa，而額定流量則應該達到150 m3/h。在大多數環境中，水隔離漿體泵屬于一種高壽命、高效率、高揚程，同時成本又相對較低的設備。該設備相比于其他設備具備更多優勢的原因是，其具備自動化控制系統。上述提出的尾液輸送，其對應的工藝過程主要如下：通過渣漿泵，尾液能夠直接從尾液儲料池直接傳送至高位倉內，而尾液則可以直接利用自身的重力直接流入到水隔泵，隨后再根據水隔離泵直接傳輸到尾礦壩內部。

2.2 自動控制系統工作原理

水隔離泵中存在的自動化系統主要是以PLC為基礎，其具備較強的抗干擾能力以及較高的可靠性，同時使用與維護等各個方面都更加便利。該自動化控制系統普遍都是由執行部分、檢測部分和控制部分共同組成。而上述已經提及的水隔離漿體泵自動控制系統則是根據安全柵、中間繼電器、信號變送器、可編程控制器以及工業計算機等幾個部分共同構成。而該系統對應的主要工作則是完成對信號的放大與運算，同時根據PLC的運算以及判斷，以已經完成的程序為依據，發送對應的控制信號，進而完成對水隔離泵運行情況的監控。

水隔離漿體泵具體運作原理如下：水隔離漿體泵自動空盒子系統基于隔離罐中浮球位置所發出的傳感器信號，有針對性地控制6臺液壓站，實現液壓清水閥的運作，達到礦漿止回閥的目的。同時，該裝置內具備3個隔離罐。這些隔離罐內存在的浮球則會交替開展各項工作，并且不間斷地完成排漿與供漿2個不同的環節，進而真正完成均勻、平穩的輸送工作。

2.3 系統運行控制

水隔離泵在實際運作時，自動控制系統需要依據回水池自身液位的調整性電動補水閥的開度情況，對回水池內的液位水平進行控制與維持。自動控制系統能夠很好地基于尾液儲料的液位情況，有針對性地調整渣泵的運行頻率，從而通過其吸泵量的控制行為設置尾液儲料池內的液位高度，以防出現礦漿溢出會打空的現象，有效控制設備用水量。此外，自動控制系統還能夠基于自身高位倉內尾礦漿的液位情況，對清水泵的運作頻率實施自動化調整，以實現對輸送量的調整，進而對物料的平衡進行調整。就自動控制系統顯示器的顯示內容而言，其中包含了監控中心畫面、水隔離泵隔離球的曲線畫面等，而曲線畫面中包含流量曲線和歷史曲線。監控中心畫面在顯示水隔離泵的設備模擬圖像、工藝流程與技術的過程中，操作人員能夠對水隔泵的運行進行實時的控制與監管。對于其運行過程而言，如果出現運行不正常的情況，參數超過了設定的最高值，會出現參數閃爍或發出警報聲等情況，從而提醒維修及操作人員對設備進行維修。

水隔泵隔離球所繪出的實時曲線主要描繪的是浮球在罐中運動情況，對于其歷史曲線畫面而言，記錄并顯示了3個浮球的運動歷史趨向。同時，流量曲線將3個罐的排漿、吸漿的實時流量數值記錄下來。

3 結束語

綜合本文內容，結合自動化控制水隔離泵與油隔離泵之間的比較結果發現，自動化控制水隔離泵具有以下優勢：運行操作簡易、自動化程度較高、運行較為穩定、故障出現頻率較低、整體運行費用不高等。而借助這一設備，公司當前的生產效率得到了高效提升，同時對生產成本進行控制，有效避免了尾礦液溢出的現象，降低了環境污染的程度。希望本文開展的研究能夠幫助水隔離泵的自動化控制系統取得更好的發展。

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〔編輯：劉曉芳〕