CN113083723B - 一种基于plc的x光分选控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于PLC的X光分选控制系统，涉及矿石分选技术领域。本发明中：PLC控制器同步获取到喷阀指令时间、实时的控制系统时间，对二者时间进行比对分析，判断并控制喷吹电磁阀得电状态。PLC控制器根据当前矿石分选数据指令信号以及对喷吹电磁阀的驱动控制；矿石分选自动控制系统获取到矿石受X光照射分析出的矿石内部所含矿物质的原子序数信息，PLC控制器驱动喷吹电磁阀进行对应气压等级的喷气分选操作。本发明通过对矿石进行X光分析，并进行系统时域化精准分析控制，并通过对喷吹电磁阀的喷气进行动作信号、气体驱动力进行驱动控制，较为精准的完成对应矿石的分选操作，降低了人工二次分选劳作，提高了劳动效率。

Description

一种基于PLC的X光分选控制系统
技术领域
本发明属于矿石分选技术领域，特别是涉及一种基于PLC的X光分选控制系统。
背景技术
目前，针对原矿颗粒的分选，主要有湿选和干选两种方法。湿选方法是以水、重悬浮液或其它液态流体作为分选介质的一类分选方法。湿选存在工艺复杂、设备较多、耗费大量水资源、环境污染较大、投资运行成本较高等问题，而且在严重缺水的地区也限制了湿选方法的应用。相比于湿选，干选方法具有投资少，工艺简单，运行成本低的优点。传统的干选方法是人工干选，靠人眼根据被选原矿颗粒中矿石颗粒和废石颗粒在颜色、纹理上的区别来进行识别，然后用手将废石颗粒捡出。人工干选或其它依靠光学成像的分选方法只能看到被选原矿颗粒中矿石颗粒和废石颗粒在颜色、纹理上的区别，但看不到它们在密度或内部物质组成上的区别，不能很好的对矿石颗粒和废石颗粒进行区分，人工干选方法还有生产效率较低的缺点。
另外，若是采用分选机器对矿石颗粒进行分选过程中，整个分选矿石的时域性以及分选时的控制精准性，都是需要注意的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于PLC的X光分选控制系统，通过对矿石进行X光分析，并进行系统时域化精准分析控制，并通过对喷吹电磁阀的喷气进行动作信号、气体驱动力进行驱动控制，较为精准的完成对应矿石的分选操作，降低了人工二次分选劳作，提高了劳动效率。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种基于PLC的X光分选控制系统，包括矿石分选自动控制系统，矿石分选自动控制系统中配置有PLC控制器和算法工控机，PLC控制器的输出端口连接喷吹电磁阀，PLC控制器驱动连接有X光发生器、X光接收器，X光发生器、X光接收器对所选矿石进行X光透射扫描；算法工控机获取到矿石X光图片，对矿石X光图片进行数据处理并进行深度学习；算法工控机通过以太网将矿石分选数据指令发送至PLC控制器；PLC控制器同步获取到喷阀指令时间、实时的控制系统时间，对二者时间进行比对分析，判断并控制喷吹电磁阀得电状态。
PLC控制器根据当前矿石分选数据指令信号以及对喷吹电磁阀的驱动控制，对当前矿石进行喷吹分选；其中，矿石分选自动控制系统获取到矿石受X光照射分析出的矿石内部所含矿物质的原子序数信息，PLC控制器驱动喷吹电磁阀进行对应气压等级的喷气分选操作。
作为本发明的一种优选技术方案，矿石分选自动控制系统通过数据信号线路连接有显示板和警示设备。
作为本发明的一种优选技术方案，设X光发生器、X光接收器之间对矿石进行照射图像采集至算法工控机发出矿石分选数据指令的系统时间间隔为Δt1；设算法工控机发出矿石分选数据指令至PLC控制器接收到矿石分选数据指令时的系统时间间隔为Δt2；设PLC控制器从获取到矿石分选数据指令至驱动喷吹电磁阀吹出分选气体的系统时间间隔为Δt3；则当前矿石从X光照射至到达喷吹电磁阀喷气分选位置的时间为ΔT，存在ΔT＝Δt1+Δt2+Δt3。
作为本发明的一种优选技术方案，矿石分选自动控制系统包括称重模块，设矿石传导经过称重模块时，称重模块传感采集到矿石重量为WG；设矿石分选自动控制系统获取到矿石受X光照射分析出的矿石内部所含矿物质信息为WX，当前矿石所需分选的落入区域为D；对喷吹电磁阀喷气口喷出的气流推力进行分析。
作为本发明的一种优选技术方案，设区域D与喷吹电磁阀喷气口之间的最大横向距离为L；设区域D与喷吹电磁阀喷气口之间的纵向距离为H；设矿石传送至喷吹电磁阀喷气口上方位置时的水平速度为VO；设喷吹电磁阀喷气口横向水平设置，设喷吹电磁阀喷气口喷出的气流推力为FT；
存在
Figure BDA0002997682170000031
其中
Figure BDA0002997682170000032
存在
Figure BDA0002997682170000033
作为本发明的一种优选技术方案，喷吹电磁阀喷气口连接有气压供给机构；气压供给机构的气压供给压强f(px)与喷吹电磁阀喷气口喷出的气流推力f(FT)之间存在关系：f(FT)∝f(px)。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过对矿石进行X光分析，并进行系统时域化精准分析控制，并通过对喷吹电磁阀的喷气进行动作信号、气体驱动力进行驱动控制，较为精准的完成对应矿石的分选操作，降低了人工二次分选劳作，提高了劳动效率。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中的矿石分选自动控制系统的系统逻辑示意图；
图2为本发明中的PLC控制器及其相关系统的逻辑关系示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明涉及一种基于PLC的X光分选控制系统。
在本发明中，矿石分选自动控制系统通过数据信号线路连接有显示板和警示设备；矿石分选自动控制系统中配置有PLC控制器和算法工控机，PLC控制器的输出端口连接喷吹电磁阀，PLC控制器驱动连接有X光发生器、X光接收器，X光发生器、X光接收器对所选矿石进行X光透射扫描；算法工控机获取到矿石X光图片，对矿石X光图片进行数据处理并进行深度学习；算法工控机通过以太网将矿石分选数据指令发送至PLC控制器；PLC控制器同步获取到喷阀指令时间、实时的控制系统时间，对二者时间进行比对分析，判断并控制喷吹电磁阀得电状态。
PLC控制器根据当前矿石分选数据指令信号以及对喷吹电磁阀的驱动控制，对当前矿石进行喷吹分选；其中，矿石分选自动控制系统获取到矿石受X光照射分析出的矿石内部所含矿物质的原子序数信息，PLC控制器驱动喷吹电磁阀进行对应气压等级的喷气分选操作
实施例二
在本发明中，进一步对本发明的X光分选控制系统进行分析控制。
㈠对矿石进行分选传动进行时间分析控制：
设X光发生器、X光接收器之间对矿石进行照射图像采集至算法工控机发出矿石分选数据指令的系统时间间隔为Δt1；设算法工控机发出矿石分选数据指令至PLC控制器接收到矿石分选数据指令时的系统时间间隔为Δt2；设PLC控制器从获取到矿石分选数据指令至驱动喷吹电磁阀吹出分选气体的系统时间间隔为Δt3；则当前矿石从X光照射至到达喷吹电磁阀喷气分选位置的时间为ΔT，存在ΔT＝Δt1+Δt2+Δt3。
㈡矿石分选自动控制系统包括称重模块，设矿石传导经过称重模块时，称重模块传感采集到矿石重量为WG；设矿石分选自动控制系统获取到矿石受X光照射分析出的矿石内部所含矿物质信息为WX，当前矿石所需分选的落入区域为D。
㈢对喷吹电磁阀喷气口喷出的气流推力进行分析：
设区域D与喷吹电磁阀喷气口之间的最大横向距离为L；设区域D与喷吹电磁阀喷气口之间的纵向距离为H；设矿石传送至喷吹电磁阀喷气口上方位置时的水平速度为VO；设喷吹电磁阀喷气口横向水平设置，设喷吹电磁阀喷气口喷出的气流推力为FT；
存在
Figure BDA0002997682170000061
其中
Figure BDA0002997682170000062
存在
Figure BDA0002997682170000063
其中，喷吹电磁阀喷气口连接有气压供给机构；气压供给机构的气压供给压强f(px)与喷吹电磁阀喷气口喷出的气流推力f(FT)之间存在关系：f(FT)∝f(px)。根据喷吹电磁阀喷气口所需喷出的气流推力大小，对应控制气压供给机构的气压供给压强或产生对应压强的功率大小。
实施例三
本发明中，矿石分选自动控制系统对所选矿石进行X光透射扫描，算法工控机获取到矿石X光图片后进行数据处理并不断学习，然后算法工控机通过以太网将矿石分选数据指令发送至PLC控制器，PLC控制器的输出端口连接喷吹电磁阀，控制器将得到的喷阀指令时间和实时的系统时间比对，从而控制电磁阀的得电与否。利用PLC控制器内部精确的定时器控制喷吹时间，可实现对矿石的精确分选，有效节省电能，另一方面降低了工人的劳动强度，提高劳动效率。
本发明可以采用中央集中控制方式,将所有子功能全部模块化，通过检查输入输出点,迅速的判断故障出处,自动控制显示板和警示设备,在发生故障及时警示以便降低损失，可实现全自动智能生产、无人值守、极大减轻工人工作强度。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”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。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.一种基于PLC的X光分选控制系统，包括矿石分选自动控制系统，矿石分选自动控制系统中配置有PLC控制器和算法工控机，PLC控制器的输出端口连接喷吹电磁阀，其特征在于：
PLC控制器驱动连接有X光发生器、X光接收器，X光发生器、X光接收器对所选矿石进行X光透射扫描；
算法工控机获取到矿石X光图片，对矿石X光图片进行数据处理并进行深度学习；
算法工控机通过以太网将矿石分选数据指令发送至PLC控制器；
PLC控制器同步获取到喷阀指令时间、实时的控制系统时间，对二者时间进行比对分析，判断并控制喷吹电磁阀得电状态；
PLC控制器根据当前矿石分选数据指令信号以及对喷吹电磁阀的驱动控制，对当前矿石进行喷吹分选；
其中，矿石分选自动控制系统获取到矿石受X光照射分析出的矿石内部所含矿物质的原子序数信息，PLC控制器驱动喷吹电磁阀进行对应气压等级的喷气分选操作；
矿石分选自动控制系统包括称重模块，设矿石传导经过称重模块时，称重模块传感采集到矿石重量为WG；
设矿石分选自动控制系统获取到矿石受X光照射分析出的矿石内部所含矿物质信息为WX，当前矿石所需分选的落入区域为D；
对喷吹电磁阀喷气口喷出的气流推力进行分析；
设区域D与喷吹电磁阀喷气口之间的最大横向距离为L；
设区域D与喷吹电磁阀喷气口之间的纵向距离为H；
设矿石传送至喷吹电磁阀喷气口上方位置时的水平速度为VO；
设喷吹电磁阀喷气口横向水平设置，设喷吹电磁阀喷气口喷出的气流推力为FT；
存在
Figure FDA0003741481630000021
存在
Figure FDA0003741481630000022
其中
Figure FDA0003741481630000023
存在
Figure FDA0003741481630000024
喷吹电磁阀喷气口连接有气压供给机构；
气压供给机构的气压供给压强f(px)与喷吹电磁阀喷气口喷出的气流推力f(FT)之间存在关系：f(FT)∝f(px)。
2.根据权利要求1所述的一种基于PLC的X光分选控制系统，其特征在于：
矿石分选自动控制系统通过数据信号线路连接有显示板和警示设备。
3.根据权利要求1所述的一种基于PLC的X光分选控制系统，其特征在于：
设X光发生器、X光接收器之间对矿石进行照射图像采集至算法工控机发出矿石分选数据指令的系统时间间隔为Δt1；
设算法工控机发出矿石分选数据指令至PLC控制器接收到矿石分选数据指令时的系统时间间隔为Δt2；
设PLC控制器从获取到矿石分选数据指令至驱动喷吹电磁阀吹出分选气体的系统时间间隔为Δt3；
则当前矿石从X光照射至到达喷吹电磁阀喷气分选位置的时间为ΔT，存在ΔT＝Δt1+Δt2+Δt3。
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