自動(dòng)化控制系統(tǒng)在水隔離泵上的應(yīng)用

陳景峰

摘 要：由于當(dāng)前科技不斷發(fā)展，自動(dòng)化控制也逐漸被使用到了各個(gè)不同領(lǐng)域，并發(fā)揮著重要作用。主要研究了自動(dòng)化控制系統(tǒng)在水隔離泵中的具體使用。筆者首先對(duì)水隔離泵自動(dòng)化控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，然后對(duì)PLC（可編程控制器）下的自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用于水隔離泵的工作原理進(jìn)行了分析，并對(duì)其整體運(yùn)行過(guò)程及最終成效進(jìn)行了研究，以期促使水隔離泵的自動(dòng)化控制系統(tǒng)得到更為優(yōu)質(zhì)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制系統(tǒng)；水隔離泵；可編程控制器；工作原理

中圖分類(lèi)號(hào)：TH38；TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.22.150

自動(dòng)化控制主要指運(yùn)用控制裝置，有目的性、自動(dòng)地調(diào)節(jié)或控制機(jī)器設(shè)備及其生產(chǎn)過(guò)程，使其依照設(shè)計(jì)者預(yù)想的性能指標(biāo)運(yùn)行下去。而可編程控制器，全稱(chēng)為“可編程邏輯控制器”，是結(jié)合微處理器這一基礎(chǔ)性裝置，綜合性運(yùn)用自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)針對(duì)用戶(hù)及控制過(guò)程的一種“自然語(yǔ)言”的編程行為，能夠有效地融入工業(yè)環(huán)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(yè)控制裝置。

1 水隔離泵自動(dòng)化控制系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，水隔離泵一直采用傳統(tǒng)形式下的油隔離泵實(shí)現(xiàn)尾礦漿的傳送行為。尾礦漿自身容量達(dá)到120～240 m3/h，自身波動(dòng)幅度較大，而油隔離泵實(shí)際工作輸送量只能達(dá)到80 m3/h。為了防止儲(chǔ)液池中尾礦漿出現(xiàn)溢出或打空等現(xiàn)象，在實(shí)際操作過(guò)程中需要工作人員對(duì)隔離泵的輸送管線及運(yùn)行臺(tái)數(shù)進(jìn)行控制。因?yàn)槭謩?dòng)操作過(guò)多，整體勞動(dòng)強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)，調(diào)整過(guò)于復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)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(wèn)題。而公司于2005-06引進(jìn)的新型水隔離漿體泵，其所具備的模擬現(xiàn)實(shí)及變頻技術(shù)都存在非常優(yōu)質(zhì)的運(yùn)用成效，不過(guò)其使用過(guò)程仍然需要人工控制，在調(diào)整技術(shù)及耗水量等方面同樣存在問(wèn)題。而公司于2005年引進(jìn)的3臺(tái)水隔離泵，由于自動(dòng)化控制系統(tǒng)得到了全方位提升，在半年的試用時(shí)間之后可以達(dá)到預(yù)期的成效，從本質(zhì)上解決油隔離泵所存在的問(wèn)題，從而保障公司生產(chǎn)。

2 自動(dòng)化控制系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)設(shè)備介紹

水隔離漿體泵系統(tǒng)主要是由渣漿泵、輔助裝置、變頻柜、控制臺(tái)、閥門(mén)液壓站、電磁閥液壓站、供漿系統(tǒng)、隔離工作罐以及高壓清水泵等多個(gè)部分共同組成。這里使用到的水隔離漿體泵對(duì)應(yīng)的型號(hào)應(yīng)為L(zhǎng)SGB-150-6，其對(duì)應(yīng)的壓力則是2.5 MPa，而額定流量則應(yīng)該達(dá)到150 m3/h。在大多數(shù)環(huán)境中，水隔離漿體泵屬于一種高壽命、高效率、高揚(yáng)程，同時(shí)成本又相對(duì)較低的設(shè)備。該設(shè)備相比于其他設(shè)備具備更多優(yōu)勢(shì)的原因是，其具備自動(dòng)化控制系統(tǒng)。上述提出的尾液輸送，其對(duì)應(yīng)的工藝過(guò)程主要如下：通過(guò)渣漿泵，尾液能夠直接從尾液儲(chǔ)料池直接傳送至高位倉(cāng)內(nèi)，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(jù)水隔離泵直接傳輸?shù)轿驳V壩內(nèi)部。

2.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)工作原理

水隔離泵中存在的自動(dòng)化系統(tǒng)主要是以PLC為基礎(chǔ)，其具備較強(qiáng)的抗干擾能力以及較高的可靠性，同時(shí)使用與維護(hù)等各個(gè)方面都更加便利。該自動(dòng)化控制系統(tǒng)普遍都是由執(zhí)行部分、檢測(cè)部分和控制部分共同組成。而上述已經(jīng)提及的水隔離漿體泵自動(dòng)控制系統(tǒng)則是根據(jù)安全柵、中間繼電器、信號(hào)變送器、可編程控制器以及工業(yè)計(jì)算機(jī)等幾個(gè)部分共同構(gòu)成。而該系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的主要工作則是完成對(duì)信號(hào)的放大與運(yùn)算，同時(shí)根據(jù)PLC的運(yùn)算以及判斷，以已經(jīng)完成的程序?yàn)橐罁?jù)，發(fā)送對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，進(jìn)而完成對(duì)水隔離泵運(yùn)行情況的監(jiān)控。

水隔離漿體泵具體運(yùn)作原理如下：水隔離漿體泵自動(dòng)空盒子系統(tǒng)基于隔離罐中浮球位置所發(fā)出的傳感器信號(hào)，有針對(duì)性地控制6臺(tái)液壓站，實(shí)現(xiàn)液壓清水閥的運(yùn)作，達(dá)到礦漿止回閥的目的。同時(shí)，該裝置內(nèi)具備3個(gè)隔離罐。這些隔離罐內(nèi)存在的浮球則會(huì)交替開(kāi)展各項(xiàng)工作，并且不間斷地完成排漿與供漿2個(gè)不同的環(huán)節(jié)，進(jìn)而真正完成均勻、平穩(wěn)的輸送工作。

2.3 系統(tǒng)運(yùn)行控制

水隔離泵在實(shí)際運(yùn)作時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)需要依據(jù)回水池自身液位的調(diào)整性電動(dòng)補(bǔ)水閥的開(kāi)度情況，對(duì)回水池內(nèi)的液位水平進(jìn)行控制與維持。自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠很好地基于尾液儲(chǔ)料的液位情況，有針對(duì)性地調(diào)整渣泵的運(yùn)行頻率，從而通過(guò)其吸泵量的控制行為設(shè)置尾液儲(chǔ)料池內(nèi)的液位高度，以防出現(xiàn)礦漿溢出會(huì)打空的現(xiàn)象，有效控制設(shè)備用水量。此外，自動(dòng)控制系統(tǒng)還能夠基于自身高位倉(cāng)內(nèi)尾礦漿的液位情況，對(duì)清水泵的運(yùn)作頻率實(shí)施自動(dòng)化調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送量的調(diào)整，進(jìn)而對(duì)物料的平衡進(jìn)行調(diào)整。就自動(dòng)控制系統(tǒng)顯示器的顯示內(nèi)容而言，其中包含了監(jiān)控中心畫(huà)面、水隔離泵隔離球的曲線畫(huà)面等，而曲線畫(huà)面中包含流量曲線和歷史曲線。監(jiān)控中心畫(huà)面在顯示水隔離泵的設(shè)備模擬圖像、工藝流程與技術(shù)的過(guò)程中，操作人員能夠?qū)λ舯玫倪\(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制與監(jiān)管。對(duì)于其運(yùn)行過(guò)程而言，如果出現(xiàn)運(yùn)行不正常的情況，參數(shù)超過(guò)了設(shè)定的最高值，會(huì)出現(xiàn)參數(shù)閃爍或發(fā)出警報(bào)聲等情況，從而提醒維修及操作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修。

水隔泵隔離球所繪出的實(shí)時(shí)曲線主要描繪的是浮球在罐中運(yùn)動(dòng)情況，對(duì)于其歷史曲線畫(huà)面而言，記錄并顯示了3個(gè)浮球的運(yùn)動(dòng)歷史趨向。同時(shí)，流量曲線將3個(gè)罐的排漿、吸漿的實(shí)時(shí)流量數(shù)值記錄下來(lái)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜合本文內(nèi)容，結(jié)合自動(dòng)化控制水隔離泵與油隔離泵之間的比較結(jié)果發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)化控制水隔離泵具有以下優(yōu)勢(shì)：運(yùn)行操作簡(jiǎn)易、自動(dòng)化程度較高、運(yùn)行較為穩(wěn)定、故障出現(xiàn)頻率較低、整體運(yùn)行費(fèi)用不高等。而借助這一設(shè)備，公司當(dāng)前的生產(chǎn)效率得到了高效提升，同時(shí)對(duì)生產(chǎn)成本進(jìn)行控制，有效避免了尾礦液溢出的現(xiàn)象，降低了環(huán)境污染的程度。希望本文開(kāi)展的研究能夠幫助水隔離泵的自動(dòng)化控制系統(tǒng)取得更好的發(fā)展。

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〔編輯：劉曉芳〕