CN2730479Y - 磁选柱自动控制器 - Google Patents

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CN2730479Y CN 200320126144 CN200320126144U CN2730479Y CN 2730479 Y CN2730479 Y CN 2730479Y CN 200320126144 CN200320126144 CN 200320126144 CN 200320126144 U CN200320126144 U CN 200320126144U CN 2730479 Y CN2730479 Y CN 2730479Y
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桂龙吉
李日善
赵汝雪
王强
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桂龙吉
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Abstract

磁选柱自动控制器,包括棒形传感器和通过形传感器和控制器主机,控制器主机包括控制部分,控制部分包括可编程控制器及其外围电路,外围电路包括棒形传感器整形与分频电路、通过形传感器整形与分频电路,给矿及精矿LED显示驱动电路、给矿及精矿A/D转换电路、给矿及精矿电机正反驱动控制电路。传感器整形与分频电路由包括三极管N5-N7、集成电路IC1、拨码开关IC2组成的电路;A/D转换电路由包括光电耦合器IC16、集成电路IC14组成的电路;电机正反驱动电路由包括集成电路IC10、IC11、与门IC12A、IC12C、IC12D、三极管N8-N11组成的电路。本实用新型能精确控制给矿量,并使精矿排放浓度达到要求、使精矿品位稳定,提高磁选柱的选别效率。

Description

磁选柱自动控制器
(一)技术领域
本实用新型涉及一种电磁式重选设备,特别是涉及一种磁选柱自动控制装置。
(二)背景技术
磁选柱是一种新型高效的电磁式磁重选设备,通过磁聚合——分散及放置上升水流,使磁铁矿在磁力、水力联合作用下,有效分出单体脉石及中贫连生体,是目前“提质降硅”比较理想的电磁式磁重选设备。在各种磁重选设备中,对提高铁精矿品位效果最佳。
由于磁选柱的上升水流速度、精矿排矿口大小需要根据实际要求随时调整,才能获得最佳的选别效果,而岗位操作人员用目测颜色的方法及用取样勺不定期检测不可能准确及时地掌握溢流浓度和精矿浓度,以至严重影响磁选柱的选别指标和效率。
(三)发明内容
本发明要解决的技术问题,是为克服上述问题提供一种磁选柱自动控制器,该磁选柱自动控制器,不仅能调节给矿阀门的开度,控制给矿量还能精确调节精矿排矿阀门的开度,使精矿排出浓度达到所需要求。
采用的技术方案是:
磁选柱自动控制器,包括磁选柱控制器主机、棒型传感器、通过型传感器和执行器。
磁选柱控制器主机,包括主机箱体和控制部分。主机箱体的前面板上设置有包括下述部件:
1、磁选柱上部矿浆浓度显示器,显示磁选柱上部棒形传感器的测量值或泵浆浓度值;
2、磁选柱下部精矿浓度显示部分:显示磁选柱底部通过型传感器测量值或精矿;
3、控制器机箱锁;
4、给矿阀门开度显示部分:显示给矿阀门开度(阀门开的大小),范围0——1000;
5、精矿阀门开度显示部分:显示精矿阀门开度范围0——1000;
6、“上阀电动”:按下后红灯亮,此时控制方式为电动方式,按“上阀门开”或“上阀门关”可控制给矿阀门开或关;抬起时红灯灭,控制方式为自动方式,此时系统自动运行;
7、“上阀门开”:“上阀电动”按钮按下后有效;
8、“上阀门关”:“上阀电动”按钮按下后有效;
9、“下阀电动”:按下后红灯亮,此时控制方式为电动方式,按“下阀门开”或“下阀门关”可控制精矿阀门开或关;抬起时红灯灭,控制方式为自动方式,此时系统自动运行;
10、“下阀门开”:“下阀电动”按钮按下后有效;
11、“下阀门关”:“下阀电动”按钮按下后有效;
12、液晶触摸屏:具有设置传感器校准值、基准值、电机控制系数等功能;
13、电源指示灯;
14、电源开关:“0”电源关,“1”电源开。
控制部分包括可编程控制器PLC及其外围电路,可编程控制器PLC的外围电路包括给矿电路和精矿电路,且两者电路相同。因此,以给矿电路为例予以说明:包括传感器整形与分频电路、LED显示驱动电路、A/D转换电路、减速电机驱动电路和电机正反转驱动和限位电路。可编程控制器PLC为市售产品。
A、传感器整形与分频电路(见图2),包括三极管N5、集成电路IC1、IC2、三极管N6、N7。三极管N5的基板经电容C2接插座S1的2脚,经电容C2、电阻R16接地,并经R13接VCC。IC1为分频器。三极管N5的集电极接IC4的11脚,N5发射极接地。IC4的4、6、14、13、15和1-3脚,分别接IC12的1-8脚。IC12的9-16脚连接,并接电阻R17的一端,R17的另一端接三极管N6的基极,N6的集电极经电阻R41接三极管N7的基极,N6的发射极接地,N7的发射极接+24V,集电极为输出端,接插座S5的1脚,再输出给可编程控制器PLC。插座S1的2脚接PLC的对应输入端子。棒形传感器获得的随铁浓度变化的频率信号经R16负载电阻和C2耦合电容进入N5的NPN三极管进行放大整形,整形后的信号幅度为4.5V,频率为500KHZ左右的方波信号,再经IC1进行1024分频,IC12为拨码开关。然后经过N6、N7的24V电平转换后进入PLC进行数据处理。
B、LED显示驱动电路
显示驱动电路包括给矿显示驱动电路和精矿显示驱动电路,且两者完全相同,以给矿显示驱动电路为例,包括7段发光管LED2-LED4,显示电路和显示驱动电路,显示驱动电路包括7段译码驱动器IC7-IC5、译码器IC9、拨码开关IC8和排电阻PR2,IC7、IC6、IC5的7脚、1脚、2脚、6脚相连接,并分别接排电阻PR2的2-5脚。PLC输出插座J5的Y0-Y3接PR2的2-5脚,为8421码的显示数据。PLC输出插座J5的Y4-Y6为译码端,连接于译码器IC9的1-3脚和PR2的6-8脚。IC9的15-9脚分别接拨码开关IC8的1-7脚。IC8的10脚、11脚、15脚分别接IC7、IC6、IC5的5脚。J5插座的8脚接PLC,作为连机指示灯。PLC输出给给矿电路插座S7的1、2脚(DJ+、DJ-),经面板上的自动/电动开关,接IC8、IC9的2脚(IN+、IN-),由插座S6输出给接矿电机的固体继电器(G1-1、G1-2),使电机正反转。在给矿指示器内采用近接传感器,GH1、GH2分别接给矿执行器内的上限和下限接近传感器的信号端。当铁片接近传感器时,GH1、GH2对地短路,N3或N4截止,固体继电器不通。
C、A/D转换电路,由给矿电路的A/D转换电路和精矿电路的A/D转换电路组成,且在电路结构上两者完全相同(见图12)。以给矿电路中包括的A/D转换电路为例,包括光电耦合器IC16、集成IC1(给矿阀门A/D集成电路)和排电阻PR1。IC14的18-11脚分别接插座J2的10-3脚。J2的10-3脚分别接IC16中的各对应三极管的发射极9、11、13、15脚。IC16中的各发光二极管的正极分别接PR1的2-9脚。插座J2接PLC的对应接线端子。IC14的3脚接插座J1的3脚。由给矿电动执行器传来的0-20毫安的阀位信号接A/D转换电路的插座J1的1脚,经电阻R9、R8压降、分压(变成0-5V的电压信号)后接IC14的6脚,J1的1脚接J3的1脚。J3接给矿阀门开度表的对应接线端子,经IC14转换成8位数字信号,经IC16变换为0V、24V的PLC可接受的电压信号,输出给PLC。PLC还输出WV1信号做为给矿A/D电路的启动读信号,PLC输出的RV1为IC14的读信号,IC14的9脚为2。5V的基准信号,由LM336提供。
D、减速机驱动电路,由给矿电机驱动电路和精矿电机驱动电路组成,且两个电路在结构上完全相同。以给矿电机驱动电路为例,包括固体继电器SSR1、SSR2和电容C1,交流电机A相线、B相线分别接固体继电路SSR1、SSR2的输出端,在A相线、B相线之间接移相电容C1
E、电机正反驱动控制电路,由给矿阀门电机正反驱动电路和精矿阀门电机正反驱动电路组成,且两者电路在结构上相同,以给矿阀门电机正反驱动为例,包括集成电路IC11、IC10,与门IC12:A、IC12:D、IC12:C,三极管N8-N11。IC11的4脚接IC12:D的12脚和IC12:A的1脚,IC11的2脚接插座S14的3脚。IC10的4脚接IC12:A的2脚和IC12:C的9脚,IC10的2脚接插座S14的4脚。IC12:A的3脚分别接IC12:D、IC12:C的13脚、8脚。IC12:D的11脚经电阻R25接N9的基极,N9的集电极接N11的基极,并经二极管D5接插座S11的2脚,并经二极管D7接N8的集电极,N8集电极接插座S11的3脚,N9的发射极接地,N11的发射极经发光二极管F4接地。N11的集电极接插座S12的2脚。IC12:C的10脚经电阻R26接N10的基极,N10的发射极接地,集电极接N8的基极,N8的发射极经发光二极管F3接地。N8的集电极接插座S12的4脚。插座S14的1脚、2脚分别接插座S8的1脚、2脚,S14接面板功能开关,S8接PLC输出端。
磁选柱自动控制器,不仅能调节给矿阀门的开度,控制给矿量,还能精确调节精矿排矿阀门的开度,使精矿排出浓度达到所需要求。同时还可根据用户要求控制给水阀门开度(可选),调节上升水流速度,控制溢流浓度,使磁选柱工作在最佳状态下。本控制器能够充分发挥磁选柱设备的潜在性能,提高磁选柱的选别效率,减轻操作工作的操作难度和劳动强度,使精矿品位稳定。
(四)附图说明
图1是机箱面板示意图。
图2是给矿部分电路的传感器整形和分频电路。
图3、图4、图5分别是插座S2、S6、S3示意图。
图6是精矿部分电路的传感器整形和分频电路。
图7、图8、图9是插座S9、S11、S12示意图。
图10是LED显示驱动电路。
图10a是7段发光管LED显示电路。
图11是插座J5示意图,接PLC。
图12为A/D转换电路中的光电耦合电路。
图12a为给矿A/D转换电路。
图12b为精矿A/D转换电路。
图12c为接给矿阀门开度表电路。
图12d为接精矿阀门开度表电路。
图13是稳压电源电路图。
图14是减速机驱动电路。
图15为给矿电机正反转驱动控制电路。
图15a是插座S14示意图,接面板功能开关。
图15b是插座S8示意图,接PIC输出。
图16是精矿电机正反转驱动电路图。
图16a是插座S4示意图,接面板功能开关。
图17是插座S5示意图,接PIC。
图17a是插座S7示意图,接PIC输入。
图18是控制部分电路结构框图。
图19是工作原理框图。
图20是传感器示意图。
(五)具体实施方式
磁选柱自动控制器,包括磁选柱控制器主机、棒形传感器17、通过形传感器18、给矿执行机构19、精矿执行器20。
磁选柱控制器主机,包括机箱15和控制部分。机箱15的前面板16上设置有:
1、磁选柱上部矿浆浓度显示器,显示磁选柱上部棒形传感器的测量值或泵浆浓度值;
2、磁选柱下部精矿浓度显示部分:显示磁选柱底部通过形传感器测量值或精矿;
3、控制器机箱锁;
4、给矿阀门开度显示部分:显示给矿阀门开度(阀门开的大小),范围0——1000;
5、精矿阀门开度显示部分:显示精矿阀门开度范围0-1000;
6、“上阀电动”:按下后红灯亮,此时控制方式为电动方式,按“上阀门开”或“上阀门关”可控制给矿阀门开或关;抬起时红灯火,控制方式为自动方式,此时系统自动运行;
7、“上阀门开”:“上阀电动”按钮按下后有效;
8、“上阀门关”:“上阀电动”按钮按下后有效;
9、“下阀电动”:按下后红灯亮,此时控制方式为电动方式,按“下阀门开”或“下阀门关”可控制精矿阀门开或关;抬起时红灯灭,控制方式为自动方式,此时系统自动运行;
10、“下阀门开”:“下阀电动”按钮按下后有效;
11、“下阀门关”:“下阀电动”按钮按下后有效;
12、液晶触摸屏:具有设置传感器校准值、基准值、电机控制系数等功能;
13、电源指示灯;
14、电源开关:“0”电源关,“1”电源开。
控制部分包括可编程控制PLC及其外围电路。可编程序控制器PLC的外围电路包括棒形传感器整形与分频电路、通过形传感器整形与分频电路、给矿LED显示驱动电路、精矿LED显示驱动电路、给矿A/D转换电路、精矿A/D转换电路、给矿电机正反驱动控制电路、精矿电机正反驱动控制电路、减速机驱动电路。
A、棒形传感器整形与分频电路,包括三极管N5,集成电路IC1、IC2,三极管N6、N7。IC1为4060分频器、IC2为拨码开关SW-DIP8。棒形传感器1的信号输出端与插座S1的2脚电连接。N5的基极经电容C2接S1的2脚,经C2、电阻R16接地,N5的基极经R13接VCC、经R15接地;N5的发射极接地,N5的集电极接IC1的11脚,并经R14接VCC。IC1的4、6、14、13、15、1-3脚分别接IC2的1-8脚。IC2的16-9脚连接,并经电阻R17接N6的基极,N6的发射极接地,集电极经电阻R41接N7的基极,N7的发射极接+24V,集电极为信号输出端,输出给PLC,即接PLC的对应接线端子(见图2)。
通过形传感器整形与分频电路与棒形传感器整形与分频电路在结构上相同(见图6),只是三极管N12的基极经电容C接插座S13的2脚,S13的2脚接通过形传感器2的信号输出端,三极管N14的输出端,即N14的集电极接插座S9的2脚,S9的2脚接PLC上的对应接线端子。
B、给矿LED显示驱动电路,包括给矿显示驱动电路和精矿显示驱动电路,且两者完全相同,以给矿显示驱动电路为例,包括7段发光管LED2-LED4(见图11)和显示驱动电路(见图10),显示驱动电路包括7段译码驱动器IC7-IC5、译码器IC9、拨码开关IC8和排电阻PR2,IC3-IC5为4513型译码驱动器,LED2-LED3为12106E型7段发光管,IC9为74HC138型译码器。IC7、IC6、IC5的7脚、1脚、2脚、6脚相连接,并分别接排电阻PR2的2-5脚。PLC输出插座J5的Y0-Y3接PR2的2-5脚,为8421码的显示数据。PLC输出插座J5的Y4-Y6为译码端,连接于译码器IC9的1-3脚和PR2的6-8脚。IC9的15-9脚分别接拨码开关IC8的1-7脚。IC8的10脚、11脚、15脚分别接IC7、IC6、IC5的5脚。J5插座的8脚接PLC,作为连机指示灯。PLC输出给给矿电路插座S7的1、2脚(DJ+、DJ-),经面板上的自动/电动开关,接IC8、IC9的2脚(IN+、IN-),由插座S6输出给接矿电机的固体继电器(G1-1、G1-2),使电机正反转。在给矿执行器内采用接近传感器,GH1、GH2分别接给矿执行器内的上限和下限接近传感器的信号端。
发光二极管LED2-LED4由显示驱动电路驱动。LED2的2-4脚分别与IC5的11-13脚连接,LED2的6、7、9、10脚分别与IC5的14、15、17、16脚连接。LED3的2-4脚分别与IC4的11、12、13脚连接,LED3的6、7、9、10脚分别与IC6的14、15、17、16脚连接。LED4的2-4脚分别与IC7的11-13脚连接,LED4的6、7、9、10脚分别与IC7的14、15、17、16脚连接。LED2、LED3、LED4的1脚、5脚接地。
C、A/D转换电路,由给矿电路的A/D转换电路和精矿电路的A/D转换电路组成,且在电路结构上两者完全相同(见图12)。以给矿电路中包括的A/D转换电路为例,包括光电耦合器IC16、集成电路IC14(给矿阀门A/D集成电路)和排电阻PR1。IC16由二个TIL199型光电耦合器组成,IC14为ADC0002型A/D转换器。IC1418-11脚分别接插座J2的10-3脚。J2的10-3脚分别接IC16中的各对应三极管的发射极9、11、13、15脚。IC16中的各发光二极管的正极分别接PR1的2-9脚。插座J2接PLC的对应接线端子。IC14的3脚接插座J1的3脚。由给矿电动执行器3传来的0-20毫安的阀位信号接A/D转换电路的插座J1的1脚,经电阻R9、R8压降、分压(变成0-5V的电压信号)后接IC14的6脚,J1的1脚接J3的1脚。J3接给矿阀门开度表的对应接线端子,经IC14转换成8位数字信号,经IC16变换为0V、24V的PLC可接受的电压信号,输出给PLC。PLC还输出WV1信号做为给矿A/D电路的启动读信号,PLC输出的RV1为ADC0002的读信号,ADC0002的9脚为2。5V的基准信号,由LM336提供(见图13)。
精矿电路的A/D转换电路,包括光电耦合器IC16、集成电路IC15和插座J4。其电路组成与给矿电路的A/D转换电路相同,故不祥述。
D、减速机驱动控制电路,由给矿电机驱动电路和精矿电机驱动电路组成,且两个电路在结构上完全相同。以给矿电机驱动电路为例,包括固体继电器SSR1、SSR2和电容C1,交流电机A相线、B相线分别接固体继电路SSR1、SSR2的输出端,在A相线、B相线之间接移相电容C1
E、电机正反驱动控制电路,由给矿阀门电机正反驱动电路和精矿阀门电机正反驱动电路组成,且两者电路结构相同,以给矿阀门电机正反驱动电路为例,包括集成电路IC11、IC10,与门IC12:A、IC12:D、IC12:C,三极管N8-N11。集成电路IC11、IC10为光电隔离器件4M25。IC12:A、IC12:B、IC12:C为与门4811。IC11的4脚接IC12:D的12脚和IC12:A的1脚,IC11的2脚接插座S11的3脚。IC11的1脚经电阻R18接+12V,IC11的5脚接+12V。IC11的4脚经电阻R23接地。IC10的1脚经电阻R29接+12V,IC10的5脚接+12V、IC10的4脚经电阻R24接地。IC10的4脚接IC12:A的2脚和IC12:C的9脚,IC10的2脚接插座S14的4脚。IC12:A的3脚分别接IC12:D、IC12:C的13脚、8脚。IC12:D的11脚经电阻R25接N9的基极,N9的集电极接N11的基极,并经电阻R22接+12V,经二极管D5接插座S12的2脚,并经二极管D7接N8的集电极,N8集电极接插座S12的4脚,N9的发射极接地,N11的发射极经发光二极管F4接地。N11的集电极接插座S12的2脚。IC12:C的10脚经电阻R26接N10的基极,N10的发射极接地,集电极接N8的基极,并经二极管D8接N11的集电极,经二极管D6接插座S11的3脚。二极管D6负极接电阻R28,R28另一端接+12V。N8的发射极经发光二极管F3接地。N8的集电极接插座S12的4脚。接座S14的1脚、2脚分别接插座S8的1脚、2脚,S14接面板功能开关,S8接PLC输出端。

Claims (1)

1、磁选柱自动控制器,包括磁选柱控制器主机、棒形传感器(17)、通过形传感器(18)、给矿执行机构(19)、精矿执行器(20),磁选柱控制器主机,包括机箱(15)和控制部分,控制部分包括可编程控制器PLC及其外围电路,可编程序控制器PLC的外围电路包括棒形传感器整形与分频电路、通过形传感器整形与分频电路、给矿LED显示驱动电路、精矿LED显示驱动电路、给矿A/D转换电路、精矿A/D转换电路、给矿电机正反驱动控制电路、精矿电机正反驱动控制电路、减速机驱动电路;其特征在于:
A、通过形传感器整形与分频电路在结构上和棒形传感器整形与分频电路相同,以棒形传感器整形与分频电路为例,包括三极管N5,集成电路IC1、拨码开关IC2,三极管N6、N7,棒形传感器(1)的信号输出端与插座S1的2脚电连接,N5的基极经电容C2接S1的2脚,经C2、电阻R16接地,N5的发射极接地,N5的集电极接IC1的11脚,IC1的4、6、14、13、15、1-3脚分别接IC2的1-8脚,IC2的16-9脚连接,并经电阻R17接N6的基极,N6的发射极接地,集电极经电阻R41接N7的基极,N7的发射极接+24V,集电极输出给PLC;
B、给矿LED显示驱动电路,包括给矿显示驱动电路和精矿显示驱动电路,且两者完全相同,以给矿显示驱动电路为例,包括7段发光管LED2-LED4和显示驱动电路,显示驱动电路包括7段译码驱动器IC7-IC5、译码器IC9、拨码开关IC8,IC7、IC6、IC5的7脚、1脚、2脚、6脚相连接,并分别接PLC输出插座J5的Y0-Y3,PLC输出插座J5的Y4-Y6为译码端,连接于译码器IC9的1-3脚,IC9的15-9脚分别接拨码开关IC8的1-7脚,IC1的10脚、11脚、15脚分别接IC7、IC6、IC5的5脚,J5插座的8脚接PLC,PLC输出给给矿电路插座S7的1、2脚,经面板上的自动/电动开关,接IC8、IC9的2脚,由插座S6输出给接矿电机的固体继电器G1-1、G1-2;发光二极管LED2-LED4中的LED2的2-4脚分别与IC5的11-13脚连接,LED2的6、7、9、10脚分别与IC5的14、15、17、16脚连接,LED3的2-4脚分别与IC6的11、12、13脚连接,LED3的6、7、9、10脚分别与IC6的14、15、17、16脚连接;LED4的2-4脚分别与IC7的11-13脚连接,LED4的6、7、9、10脚分别与IC7的14、15、17、16脚连接;
C、A/D转换电路,由给矿电路的A/D转换电路和精矿电路的A/D转换电路组成,且在电路结构上两者完全相同,给矿电路中包括的A/D转换电路为例,包括光电耦合器IC16、集成电路IC14和排电阻PR2,IC14的18-11脚分别接插座J2的10-3脚,J2的10-3脚分别接IC16中的各对应三极管的发射极9、11、13、15脚,IC16中的各发光二极管的正极分别接PR1的2-9脚,插座J2接PLC的对应接线端子,IC14的3脚接插座J1的3脚,由给矿执行机构3传来的0-20毫安的阀位信号接插座J1的1脚,经电阻R9、R8压降、分压后接IC14的6脚,J1的1脚接J3的1脚,J3接给矿阀门开度表的对应接线端子;
D、电机正反驱动控制电路,由给矿阀门电机正反驱动电路和精矿阀门电机正反驱动限位电路组成,且两者电路结构相同,以给矿阀门电机正反驱动电路为例,包括集成电路IC11、IC10,与门IC12:A、IC12:D、IC12:C,三极管N8-N11,IC11的4脚接IC12:D的12脚和IC12:A的1脚,IC11的2脚接插座S14的3脚,IC11的4脚经电阻R23接地,IC10的4脚经电阻R24接地,IC10的4脚接IC12:A的2脚和IC12:C的9脚,IC10的2脚接插座S14的4脚,IC12:A的3脚分别接IC12:D、IC12:C的13脚、8脚,IC12:D的11脚经电阻R25接N9的基极,N9的集电极接N11的基极,经二极管D5接插座S12的2脚,经二极管D7接N8的集电极,N8集电极接插座S12的4脚,N9的发射极接地,N11的发射极经发光二极管F4接地,N11的集电极接插座S12的2脚,IC12:C的10脚经电阻R26接N10的基极,N10的发射极接地,集电极接N8的基极,并经二极管D8接N11的集电极,经二极管D6接插座S11的3脚,N8的发射极经发光二极管F3接地,N8的集电极接插座S12的4脚,接插座S14的1脚、2脚分别接插座S8的1脚、2脚,S14接面板功能开关,S8接PLC输出端。
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CN112588445A (zh) * 2020-10-09 2021-04-02 太原钢铁(集团)有限公司 用于使反浮选生产稳定的操作方法

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