CN109603213B - 浓密机控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种浓密机控制系统和方法，该浓密机控制系统包括浓密机、与浓密机相连接的絮凝剂输送泵、第一控制器、底流泵，以及第二控制器，其中，第一控制器，与絮凝剂输送泵相连接，第一控制器用于根据浓密机给料矿浆的流量和密度，对絮凝剂输送泵的当前运行频率进行动态调节；第二控制器，与底流泵相连接，第二控制器用于根据浓密机给料矿浆的流量和密度、底流泵出口的矿浆密度、浓密机的底部压力值，对底流泵的当前运行频率进行动态调节。通过本发明能够实现在浓密机运行过程中对絮凝剂输送泵和底流泵的运行频率进行自动控制，使得浓密机运行稳定，提升浓密机的自动控制效果。

Description

浓密机控制系统和方法
技术领域
本发明涉及浓密机技术领域，尤其涉及一种浓密机控制系统和方法。
背景技术
相关技术中，一般浓密机控制，以浓密机使用现场手动控制，或者将絮凝剂输送泵和底流泵按照一个设定频率运行。当使用工况发生较大变化时，不能及时调整运行频率参数，可能会造成浓密机运行不稳定，控制效果不理想。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的目的在于提出一种浓密机控制系统，能够实现在浓密机运行过程中对絮凝剂输送泵和底流泵的运行频率进行自动控制，使得浓密机运行稳定，提升浓密机的自动控制效果。
为达到上述目的，本发明实施例提出的浓密机控制系统，包括：浓密机、与所述浓密机相连接的絮凝剂输送泵、第一控制器、底流泵，以及第二控制器，其中，所述第一控制器，与所述絮凝剂输送泵相连接，所述第一控制器用于根据浓密机给料矿浆的流量和密度，对所述絮凝剂输送泵的当前运行频率进行动态调节；所述第二控制器，与所述底流泵相连接，所述第二控制器用于根据所述浓密机给料矿浆流量和密度、底流泵出口的矿浆密度、所述浓密机的底部压力值，对所述底流泵的当前运行频率进行动态调节。
本发明实施例提出的浓密机控制系统，第一控制器用于根据浓密机给料矿浆的流量和密度，对絮凝剂输送泵的当前运行频率进行动态调节，第二控制器，与底流泵相连接，第二控制器用于根据浓密机给料矿浆的流量和密度、底流泵出口的矿浆密度、浓密机的底部压力值，对底流泵的当前运行频率进行动态调节，能够实现在浓密机运行过程中对絮凝剂输送泵和底流泵的运行频率进行自动控制，使得浓密机运行稳定，提升浓密机的自动控制效果。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一实施例提出的浓密机控制系统的结构示意图；
图2是本发明另一实施例提出的浓密机控制系统的结构示意图；
图3是本发明一实施例提出的浓密机控制方法的流程示意图；
图4是本发明另一实施例提出的浓密机控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
图1是本发明一实施例提出的浓密机控制系统的结构示意图。
参见图1，该浓密机控制系统10包括：包括浓密机101、与浓密机101相连接的絮凝剂输送泵102、第一控制器103、底流泵104，以及第二控制器105，其中，
第一控制器103，与絮凝剂输送泵102相连接，第一控制器103用于根据浓密机101给料矿浆的流量和密度，对絮凝剂输送泵102的当前运行频率进行动态调节。
第二控制器105，与底流泵104相连接，第二控制器105用于根据浓密机101给料矿浆的流量和密度、底流泵104出口的矿浆密度、浓密机101的底部压力值，对底流泵104的当前运行频率进行动态调节。
其中，浓密机101是基于重力沉降作用的固液分离设备，其作用是使来料矿浆固液分离，从而达到取得其溢流上清液或底流浓缩矿浆的目的。
相关技术中，一般浓密机控制，以浓密机使用现场手动控制，或者将絮凝剂输送泵和底流泵按照一个设定频率运行。当使用工况发生较大变化时，不能及时调整运行频率参数，可能会造成浓密机运行不稳定，控制效果不理想。
为解决上述技术问题，本发明根据浓密机101使用工况中一些参数的实际变化情况，动态调节絮凝剂输送泵102和底流泵104的运行频率，使浓密机101运行平稳，并且，自动化程度高，减少操作人员人工调整的次数。
本发明实施例在具体实施的过程中，是根据浓密机101给料矿浆的流量和密度，对絮凝剂输送泵102的当前运行频率进行动态调节，以及根据浓密机101给料矿浆的流量和密度、底流泵104出口的矿浆密度、浓密机101的底部压力值，对底流泵104的当前运行频率进行动态调节。
可选地一些实施例中，参见图2，该浓密机控制系统10还包括：
分别与第一控制器103和絮凝剂输送泵102相连接的第一变频器106，其中，
第一控制器103用于根据浓密机101给料矿浆的流量和密度，计算出加入的矿浆干矿量，以及预设比例计算出需要添加的絮凝剂流量，以及计算出与需要添加的絮凝剂流量对应的第一运行频率；
第一控制器103根据第一运行频率，通过对第一变频器106进行控制，以对絮凝剂输送泵102的当前运行频率进行调节。
其中的预设比例可以预先根据操作人员的实际使用需求进行设定，或者，也可以由浓密机控制系统的出厂程序预先设定，对此不作限制。
可选地一些实施例中，参见图2，该浓密机控制系统10还包括：分别与第二控制器105和底流泵104相连接的第二变频器107，其中，
第二控制器105用于根据浓密机101给料矿浆的流量和密度，计算出加入的矿浆干矿量，根据此干矿量和底流矿浆密度计算出需要设定的底流矿浆的流量，以及对应的第二运行频率，同时参考浓密机101底部压力值，和底流矿浆的密度值，调整底流矿浆流量的设定值；
第二控制器105根据第二运行频率，通过对第二变频器107进行控制，以对底流泵104的当前运行频率进行动态调节。
在本发明的实施例中，第一变频器106和第二变频器107可以为两个不同的变频器，通过设置两个不同的变频器，实现对浓密机101运行过程中对絮凝剂输送泵102和流泵104的运行频率分别进行控制，保障不同的控制逻辑互不冲突和影响，提升控制精准度和实时性，进一步提升控制效果。
或者，为了节省系统的安装设计成本，也可以将第一变频器106和第二变频器107的两个控制逻辑集成到一个变频器中的不同的控制线程中，对此不作限制。
本发明实施例中，第一控制器103和第二控制器105中具备有可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器根据所采集到的浓密机101使用工况中一些参数(例如为浓密机101给料矿浆的流量和密度、底流泵104出口的矿浆密度、浓密机101的底部压力值、以及底流泵104的底流矿浆的密度值等)，根据该一些参数生成对应的电信号，并通过电信号传输到可编程逻辑控制器的模拟量输入卡件，通过模拟量输出卡件输出4～20mA信号给变频器，以调整变频器的频率。
可选地一些实施例中，参见图2，该浓密机控制系统10还包括：
分别与絮凝剂输送泵102和底流泵104相连接的第一流量计108和第一密度计109，第一流量计108和第一密度计109分别与第一控制器103相连接，第一流量计108和第一密度计109分别与第二控制器105相连接；其中，
所述第一流量计108和第一密度计109用于计算加入浓密机的干矿量。
本发明实施例中的第一流量计108可以具体设置在浓密机101矿浆进料管处。
可选地一些实施例中，参见图2，该浓密机控制系统10还包括：
分别与絮凝剂输送泵102相连接的第三流量计110，第三流量计110与第一控制器105相连接；其中，
第三流量计110用于采集絮凝剂输送泵102出口的絮凝剂流量；
第二密度计111用于采集底流泵104出口的矿浆密度。
在本发明的实施例中，上述的第一流量计108和第一密度计109、以及第三流量计110和第二密度计111可以分别设置，或者也可以集成设置在一个数据采集装置中，设置方式灵活，能够满足各种浓密机控制系统的安装需求。
可选地一些实施例中，参见图2，该浓密机控制系统10还包括：
与所述底流泵相连接的第二流量计112和第二密度计111，所述第二密度计111用于计算底流矿浆流量的设定值，所述第三流量计110用于采集所述底流泵出口的流量值，并将所述出口的流量值馈入所述第二控制器的控制逻辑中。
在本发明的实施例中，上述的第一流量计108、第三流量计110以及第二流量计112可以为电磁流量计，上述的第一密度计109和第二密度计111可以为核密度计，在具体执行的过程中，絮凝剂输送泵102的出口设置电磁流量计，浓密机101矿浆进料管设置电磁流量计和核密度计，底流泵104出口设置电磁流量计和核密度计。浓密机101底部设置压力变送器113，可以将所采集的仪表信号都连接到可编程逻辑控制器的模拟量输入卡件，将絮凝剂输送泵102的第一变频器106和浓密机101底流泵104对应的第二变频器107的频率设定信号连接到该模拟量输出卡件。
在可编程逻辑控制系统中设置第一控制器103的控制逻辑。该控制逻辑中，将第一流量计108检测得到的流量值和矿浆密度相乘，再按预设比例计算成需要添加的絮凝剂流量，此需要添加的絮凝剂流量即为控制逻辑的设定值；将第二流量计112的检测的流量值作为第一控制器103中控制逻辑的馈入值，通过控制逻辑计算得出的输出值作为与需要添加的絮凝剂流量对应的第一运行频率。
通过第二流量计112用于采集絮凝剂输送泵102出口的流量值，并将出口的流量值馈入第一控制器103的控制逻辑中，能够进一步提升控制精准度。
可选地一些实施例中，参见图2，该浓密机控制系统10还包括：
与浓密机101相连接的压力变送器113，压力变送器113用于采集浓密机101的底部压力值。
在可编程逻辑控制系统中设置第二控制器105的控制逻辑。将第一流量计108检测得到的流量值和矿浆密度相乘，得到需要设定的底流矿浆的流量，再除以底流矿浆密度，得到需要设定的底流矿浆的流量。此需要设定的底流矿浆的流量可以作为第二控制器105的控制逻辑；将第三流量计110检测得到的流量值作为第二控制器105的控制逻辑的馈入值，通过控制回路计算得出的输出值作为与底流泵104的底流矿浆的密度值所对应的第二运行频率。同时，参考底流矿浆出口的密度和浓密机101底部压力值，动态调整需要设定的底流矿浆的流量。
本实施例中，第一控制器用于根据浓密机给料矿浆的流量和密度，对絮凝剂输送泵的当前运行频率进行动态调节，第二控制器，与底流泵相连接，第二控制器用于根据浓密机给料矿浆的流量和密度、底流泵出口的矿浆密度、浓密机的底部压力值，对底流泵的当前运行频率进行动态调节，能够实现在浓密机运行过程中对絮凝剂输送泵和底流泵的运行频率进行自动控制，使得浓密机运行稳定，提升浓密机的自动控制效果。
图3是本发明一实施例提出的浓密机控制方法的流程示意图。
参见图3，该方法包括：
S301：根据浓密机给料矿浆的流量和密度以及稀释水的流量，对所述絮凝剂输送泵的当前运行频率进行动态调节。
S302：根据所述浓密机给料矿浆的流量和密度、底流泵出口的矿浆密度、所述浓密机的底部压力值，对所述底流泵的当前运行频率进行动态调节。
可选地，一些实施例中，参见图4，该方法还包括：
S401：根据浓密机给料矿浆的流量和密度，以及预设比例计算出需要添加的絮凝剂流量，以及计算出与需要添加的絮凝剂流量对应的第一运行频率。
S402：根据第一运行频率，通过对第一变频器进行控制，以对絮凝剂输送泵的当前运行频率进行调节。
S403：根据所述浓密机给料矿浆的流量和密度、所述底流泵出口的矿浆密度，确定出需要设定的底流矿浆的流量，以及所述底流泵的底流矿浆的密度值所对应的第二运行频率。
S404：根据第二运行频率，通过对第二变频器进行控制，以对底流泵的当前运行频率进行动态调节。
S405：采集浓密机的底部压力值。
S406：根据浓密机的底部压力值对需要设定的底流矿浆的流量进行动态调整。
需要说明的是，前述图1-图2实施例中对浓密机控制系统10实施例的解释说明也适用于该实施例的浓密机控制方法，其实现原理类似，此处不再赘述。
本实施例中，通过根据浓密机给料矿浆的流量和密度，对絮凝剂输送泵的当前运行频率进行动态调节，根据浓密机给料矿浆的流量和密度、底流泵出口的矿浆密度、浓密机的底部压力值，对底流泵的当前运行频率进行动态调节，能够实现在浓密机运行过程中对絮凝剂输送泵和底流泵的运行频率进行自动控制，使得浓密机运行稳定，提升浓密机的自动控制效果。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种浓密机控制系统，其特征在于，包括浓密机、与所述浓密机相连接的絮凝剂输送泵、第一控制器、底流泵，以及第二控制器，其中，
所述第一控制器，与所述絮凝剂输送泵相连接，所述第一控制器用于根据浓密机给料矿浆的流量和密度，对所述絮凝剂输送泵的当前运行频率进行动态调节；
所述第二控制器，与所述底流泵相连接，所述第二控制器用于根据所述浓密机给料矿浆的流量和密度、底流泵出口的矿浆密度、所述浓密机的底部压力值，对所述底流泵的当前运行频率进行动态调节；
还包括：
分别与絮凝剂输送泵和底流泵相连接的第一流量计和第一密度计，所述第一流量计和第一密度计分别与所述第一控制器相连接，所述第一流量计和第一密度计分别与所述第二控制器相连接；其中，
所述第一流量计和第一密度计用于计算加入浓密机的干矿量；
还包括：
分别与所述絮凝剂输送泵相连接的第二流量计，所述第二流量计与所述第一控制器相连接；其中，
所述第二流量计用于采集所述絮凝剂输送泵出口的絮凝剂流量；
还包括：
与所述浓密机相连接的压力变送器，所述压力变送器用于采集所述浓密机的底部压力值；
所述第二控制器还用于根据所述浓密机的底部压力值对所述需要设定的底流矿浆的流量进行动态调整；
还包括：
与所述底流泵相连接的第三流量计和第二密度计，所述第二密度计用于计算底流矿浆流量的设定值，所述第三流量计用于采集所述底流泵出口的流量值，并将所述出口的流量值馈入所述第二控制器的控制逻辑中；
还包括：
将第二流量计的检测的流量值作为第一控制器中控制逻辑的馈入值，通过控制逻辑计算得出的输出值作为与需要添加的絮凝剂流量对应的第一运行频率；
将第三流量计检测得到的流量值作为第二控制器的控制逻辑的馈入值，通过控制回路计算得出的输出值作为与底流泵的底流矿浆的密度值所对应的第二运行频率。
2.如权利要求1所述的浓密机控制系统，其特征在于，还包括：分别与所述第一控制器和所述絮凝剂输送泵相连接的第一变频器，其中，
所述第一控制器用于根据浓密机给料矿浆的流量和密度，计算出加入的矿浆干矿量，以及预设比例计算出需要添加的絮凝剂流量，以及计算出与所述需要添加的絮凝剂流量对应的第一运行频率；
所述第一控制器根据所述第一运行频率，通过对所述第一变频器进行控制，以对所述絮凝剂输送泵的当前运行频率进行调节。
3.如权利要求1所述的浓密机控制系统，其特征在于，还包括：分别与所述第二控制器和所述底流泵相连接的第二变频器，其中，
所述第二控制器用于根据浓密机给料矿浆的流量和密度，计算出加入的矿浆干矿量，根据此干矿量和底流矿浆密度计算出需要设定的底流矿浆的流量，以及对应的第二运行频率，同时参考浓密机底部压力值，和底流矿浆的密度值，调整底流矿浆流量的设定值；
所述第二控制器根据所述第二运行频率，通过对所述第二变频器进行控制，以对所述底流泵的当前运行频率进行动态调节。
4.一种应用于上述权利要求1-3中任一一项所述浓密机控制系统的浓密机控制方法，其特征在于，包括：
根据浓密机给料矿浆的流量和密度以及稀释水的流量，对所述絮凝剂输送泵的当前运行频率进行动态调节；
根据所述浓密机给料矿浆的流量和密度、底流泵出口的矿浆密度、所述浓密机的底部压力值，对所述底流泵的当前运行频率进行动态调节。
5.如权利要求4所述的浓密机控制方法，其特征在于，还包括：
根据所述浓密机给料矿浆流量和密度，以及预设比例计算出需要添加的絮凝剂流量，以及计算出与所述需要添加的絮凝剂流量对应的第一运行频率；
根据所述第一运行频率，通过对第一变频器进行控制，以对所述絮凝剂输送泵的当前运行频率进行调节。
6.如权利要求5所述的浓密机控制方法，其特征在于，还包括：
根据所述浓密机给料矿浆的流量和密度、所述底流泵出口的矿浆密度，确定出需要设定的底流矿浆的流量，以及所述底流泵的底流矿浆的密度值所对应的第二运行频率；
根据所述第二运行频率，通过对第二变频器进行控制，以对所述底流泵的当前运行频率进行动态调节。
7.如权利要求6所述的浓密机控制方法，其特征在于，还包括：
采集所述浓密机的底部压力值；
根据所述浓密机的底部压力值对所述需要设定的底流矿浆的流量进行动态调整。
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