一、概述
    近十多年來，由于礦用檢測與分析儀表的逐漸更新和不斷完善，計算機的性能價格比的大幅度提高和局域網、INTERNET網絡的普遍應用，各種遠程控制系統在各行業(yè)的成功應用，使目前選礦廠的過程控制及自動化操作達到了一個嶄新的水平。在國內的金礦、銅礦、鐵礦等一些礦山，通過對現有選礦廠進行自動化改造，取得了明顯的經濟效益。
本系統針對磨礦生產各工作環(huán)節(jié)，特別是關鍵工藝流程實施自動化監(jiān)控，同時為選礦管理等業(yè)務環(huán)節(jié)提供基礎數據源，為選礦廠、礦業(yè)公司進行更加科學的經營管理與決策提供有力的支持。
二、總體設計思想
通過監(jiān)測磨礦各環(huán)節(jié)的數據，實現給礦量、磨機進水量、加球量、化驗取樣、砂泵變頻控制等環(huán)節(jié)的自動化實施。顯示一個周期內所監(jiān)測的數據，為管理者提供數據依據。提高出礦量，減少能耗、人力，方便管理。
三、自動化系統總體架構
自動化系統的總體架構如下：
 
四、自動化系統介紹
1、控制系統特點
控制系統以穩(wěn)定、實用為主，主要以就地（開環(huán)/閉環(huán)）控制、遠程干預、集中管理為特點，同時實現網絡共享。同時可以實時監(jiān)測能源消耗指標，為節(jié)能減排提供數據依據?？梢詫崿F監(jiān)測、控制、超限報警、超限順序停車、記錄實時數據等功能。
就地控制：利用PLC控制器實現對控制系統中的關聯設備的控制及檢測，顯示設備狀態(tài)，使管理人員或者工作人員能夠直觀的看到各個設備的運行狀態(tài)，為管理及設備的使用提供依據。
遠程干預：利用PLC控制器的強大通信功能，可以根據實際動態(tài)生產需求對其中設備進行遠程的控制，同時通過設備狀態(tài)及數據顯示的輔助，可以實現多個流程的無人值守，節(jié)省人員，減輕值班人員的勞動強度，實現人性化管理。
手自動轉換:通過控制柜上的手自動轉換按鈕，方便實現手動與自動的切換，滿足維修及其他工況的需要。
2、控制流程介紹
自動化系統主要是實現重點崗位的設備自動監(jiān)測和自動控制功能，使生產過程自動連續(xù)化、減少人為因素造成的停車，使生產設備按照流程順序自動啟動和停止，實現有序生產，減少現場人工干預，提高生產效率，降低人工成本。同時保留人工操作功能，與自動控制系統并行連鎖使用。
本自動化控制系統主要針對皮帶、磨機、分級等幾處關鍵流程和關鍵設備，以下是各個重要流程控制的介紹，其他附屬設備省略。
2.1磨礦分級
2.1.1原礦給礦自動控制
球磨機是生產環(huán)節(jié)最重要設備之一，也是生產的大型設備及生產工藝中至關重要的中間環(huán)節(jié)，運行中的實時監(jiān)控是非常必要的，這樣可以減少大型設備的故障率，減少生產損失，提高生產效益。
球磨機的監(jiān)測首先一個問題是連續(xù)加球問題。平常加球基本都是每天一次性加球，勢必會出現球磨機瞬間或短時間內負載增大，加礦量減少或加礦量不均衡，造成溢流礦漿濃度降低，從而影響分級及其他流程的生產效率。定時定量加球是目前大型礦山必要的解決球磨機生產效率的手段，同時也為監(jiān)測球磨機提供了穩(wěn)定的依據，所以我們建議使用全自動加球機。（全自動加球機介紹見附件2）（此處為建議。）
有了均衡給礦及定時定量加球，球磨機具備了穩(wěn)定的工況，這樣狀態(tài)下監(jiān)測球磨機能夠為生產提供準確的數據和依據。
在穩(wěn)定給礦給球的狀態(tài)下，監(jiān)測球磨機運行電流是判斷球磨機負載的一個重要依據和手段。在生產過程中，球磨機的高壓電機會根據負載的大小，出現電流隨負載的變化，根據監(jiān)測球磨機的電流大小，來判斷球磨機的負載即給礦量，如果給礦量超過設定值，通過程序自動控制給料機的給礦量，滿足正常的生產要求。
在不使用自動加球機的狀態(tài)下，通過球磨機運行電流判斷球磨機的負載即:給礦量，加球量，（通過電流監(jiān)測的球磨機負載的數據為模糊數據，會有一定的誤差，不能達到精確控制。）根據電流的數據控制器自動控制給礦量，顯示加球量。
2.1.2分級濃度/水量自動調整
分級濃度的監(jiān)測：在線式濃度計采集到的磨礦沉砂池礦漿的濃度值，反饋給往球磨機注水管路上的調節(jié)閥，來自動調節(jié)給水量，從而使供給旋流器的礦漿濃度保持在生產要求的范圍內。
2.1.3分級PH值/自動調整石灰供給量
分級PH值的監(jiān)測：由在線式PH計采集到到的磨礦后礦漿PH值，反饋給控制器，由控制器自動顯示石灰的供給量（調整），從而使礦漿PH值保持在生產要求范圍內。
2.2磨礦各項數據檢測
磨礦在選礦工藝中起到的作用是至關重要的，同時磨礦后礦漿的各項數據指標也是影響出礦量的關鍵因素之一。通過各種直觀的檢測數據，可以為生產提供有效的生產依據。從而實現自動控制，提高出礦量。
2.2.1礦漿濃度的監(jiān)測
礦漿濃度的檢測是每個礦山每天所必須要檢測重要數據之一，但在自動化系統中要將濃度數據呈線性輸出，從而根據礦漿濃度來調整給水量。
所以我們建議使用礦漿濃度計，可以實現濃度的線性輸出至總控制器，由總控制器根據所采集到的數據進給水量進行調整。（濃度計介紹詳見附件4）
2.2.2礦漿取樣
 在礦廠一般采用人工取樣，這種取樣方式通常為一小時甚至幾小時取一次樣，這樣在取樣時間上存在著不確定性，所取的標本不具有代表性，影響化驗結果。并且存在安全隱患。
我們建議使用自動取樣機，自動取樣機分為槽式、管道式和礦粉取樣，完全適用于各個環(huán)節(jié)的取樣。全自動取樣機可設定取樣時間間隔，取樣間隔時間最?。?分/次，取樣間隔可根據化驗人員的需求隨意調整。所取標本具有代表性，可直觀的體現出在某段時間內礦漿的變化，純機械結構運行安全穩(wěn)定，操作簡單，易維護。（全自動取樣機介紹見附件3）
2.2.3 粒度的檢測
由于目前在國內沒有在線式粒度檢測儀表，而普通的檢測儀表造價昂貴且需要人工化驗，所以，在此自動化系統中無法做到粒度的自動檢測。
五、控制工藝所用設備及布線介紹
1、控制柜可以放置在控制室附近，也可以根據現場要求確定位置，控制柜一般采用1800*1000*800的GSD標準規(guī)，配置按照GB規(guī)范；
2、線纜分為控制線纜和電源線纜。
3、控制器采用西門子S7-200，以及附屬擴展模塊；
4、通信采用西門子RS485通信方式；
5、傳感器（重量、液位、濃度、電流、電壓、功率）均采用國內知名品牌；
6、其他電器元氣部件采用正泰；
7、電機采用低速電機。
（詳見附件1《所需配件明細表》）

六、控制細節(jié)說明
     1、加球量顯示：通過電流護感器檢測球磨機電流的變化來判斷球磨機負載即：球量、礦量，同時顯示球磨機電機當前運行電流的變化。
     2、PH值檢測：通過PH計檢測礦漿的PH值控制加入礦漿的石灰量，顯示當前礦漿的PH值，在線式實時輸出。
     3、濃度的檢測：采用在線式濃度計，濃度計輸出4~20mA信號給控制器，通過控制器程序將4~20mA信號轉換為實際數據，根據此數據控制礦漿的濃度及給料機。
     4、礦漿取樣：采用低速電機，純機械結構，易維護，可靠性高。通過控制器控制低速電機正反轉達到取樣的效果。

青島藍方自控系統有限公司(http://m.6rl82.com)是一家專門從事礦山自動化設備研發(fā)、設計、加工及安裝的專業(yè)化公司。主營產品有：自動加球機,全自動加球機,球磨自動加球機，自動加藥機，全自動加藥機，數控加藥機，采礦破碎流程控制，浮選控制系統，磨礦自動控制系統，濃度計，排水自動控制系統，選礦生產控制系統等自動化類產品