CN104635770B - 一种基于矿浆泵池液位为主控参数的分级器控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于矿浆泵池液位为主控参数的分级器控制方法，主要用于冶金矿山选矿厂分级器的控制，补偿功能模块对矿浆泵池液位测量值进行补偿处理；安全液位决策模块对当前液位处于安全液位或上限或下限进行判断；安全液位决策模块根据判断结果，分别调用低液位处理功能模块或高液位处理功能模块或安全液位处理功能模块，并给出相应的砂泵变频器运转信号和泵池补水调节阀开度指令信号，确保泵池液位处于安全范围之内。本发明解决了冶金矿山选矿厂分级器环节生产中矿浆泵池冒矿、砂泵抽空、泵喘振生产事故。
Description
技术领域
本发明属于自动控制技术领域，主要用于冶金矿山选矿厂分级器的控制。
背景技术
在冶金矿山选矿生产中，磨选分级是一个很重要的环节，在此环节中，砂泵把矿浆泵池的矿浆输送到分级器进行分级，同时泵池补水调节阀不断的给泵池补水，以维持矿浆泵池的液位在一个安全合理的范围。矿浆泵池液位是一个非常重要的工艺参数，保证矿浆泵池液位在安全生产的范围之内，是安全生产的前提。因为矿浆泵池液位偏低，砂泵容易进气无法送矿浆或者发生抽空和泵喘振的现象，而矿浆泵池液位偏高，则容易导致矿浆从泵池溢出，造成生产事故。 在保证矿浆泵池液位在安全生产的范围之内，为提高分级效果，还需要保证适当的的分级器入矿压力和入矿浓度。
由于分级器入矿压力和入矿浓度直接影响分级效果，所以目前在矿山生产中，为保证分级效果，生产重点放在了控制分级器入矿压力和入矿浓度上面，而忽视了矿浆泵池液位的控制。由于控制分级器入矿压力和入矿浓度对矿浆泵池液位会产生影响。这样，往往导致出现矿浆泵池冒矿、砂泵抽空、泵喘振的生产事故。
发明内容
为了减少矿浆泵池冒矿、砂泵抽空、泵喘振生产事故，本发明提供一种基于矿浆泵池液位为主控参数的分级器控制方法，使矿浆泵池液位被控制在生产要求的安全范围之内。
本发明的技术方案：
1、通过液位传感器测量矿浆泵池液位，并将液位测量值输入可编程控制器的液位补偿功能模块，进行液位补偿处理，以消除液面气泡对矿浆泵池真实液位的影响。
2、液位补偿功能模块的输出信号输入给安全液位决策模块，安全液位决策模块根据安全液位的上、下限，对补偿后的当前液位进行判断，判断出当前液位是低于下限值、高于上限值还是处于安全液位范围（即当前液位高于等于下限值且低于等于上限值）；
（1）安全液位决策模块如果判决出当前液位低于下限值，则把安全液位决策模块的输出信号输入给低液位处理功能模块。低液位处理功能是把砂泵变频器置于最低速度运转，把泵池补水调节阀置于最大开度，以便矿浆泵池液位尽快恢复至安全液位。
（2）安全液位决策模块如果判决出当前液位高于上限值，则把安全液位决策模块的输出信号输入给高液位处理功能模块。高液位处理功能是把砂泵变频器置于最高速度运转，把泵池补水调节阀置于最小开度，以便矿浆泵池液位尽快恢复至安全液位。
（3）安全液位决策模块如果判决出当前液位处于安全液位范围（即当前液位高于等于下限值且低于等于上限值），则把安全液位决策模块的输出信号，连同分级器入矿压力测量值和分级器入矿浓度测量值一起输入给安全液位处理功能模块。在安全液位处理功能模块里，把分级器入矿压力测量值和分级器入矿压力设定值进行比较，并通过控制砂泵变频器的运转速度，来进行入矿压力的控制，使入矿压力测量值趋于入矿压力设定值；同时，把分级器入矿浓度测量值和分级器入矿浓度设定值进行比较，并通过控制泵池补水调节阀的开度，来进行入矿浓度的控制，使入矿浓度测量值趋于入矿浓度设定值。分级器入矿压力和入矿浓度达到了生产要求的设定值，分级器的分级效果自然就好了。
所述当前液位即是矿浆泵池液位进行补偿处理后的矿浆泵池液位。
本发明对矿浆泵池液位测量值进行补偿处理，消除了液面气泡对矿浆泵池真实液位的影响。本发明减少了冶金矿山选矿厂分级器环节生产中，矿浆泵池冒矿、砂泵抽空、泵喘振生产事故。
附图说明
图1是本发明的工作原理方框图。
具体实施方式：
本发明通过液位传感器测量矿浆泵池液位；通过可编程控制器进行数据处理，可编程控制器包括液位补偿功能模块、安全液位决策模块、高液位处理功能模块、低液位处理功能模块和安全液位处理功能模块，执行设备是砂泵的变频器和补水调节阀。
设定：矿浆泵池满液位为100%，安全液位的上限值为90%，安全液位的下限值为30%，安全液位值为30%~90%。
液位补偿公式为：补偿后的当前液位=液位测量值×（1-0.1×a），
a是补偿系数。矿浆泵池液位测量值大于等于0%且小于60%时，补偿系数a=0.3；矿浆泵池液位测量值大于等于60%且小于等于100%时，补偿系数a=0.1。
实施例一：
1、把液位传感器测量到的矿浆泵池液位测量值15%输入到液位补偿功能模块；液位补偿功能模块对液位测量值15%进行补偿，取补偿系数a=0.3，补偿后的当前液位=液位测量值×（1-0.1×a）=15%×（1-0.1×0.3）=14.55%。
2、将液位补偿功能模块的输出信号（即补偿后的当前液位）输入给安全液位决策模块，安全液位决策模块对补偿后的当前液位14.55%进行判断，判断出当前液位14.55%低于下限值（30%），于是把安全液位决策模块的输出信号输入给低液位处理功能模块；低液位处理功能模块控制砂泵变频器以最低速度运转（37Hz），同时将泵池补水调节阀置于最大开度（100%），以便矿浆泵池液位尽快恢复至安全液位（30%~90%）。
实施例二：
1、把液位传感器测量到的矿浆泵池液位测量值95%输入到液位补偿功能模块；液位补偿功能模块对液位测量值95%进行补偿，取补偿系数a=0.1，补偿后的当前液位=液位测量值×（1-0.1×a）=95%×（1-0.1×0.1）=94.05%。
2、将液位补偿功能模块的输出信号（即补偿后的当前液位）输入给安全液位决策模块，安全液位决策模块对补偿后的当前液位94.05%进行判断，判决出当前液位94.05%高于上限值（90%），于是把安全液位决策模块的输出信号输入给高液位处理功能模块；高液位处理功能把砂泵变频器置于最高速度运转（45Hz），把泵池补水调节阀置于最小开度（0%），以便矿浆泵池液位尽快恢复至安全液位（30%~90%）。
实施例三：
1、把液位传感器测量到的矿浆泵池液位测量值50%输入到液位补偿功能模块；液位补偿功能模块对液位测量值50%进行补偿，取补偿系数a=0.3，补偿后的当前液位=液位测量值×（1-0.1×a）=50%×（1-0.1×0.3）=48.5%。
2、将液位补偿功能模块的输出信号（即补偿后的当前液位）输入给安全液位决策模块，安全液位决策模块对补偿后的当前液位48.5%进行判断，判决出当前液位48.5%处于安全液位范围（30%~90%），则把安全液位决策模块的输出信号，连同分级器入矿压力测量值（0.118MPa）和分级器入矿浓度测量值（45%）一起输入给安全液位处理功能模块。在安全液位处理功能模块里，把分级器入矿压力测量值（0.118MPa）和分级器入矿压力设定值（0.12MPa）进行比较，并通过控制砂泵变频器的运转速度，来进行入矿压力的控制，使入矿压力测量值趋于入矿压力设定值（0.12MPa）；同时，把分级器入矿浓度测量值（45%）和分级器入矿浓度设定值（48%）进行比较，并通过控制泵池补水调节阀的开度（0%~100%），来进行入矿浓度的控制，使入矿浓度测量值趋于入矿浓度设定值（48%）。
Claims (5)
1.一种基于矿浆泵池液位为主控参数的分级器控制方法，其特征是补偿功能模块对矿浆泵池液位测量值进行补偿处理；安全液位决策模块对当前液位处于安全液位或上限或下限进行判断；安全液位决策模块根据判断结果，分别调用低液位处理功能模块或高液位处理功能模块或安全液位处理功能模块，并给出相应的砂泵变频器运转信号和泵池补水调节阀开度指令信号，确保泵池液位处于安全范围之内；所述补偿功能模块对矿浆泵池液位测量值进行补偿处理，补偿公式为：补偿后的当前液位=液位测量值×（1-0.1×a），a是补偿系数;矿浆泵池液位测量值大于等于0%且小于60%时，补偿系数a=0.3；矿浆泵池液位测量值大于等于60%且小于等于100%时，补偿系数a=0.1。
2.根据权利要求1所述的一种基于矿浆泵池液位为主控参数的分级器控制方法，其特征是安全液位决策模块对补偿后的当前液位进行判断方法是：
（1）安全液位决策模块如果判断出当前液位低于下限值，则把安全液位决策模块的输出信号输入给低液位处理功能模块；低液位处理功能是把砂泵变频器置于最低速度运转，把泵池补水调节阀置于最大开度，以便矿浆泵池液位尽快恢复至安全液位；
（2）安全液位决策模块如果判断出当前液位高于上限值，则把安全液位决策模块的输出信号输入给高液位处理功能模块；高液位处理功能是把砂泵变频器置于最高速度运转，把泵池补水调节阀置于最小开度，以便矿浆泵池液位尽快恢复至安全液位；
（3）安全液位决策模块如果判断出当前液位处于安全液位范围，则把安全液位决策模块的输出信号，连同分级器入矿压力测量值和分级器入矿浓度测量值一起输入给安全液位处理功能模块；在安全液位处理功能模块里，把分级器入矿压力测量值和分级器入矿压力设定值进行比较，并通过控制砂泵变频器的运转速度，来进行入矿压力的控制，使入矿压力测量值趋于入矿压力设定值；同时，把分级器入矿浓度测量值和分级器入矿浓度设定值进行比较，并通过控制泵池补水调节阀的开度，来进行入矿浓度的控制，使入矿浓度测量值趋于入矿浓度设定值。
3.根据权利要求2所述的一种基于矿浆泵池液位为主控参数的分级器控制方法，其特征是所述下限值为矿浆泵池满液位的30%。
4.根据权利要求2所述的一种基于矿浆泵池液位为主控参数的分级器控制方法，其特征是所述上限值为矿浆泵池满液位的90%。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于矿浆泵池液位为主控参数的分级器控制方法，其特征是所述安全液位为矿浆泵池满液位的30%~90%。
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