【导语】“小童蜀黍”通过精心收集，向本站投稿了9篇磁铁矿选矿工艺设备自动化控制研究，这次小编在这里给大家整理后的磁铁矿选矿工艺设备自动化控制研究，供大家阅读参考。
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篇1：磁铁矿选矿工艺设备自动化控制研究
摘要：随着市场经济的发展，矿山开采已经走向市场。我国当前的高硬度磁铁矿多为贫矿。只有在矿山开采中通过进行选矿工艺设备的优化和自动化水平的提升，才能使选矿更加具有高效性，避免一些主观因素的影响。所以选矿场进行自身工艺设备及自动化的控制升级是势在必行的。本文结合我国当前选矿设备的发展现状，对如何优化相关的工艺设备及自动化控制水平给出了建议，以供参考。
关键词：高硬度；选矿；设备；工艺；自动化
机械制造在我国出现于19世纪中期，由于其在各行业带来的较大生产效率，所以说在近几年取得了迅猛的发展。选矿设备作为我国主要的开矿中的主要力量，已经极大地提升了我国在矿产开采以及加工行业的装备水平，有效的减少了设备的功耗。近几年在选矿设备已经从磨矿，磁矿，破碎等相关方面取得了很大成绩。但相比国外来说，无论是设备的工艺水平还是自动化水平上，都无法使开矿工作处于最优的生产状态。所以我们要积极的进行选矿工艺设备的优化以及自动化的发展[1]。
篇2：磁铁矿选矿工艺设备自动化控制研究
选矿厂的供矿石通过斜坡道与竖井提升设备进行双向供矿，矿石借助无轨运输车辆运送到地表矿场，在铲车辅助下直接倒入矿仓。目前的一些大企业也逐渐的将选矿过程推向一体化的管控模式，通过自动化的选矿能够提升破碎机，磨碎机的处理能力，有效降低生产成本，减轻人工劳作的强度。自动化的选矿流程为：矿石破碎、分级磨矿、选型、退税过滤，最后进行尾矿输送。自动化控制系统能够以计算机网络为技术条件实现远程的监控调度和管理，有效提升的选矿的精确性和产量，符合优选优产，节能减排的发展目的。
2高硬度磁铁选矿常用设备及自动化应用
2.1破碎过程的.自动化控制
破碎设备以国外的设备较为先进，在国产产品引进基础上安装了对应的检测设备及控制装置，能够有效的提升操作稳定性和自动化，具有提升选矿生产能力的作用。国内圆锥形破碎机，其排矿口无法动态调节，只能通过人工定期调整来对矿品粒度进行满足。控制系统主要是通过控制传动电动机的功率。在实施上以恒功率或者功率优化为主要途径，通过废矿量的大小调节来确保主机主语稳定的负荷状态。另外，需要对破碎设备进行严格的温度、流量及压力的测定来优化设备功能。我国多家公司还引用了芬兰的Nord-bergHP破碎机，这个设备具有较强的破碎能力，极大的提升了我国矿场的矿石破碎效率。自动化系统主要是借助串行控制，使得矿品得到动态的管控，充分的体现了破碎处理能力。便于后期的矿石筛分流程优化。借助现代化的网络技术，可以对破碎过程进行远程的控制和分析，从而使得破碎控制自动化水平得到提升[2]。
2.2磨碎分级的自动化控制
对矿石进行磨碎分级是重要的一个环节，磨矿分级的指标分析主要有四个：磨矿处理量、分级粒度、磨矿及溢流的浓度。出了原矿对这些指标与影响外，还会受到矿石流量，返砂水量及充填率等的影响。为此，必须对磨矿分级做进一步的自动化控制来确保运行效率和经确定，为后期进行合格的溢流产品做好保障。磨矿分级过程比较复杂，单输入或者单输出都不能很好的进行系统运行控制。必须通过模糊控制技术进行综合协调，确保各个控制系统能够实现综合性的智能控制效果。按照不同的系统回路，可以进行不同的控制策略。PID控制简单的回路，串级和模糊控制用于复杂回路。每个PID的控制回路参数由模糊控制器进行计算给出。参数的设置要根据矿石的粗细、硬度及负荷量进行对应的变化调整，模糊与PID的并行控制，能够实现局部与全部的协同监控，并且人性化的操作界面有利于操作的便捷性，系统可以根据矿量情况进行自动的调节，在给水控制上也非常简单，计算机系统可以根据浓度进行自动调节。
2.3矿石浮选的自动化控制
2.3.1药剂添加的自动化控制药剂自动化控制添加主要是控制和执行两个环节。多采用PLC技术，主要的执行元件为电磁阀和加药泵两种形式，电磁阀相对成本更低，维护便捷，所以应用最多。浮选的自动加药控制能够实现远程调节和自动控制，通过对加药机的远程控制来实现自动给药，并可以实现多个节点的同时给药。2.3.2液位的调节控制技术做好浮选槽的液位控制，并对气泡的聚集厚度进行测量是比较关键的。但同时这项控制技术也难度较大。目前用于选矿中矿浆液位控制是主要是浮选槽液位测量计，这在国外很多国家已经开始使用，我国在铜矿的选矿中也有一定的应用。2.3.3浮选柱的自动控制应用浮选柱不同于普通的浮选机，它不需要剧烈的搅拌和振动将矿浆注入到浮选柱侯矿浆与系统内的气体形成相反的逆向下降。与气包发生碰撞并附着在气泡上的矿类上升到浮选柱的顶部，最终到达矿浆的与泡沫的表面，从而实现更加微细的矿粒选择回收。浮选柱一般由三个自动控制系统来执行：主要是控制浆面高度、冲洗的水流量以及空气流量[3]。①界面高度控制。界面位置由球状浮子与超声波探测器进行测量，在柱底流管路上的自动夹管阀控制系统发出与泡沫矿浆位置正比例的信号，由的借助U型管原理，通过调节矿槽溢流口高度实现液位调节。②冲洗水流控制。借助流量计进行水流测定并通过控制阀进行自动控制。水流测量必须保持水平稳定，在估算额定冲水量同时可以适当进行偏流的调整，流量大小跟供料的品质、速率及溢流质量的回收率。③空气流的分散控制。合理控制空气流能够确保浮选柱运行良好。先通过流量计进行空气流量测量并借助球形阀进行控制。低于标准值泡沫不稳定，高于则气泡不断凝结。空气流量测定值会随着投放药量、吨位及矿品而发生变化。
3当前选矿设备及自动化中的问题
3.1选矿设备的自动化工艺设计不够合理
由于系统设计不够完善，使得其在运行中无法实现有效的自动控。仪表的选型不准确，无法发挥其正常的测量性能，没有对仪表可能出现的问题进行事前的分析。
3.2缺乏创新性的传感器设计
在选矿自动化设备中，传感器是较为核心的部件。当前的选矿设备中，传感器的安装比较复杂，并且面临着可靠性差，测量精度不够精确等问题，使得选矿自动设备的应用受到影响。另外，由于选矿作业环境比较复杂，可能会导致传感器使用寿命不长。所以，如何对传感器进行设计创新也是一个重要因素。
3.3选矿设备运维工作量大
由于很多选矿厂对各类设备的自动化运行缺乏有效的日常维护，并且缺乏在设备维护方面的专业人才。使得很多运行中的一些问题得不到及时的解决。一旦相关的自动化设备缺少了厂家的技术支持，那么就很有可能因为系统上的故障或者是工况变化无法使自动化设备正常运行。
4未来的选矿工艺设备及自动化发展探析
4.1选矿专业检测仪器的开发和利用
借助电子技术，新型的传感检测仪将具有高分辨率、低噪音。能够开发出具有波谱技术的载流品位分析仪，对含量较低的元素进行测定，辨别相邻元素，更方便选矿的准确进行。
4.2自动控制先进的自动控制理论及其软件
在自动控制的发展方向上，主要是走人工智能化技术。人工智能借助神经元网络、专家系统以及模糊控制，将智能控制系统进行相互关联。特别是DCS和APC在计算机控制系统中的提升了软件和硬件的适用性。人们由单独的模块控制转变为串级比值、预测、模糊控制、最优控制等较为复杂的系统[4]。这些先进的控制理论及软件在选矿自动化中的应用。将进一步推动选矿的自动化技术发展。特别是模糊预测，控制技能控制将会成为选矿过程中主要的自动化发展方向。
5结语
总而言之，我国的选矿自动化技术落后于发达国家。必须积极地进行信息技术、自动化技术以及相关自动化控制设备的研究和应用，全面提升各类技术及设备的创新能力和实际应用水平。以选矿自动化技术的提升，确保矿业的持续发展。
参考文献
[1]彭培祯.PLC控制技术在选矿工艺破碎自动化中的应用[J];设备管理与维修;22期.
[2]张功学,王小龙,游丽嘉.大型振动筛的动性分析及结构优化[J]矿山机械，2013.08.
[3]宋昱晗.微细鳞片石墨和隐晶质石墨选矿工艺特性差异研究[D];武汉理工大学;.
[4]李诺.眼前山难选铁矿石选矿工艺试验研究[D];东北大学;.
作者：曾永刚 杨启学 单位：乌鲁木齐泰迪安全技术有限公司
篇3：选矿自动化控制技术应用现状
摘要：在选矿生产过程中，由于传统选矿设备在实际应用时存在选矿生产效率低下，选矿生产质量不高等问题，因此，诸多矿山企业都将目光放在选矿技术的创新工作上。随着我国自动化技术应用范围的不断扩大，当前，该项技术已经广泛应用于工业领域当中，并且取得了一定成绩。尤其在选矿生产工作中，应用自动化控制技术能够极大的提升选矿生产的产品质量以及生产效率。基于此，本文主要针对当前我国选矿自动化控制的应用展开研究，希望能够为相关技术人员提供理论帮助指导。
关键词：自动化技术；选矿设备；发展研究
篇4：选矿自动化控制技术应用现状
1.1传统选矿生产资源利用率低
我国矿产资源储藏量十分巨大，但当前选矿生产工作中，矿产资源的利用率占比较小，资源利用率较低。造成此类问题的首要原因是由于我国矿产资源面临着种类多样，矿产资源分布参差不齐的情况。选矿过程中，由于环境较为恶劣，对于矿石的碎度、干燥度、磨矿等级、重介质等均有严格的要求。例如，我国精矿产品的挑选，需满足铜精矿本元素含量>12%；锌精矿本元素含量>40%；锡精矿本元素含量需>55%等等。这就为我国选矿生产带来了一定的难度，如果在选矿生产过程中无法把握好生产质量，那么就会造成矿石无法得到有效利用等一系列问题。传统选矿生产中，工人只能借助以往选矿的经验，进行手动选矿，这就造成了矿石质量难以精准把握，缺乏对矿石生产的统一衡量标准[1，2]。
1.2自动化选矿生产的经济效益
在选矿生产工作中引进自动化技术，能够代替传统选矿生产手动化操作，运用机器进行大规模的选矿生产，可以提升选矿的速度。众所周知，劳动价值量决定了劳动产生的最终价值。通过引进自动化技术，能够加快选矿生产的速度，同时提升选矿生产的经济效益。应用自动化技术，有利于相关矿山企业在行业市场中的良性竞争，使得矿山企业在市场中占据主导地位。
1.3选矿生产工作中自动化技术应用所面临的问题
在对自动化选矿生产进行指标制定过程中，如果不能够对选矿生产中相关矿产资源进行细化分类，则会造成矿产资源分类粗犷，指标不统一，进而容易在选矿生产环节出现问题。而一些矿山企业在进行选矿工作中没有对矿产资源进行细化分类，这造成自动化技术在应用过程中无法体现出实际价值。而且，对于选矿自动化设备的机器操控也是影响选矿生产质量的一项重要因素。当前，我国大部分矿山企业并不重视选矿自动化设备的机器操控技术，对于操控人员的技术要求普遍不高，这就造成了相关技术人员在设备操纵过程中容易出现问题，难以保障选矿的最终质量。同时，也会造成我国矿产资源的浪费。选矿自动化设备在操纵过程中由于缺乏专业的技术人员进行操控，造成了选矿自动化设备应用效率不高，且矿产资源严重浪费的问题。
篇5：选矿自动化控制技术应用现状
2.1加强选矿自动化控制技术的管理
想要从根本上解决选矿生产的实际问题，首先应加强选矿自动化控制技术的管理。相关矿山企业内部应对基层员工进行严格管制，确保每一名工作人员都能够做到高质量生产。尤其在手动化选矿生产朝着自动化选矿生产过渡的这一时期，应将工作的重点放在自动化控制技术的管理上。矿山企业可以委派转人，或者成立专门的组织机构，对自动化控制技术的实际应用流程进行细节化的监督监管。成立专门的矿石分析小组，培养企业内部专业的分析师，在利用自动化控制技术进行选矿生产时严格按照矿石划分标准进行选择，进一步完善选矿的精确度。当前，我国大部分矿石企业对于矿石资源的'划分仍然采用按照矿物质的含量以及矿石密度进行分类。因此，在对其进行精确分类时，需要借助相关的设备、仪器仪表以及专门的工作室。尽管在流程上增加了诸多细节，但是经过专业的仪器仪表区分出的矿石，更符合实际生产的标准，能够极大的提升矿产资源生产的质量，同时也能够有效的规避矿产资源的浪费。对于相关矿山企业而言，应用自动化控制技术长期效益是十分可观的。
2.2加强技术人员的培训管理
在企业的各项设备运转出现问题的时候，能够及时解决。而在世界上设备在更新换代的时候，技术人员也要能够马上追赶上科技发展的步伐。为企业的发展占取有利地位，这才是一个企业需要的技术人才应该具备的精神面貌。企业要想长足发展。不能一成不变地做同一件事，作为我国的关系到国计民生的重工业行业。在近年来，一直身处在风El浪尖上，为什么？那就是污染，发展重工业的代价就是环境污染，在我国，工业起步比西方国家晚在技术方面远远落后于西方国家。
2.3选矿生产自动化控制技术的未来展望
我国是矿产资源大国，矿产资源的储备量居于世界前几名。当前，伴随着我国采矿业不断发展，自动化控制技术将会在选矿生产中得到更加广泛的应用。因此，选矿生产自动化控制技术未来的发展前景十分可观。选矿自动化控制技术作为当前在采矿业的一个新兴技术，在应用的过程中仍面临诸多挑战。而选矿生产自动化控制技术在未来的发展过程中应尽可能的突破技术瓶颈，早日实现全自动操作，这样才能加速我国采矿业的发展。
3结论
综上所述，自动化控制技术在选矿生产中的应用能够有效的提升选矿生产的效率和质量，同时也能够保障选矿生产过程中的矿产资源分类。但是随着矿产资源需求量的不断增加，还需在自动化控制技术的应用中加以研究，突破自动化控制技术在选矿生产中的技术瓶颈，这样才能够带动我国采矿业朝着更加广阔的空间发展。
作者：赵虎诚 巴桑次仁 单位：中国黄金集团公司西藏华泰龙矿业开发有限公司
篇6：三峡船闸自动化控制研究
三峡船闸自动化控制研究
摘要：三峡船闸检修排水泵房主要用于阀门检修时，排除工作阀门段廊道内的积水，保证施工人员对阀门的正常检修或紧急故障处理。文章在现有的排水泵房设备基础上，遵循三峡船闸检修排水泵房运行规程，运用西门子300系列PLC进行控制，设计排水泵在日常动机、检修状态下的自动控制流程和软硬件实现。
关键词：三峡船闸；检修排水泵房；西门子300系列；自动控制
1研究背景
三峡船闸输水廊道检修排水泵房主要用于阀门检修时，排除工作阀门段廊道内的积水，保证工作人员对阀门的正常检修或紧急故障处理。由于泵房设备长时间处于冷备状态，在泵房这样阴暗潮湿的环境中，会导致设备工作性能下降甚至出现故障而无法知晓，影响计划性检修时的正常使用。目前每个运行轮班例行动机都是人工手动方式对泵房设备进行启停控制，工作量大，而且该过程完全受控于人的主观因素判断，直接导致这项工作的质量与效率。因此需要对泵房设备现有的控制方式进行升级改造。
2研究方案
深井泵工作环境恶劣，集水井中经常淤泥堆积，深井泵启动时，泵体负荷大，电流剧增且居高不下；且由于叶轮破损、泵体传动轴弯曲、轴连接套松动变形等机械原因使泵在启动时声音异常，电机抖动剧烈，这些异常情况必须马上停机。但现有的检测系统中并未进行该类信号采集与监测，全靠动机人员的主观判断来切断深井泵的运行。基于对工作环境和设备情况的分析，我们认为泵房设备的操作还是需要在人工监视的情况下进行，保证泵的启动安全正常，但设备进入稳定运行状态后，没有必要靠人工计时去停止运行，因此综合安全与效率的考量，最终采用“人工启动，自动停机”的半自动控制方式对输水廊道检修排水泵房的设备进行控制。
2.1总体方案
根据三峡船闸对廊道检修排水泵房的工作需求，泵房设备需要完成每个轮班的例行动机工作和船闸检修时的廊道排水工作，在本次研究中将泵房设备的半自动控制模式确定为例行动机模式，检修排水模式和渗漏排水模式。每一种工作模式下，泵房两台深井泵和一台潜水泵遵循“一键启动，自动停机”的半自动工作流程。
2.2运行模式说明
三峡船闸检修排水泵房操作规程规定：例行动机深井泵至少运行30分钟，潜水泵至少运行1小时，且三台泵不能同时工作，两台泵不能同时启动，深井泵启动前润滑水至少开启5分钟。检修排水模式用于船闸计划性停航检修期间排出廊道内的水，一般工作在夜间，便于白天施工人员顺利进入廊道内进行施工作业，因此其半自动运行过程中对于设备停机的准确度要求较高，在廊道内水已排干的情况下能够准确停机，防止电机在无水状态下的空转。
3硬件配置
采用西门子300系列PLC模块搭建泵房半自动控制系统的硬件平台。主要采用315系列CPU带3个数字量输入模块和2个数字量输出模块，输入信号包括两台深井泵软启动器的'控制信号、潜水泵控制信号、润滑水控制信号、模式控制信号以及泵出水检测信号。输出信号主要包括驱动相应指示灯以及驱动控制继电器的信号。传感器主要包括润滑水出水检测装置和泵出水检测装置。硬件设计原理图如图1所示。
4软件设计
软件设计基于西门子S7开发环境，对三种工作模式下三台泵的运行控制流程进行梯形图编写，实现泵无论处于何种状态都能够完整的执行整个模式运行，即某台泵处于故障或手动状态，程序也能自动判断并继续模式的运行。
4.1例行动机运行模式
程序设计首先检测三台泵的状态，检测润滑水的状态以及是否处于例行动机模式下，在一键启动触发控制信号后，首先进行润滑水的运行，10分钟后1#深井泵启动，启动2#深井泵，待深井泵停机后再启动潜水泵运行，整个运行模式以时间控制中间环节，保证设备按照运行规程自动运行，同时保证设备的动机时间。程序设计如图2所示。
4.2检修排水运行模式
检修排水模式下，程序先检测润滑水和各台泵设备的状态，遵循三峡船闸泵房运行操作规程，顺序启动各台设备运行，模式停止以泵出水检测信号为停机信号。程序设计如图3所示。
4.3渗漏排水运行模式
渗漏排水模式下，每次只需要选择一台泵运行，因此其软件设计按照选择不同的泵设备有不同的信号检测流程，图4是选择1#深井泵时的程序设计。
5结束语
该项目实施后，大大减少了日常巡检人员的工作量，泵房设备的动机时间也能得到保证，但是由于泵房位置的特殊性，在可以远程启动的情况下，工作人员势必会减少甚至忽略现场巡视，加大了泵房设备故障隐患的可能性，因此在实行该半自动控制系统后，需加强管理层面的监管，如泵房巡检规程的补充，现场巡检记录的检查力度等；就该改造项目本身而言，没有实现全自动化的动机，主要是受控于现场设备的运行环境以及设备本身的性能，未来泵房设备在硬件上换型改造后，也可以实现全自动的泵房设备控制。
参考文献：
[1]刘新宇，张法全.电气控制技术基础及应用[M].北京：中国电力出版社，2009.
[2]郑凤翼，等.例说西门子S7-300/400系列PLC[M].北京：机械工业出版社，2011.
[3]三峡船闸检修排水泵房运行操作规程[S].
作者：熊锦玲 吴炅 李大洪 望昊 李业舟 郑雄韬 单位：长江三峡通航管理局
篇7：电气自动化控制设备研究论文
1合理规划电气自动化控制设备的设计方案
对于电气自动化控制设备来说，设计是非常关键的环节，主要是结合相关部门对电气自动化控制设备提出的要求来进行设计，这也是确保电气自动化控制设备运行可靠性的关键[2]。然而，在以往对电气自动化控制设备的设计方案进行调查中发现，很多设计方案欠缺周全的考虑，设备在投入到正常运行的过程中，由于受到环境等方面的影响，使得设备运行的可靠性不高，因此，要提高电气自动化控制设备的可靠性，需合理规划设计方案。首先，应了解用户的需求以及设备的实际工作环境，并将其数据参数应用到方案的设计中，尤其是在恶劣环境下运行的设备来说，需要加强其防护设计，这样才能避免受到外界恶劣环境的影响而造成设备运行可靠性受到影响。其次，要对已经完成的设计方案进行全面的审核和证实，避免因一时的疏忽而出现设计环节差错的现象影响到电气自动化控制设备的可靠性，同时，在厂家按照设计方案进行加工的过程中，应加强对生产过程的监督，避免因加工没能按照设计方案进行而影响到电气自动化控制设备的可靠性。另外，在选择设备生产厂家的过程中，要尽量选择统一厂家，以保证设备生产的一致性和可靠性。
2加强电气自动化控制设备的防护
由于电气自动化控制设备运行环境的不同，再加上设备会受到温度、湿度等方面因素的影响，设备在运行的过程中自身也会散发出一定的热量，如果没有保护措施的话，将会对设备运行的可靠性产生不良的影响，因此，要提升电气自动化控制设备的可靠性，应加强对电气自动化控制设备的防护工作[3]。加强对设备的散热防护，为了避免热量过高对自动化控制设备的正常运行造成影响，应提升设备的散热能力，适当的添加散热风扇以及空调等，确保电气自动化控制设备运行环境的温度不超过25℃，否则受到影响的不仅仅是设备运行的可靠性，对设备的使用寿命也会产生一定的影响。另外，相关部门人员应加大对设备防护方面人力、物力的投入，避免设备发生故障，确保设备运行的安全性、可靠性。
3总结
综上所述，随着社会科技的不断发展，电气自动化技术的发展也极为迅速，自动化控制设备也被广泛的应用到各个领域中，为各个领域的发展做出了巨大的贡献。然而，电气自动化控制设备可靠性却受到广泛人们的关注，在电气自动化控制设备正常运行过程中经常会受到内部或外部因素的影响，造成电气自动化控制设备的可靠性不高的问题，对此，必须采取有效的措施来提升电气自动化控制设备的可靠性，本文主要站在这个角度中，从合理选取电气自动化控制设备的零部件、合理规划电气自动化控制设备的设计方案、加强电气自动化控制设备的防护等三方面提高电气自动化控制设备可靠性的策略进行分析，希望可以为提高电气自动化控制设备的可靠性提供相关的建议。
篇8：电气自动化控制设备研究论文
1电气自动化控制设备可靠性检测的方法
对电气自动化控制设备可靠性加以检测,是保障期正常稳定运行的基础,根据现有技术已经国家相关部门确立的检测方法主要有以下三种:实验室测试法、保证实验法、现场测试法。(1)实验室测试法:该方法的运用是基于一定是实验环境的基础之上,模拟电气自动化设备的工作环境以达到客观真实的现场检测效果的方法。该方法的优点在于无需深入现场且试验数据的质量相对较精确,适用于大批量生产的产品。
(2)保证实验法:是在产品出厂前,对产品进行无故障的工作实验,这种方法适用于小规模的生产,其对设备的可靠性要求较高,设备构造也相对复杂精密,它的优点在于能测出设备故障是否是随机的,能检测出多种多样的故障。
(3)现场测试法:运用该测试方法是通过对电气自动化控制设备运行中加以控制,进而对其可靠性进行检测。在检测过程中,要求检测人员必须做到严禁、认真、详尽的记录其运行中各类数据并在此基础上加以整理和分析,制定出设备的可靠性能指标,以较为真实和全面的反映设备的可靠性。该测试方法需要是测试设备相对较少,但是能够比较真实地反应设备的真实性能(真实工作环境之下的工作性能),而且测试成本比较低,不会设备工作连贯性产生不利的干扰。此外,在对电气自动化控制设备可靠性进行检测过程中,为确保所得数据的客观真实性,一方面应根据具体的工作环境和需求来确定合理的测验方法;另一方面要综合电气自动化控制设备的制造工艺、制造质量、制造规格等具体参与选择相应的检测方法,避免因上述要件之间的'差异导致检测结果的失真。同时,对于实验场地以及检测产品的亦应具有一定的标准,以确保检测的数据具有代表性,避免出现以偏概全,管中窥豹,做到科学合理以及真实有效的检测出其可靠性,为企业生产发挥出指导性作用。
2提高电气自动化控制设备可靠性措施
在了解了电气自动化控制设备可靠性的现状之后,知道了一些影响其可靠性的因素,以及测试可靠性的方法,因此,可以根据这些因素的特点,然后结合设备自身的实际情况,制定出一些提高可靠性的措施。具体可以从以下三个方面来提升电气自动化设备的可靠性。
2.1根据实际需要确定合理的设计方案
在对产品进行设计的过程中,要综合产品的具体使用环境、产品使用的前提条件、产品的相关性能等参数信息以确定最佳的设计方案。此外,由于国内诸多配件的生产厂家产品之间存在一定的差异,因此在设计时最好采用同一厂家的产品以避免出现偏差。
2.2选择适合的零部件
元器件的选择对于设备的稳定运行以及可靠性的影响较大,在选择过程中应充分考虑到设备的使用环境、性能要求、元器件质量等,同时还应考虑到当出现故障时能够找到足够的替代品进行更换。此外,在选择元器件时还需注意到温度和湿度的影响,应将元器件散热性能加入到选择的参数之中,尤其是对于运行功率较大的设备,必须保障其良好的散热性。而湿度同样影响到设备的可靠性,特别是在低温高湿的环境下,空气湿度达到饱和时就会使机器元器件、印刷电路板上产生凝露现象使得电器元件电气性能下降。总体而言,合理选择电子元器件是提高电气自动化控制设备可靠性的主要方法之一。
2.3加强设备的散热防护
温度对于各类电气设备危害较大,可谓是电气设备的“杀手”,电气设备运行中的温度的骤变,必将影响到其使用的可靠性。当电气设备运行时,其内部的温度会不断提高并向外部散发出去,但当温度过高或达到其所承受的最大值时,设备产生的热量却很难扩散出去,进而导致设备的温度不断升高,降低设备的可靠性。所以在设计控制系统时要特别注意其散热问题,制定合理的散热方式,避免设备因温度过高而烧坏。
3结语
当前,电气自动化设备在行业内有着广泛的运用,对于促进企业的发展乃至社会的发展均发着中巨大作用,而其可靠性是影响其使用前景的主要因素。因此,加强对其可靠性的研究至关重要,根据现有研究理论和实践,对其可靠性研究已经取得较大进展。然而,随着社会的不断发展,对其可靠性的要求不断提升,在未来发展中还需进一步加以探索以不断提升其可靠性。
篇9：木工行业铺装系统自动化控制研究
木工行业铺装系统自动化控制研究
摘要：针对于国内生产线尤其是刨花板，定向刨花板等铺装系统控制不稳定的问题，通过多次实践改造和完善，介绍了如何优化铺装系统的自动化控制和参数设置，在实际生产中提高了生产线生产效率、降低生产成本、提高成品板的品质，尤其对于成品板的横向纵向的重量、密度分布有很明显的提高,也可以相对提升人造板行业的整体品质。
关键词：铺装系统；自动化控制；PID控制；堆积密度；BIC控制
在人造板生产线上，铺装系统是一个非常重要的控制系统。其主要作用是依据生产线的工艺要求，把刨花或者纤维通过铺装仓的底部皮带的PID控制均匀地抛撒在成型线皮带上面，从而为热压机的顺利热压和最后合格的成品板打下良好的基础。人造板生产线一般有多层压机、连续纤维板压机、连续刨花板压机、连续定向刨花板压机等，其中以连续刨花板压机和连续定向刨花板压机的铺装系统最为复杂，由于刨花板生产线拥有多个铺装仓，所以其成型线的长度会比较长，这样就加大了其控制准确性的难度。目前在人造板生产线上生产一般的素板的控制精度要求在1%之内，而生产高端板控制精度要求在0.5%之内，那么如果我们的控制要求要满足这个精度的话，其控制系统和设备精度就必须要做到非常精确，因为细微的变化就会导致精度产生较大的波动。本文就人造板行业中比较复杂的拥有四个铺装头的连续刨花板压机作为范例，阐述一下其铺装系统的自动化控制系统。
1铺装仓堆积密度的稳定控制
铺装仓堆积密度的稳定性决定了其在相对速度下的出料量的稳定性，如果铺装仓的堆积密度波动很大，那么其出料量就会很难控制稳定，铺装系统的稳定控制也就无从谈起。目前，很多生产线上的铺装仓堆积密度的稳定性控制都不是很理想，从而也导致其生产线的重量不是非常稳定，成品板的品质也受到很大影响。那么，如何可以达到比较稳定的堆积密度呢？首先要保证施胶的稳定性。在人造板生产上，施胶是一种非常重要的环节，施胶的比例是按照工艺参数的配方设定，如果其工作不稳定，不但会影响最后成品板的质量，而且对于进料的堆积密度有较大影响，从而导致铺装系统的整体波动。这就要求生产线上有一套精确准确的施胶系统。其次要保证进料输送的稳定性和重量反馈的准确性。一般来说，施胶系统是依据进料的重量反馈按照设定比例进行施胶，如果重量反馈出现问题或者波动比较大，那么就会造成施胶的不稳定，最终导致铺装系统的不稳定。所以一套稳定准确的进料输送系统非常重要。最后要保证铺装仓料位的稳定性。一般在生产中，工艺人员会依据生产需要设定铺装仓的料位，料位的稳定控制直接决定了其铺装仓内的堆积密度的状态，如果其变化太大，那么堆积密度必定会有较大变化，铺装系统的出料控制就无法稳定控制。一般生产上要求变化值的范围在设定值-5<=变化值<=设定值+5由于进料系统到铺装仓存在60S左右的运输时间，为了能达到这个控制要求，在这里做了在出料需求量的基础上加上了铺装仓料位偏差值的计算方式，经过长时间的实际生产的观察和修改，基本可以控制在+-3的范围之内，比较稳定了控制了铺装仓的堆积密度。其控制思路是参考了PID的闭环控制原理，但是在实际控制中又把比例（P）、积分（I）和微分（D）的闭环控制独立计算后应用于最终的计算结果中，它的优点在于PID的变化的速率会和运输的时间相匹配，可以比较稳定的控制进料。
2铺装仓出料量的稳定控制
铺装仓出料量的稳定控制是整个铺装系控制系统的核心部分。由于系统拥有四个铺装仓，所以其成型线的长度超过40米，也就意味着其重量反馈和变化的周期会非常长，所以最终重量偏差控制要求在0.5%之内的控制要求是比较高的。一般在四个铺装仓的生产线上，系统分为上表层（SLT），上芯层（CLT）,下芯层（CLB）和下表层（SLB），其分布也按照这个顺序排布，在整个系统上会安装两个重量反馈秤，分别是安装在上表层的总秤（TotalWeight-TW）和上芯层的分秤（PartWeight-PW）。工艺人员会在上位机上设置最终成品板的密度、生产速度、芯层的生产比例、表层的生产比例以及上下表层的偏差比例，PLC程序会根据设定参数和，含水率和损失因子计算出每一个铺装仓的出料量。上表层设定值=成品板的密度/生产速度*（1+含水率）*（1+损失因子）*表层的生产比例/2*（1+上下表层的偏差比例）下表层设定值=成品板的密度/生产速度*（1+含水率）*（1+损失因子）*表层的生产比例/2*（1-上下表层的偏差比例）上芯层设定值=下芯层设定值=成品板的密度/生产速度*（1+含水率）*（1+损失因子）*芯层的生产比例/2每一个铺装仓会依据各自的设定值和总秤、分秤的反馈值做PID调节，由于其只有两个秤做反馈，所以其积分时间需要比较久。在正常生产控制中，总秤和分秤的差值计算上下表层的实际值，总秤或者分秤的值控制上下芯层的实际值，这个PID计算相对于其他的PID计算来说显得更加模糊，因为在第一个下表层的仓出料到得到反馈有超过40米的长度，所以其比例（P）值要非常小，积分值（I）要非常长，而微分值（D）的变化要非常精确。表层的铺装仓的速度计算（图1）。芯层的铺装仓的速度计算，它的计算可以依据总秤的重量计算，也可以依据分秤的重量计算，我们一般在生产中按照总秤的计算（图2）。从以上的流程控制图就可以看出四个铺装仓的每一个出料皮带的速度发生变化都会对总秤和分秤造成影响，所以要其控制的每一步都要格外严格，尤其是PID的比例，积分和微分的取值要经过多次计算和核对，这样才能保证其出料的平稳性和连续性，才能保证最终重量的稳定性。
3成型线皮带的去皮重控制
成型线皮带的去皮重控制又称为BIC（BeltInfluenceControl）,那么这个控制的作用和目的`是什么呢？如何实现和实施这个控制呢？一般来说称重传感器在静止的状态下的称重是非常准确的，但是如果其安装在运动的皮带或者其他设备上的话，那么其重量必定会受到皮带和设备的运动速度、机械结构、运动产生的摩擦力等的影响，那么PLC程序读到的重量不一定能真实的反映出其实际重量，鉴于我们的控制精度要求，就需要用BIC控制，把在运动过程中的皮重去除，保证PLC程序读到的重量和实际重量相同或在误差范围之内。一般成型线的长度在40多米，那么其皮带总长度在90米左右。BIC会依据控制的精度要求把90米的皮带人为的分为5000-10000个点，工艺人员可以在上位机上设定具体所需要的点数，BIC会依据设定好的点数（N）、皮带总长度（L）以及皮带运行速度（V）计算出每一个点的记录时间（T），T=L*V/N。BIC有两个过程，第一个过程是放置固定的砝码在成型线皮带上，皮带以固定的速度运行，那么就可以得到计算的理想重量，PLC程序会依据BIC的记录时间周期性地取值，并把这些取值减去理想重量，即为每一个记录点的皮重，这个过程一般会进行三次，取其平均值为初始计算的皮重。第二个过程是在第一个过程完成的前提下进行，它需要把第一个过程放置的砝码去掉后，PLC程序会依据BIC的记录时间周期性地取值，这些取值即为每一个对应点的最终皮重。PLC会把这些最终的皮重应用到BIC计算的每一个记录点上，以保证最终读到的重量是真实的重量。经过这两个过程得到的皮重已经最大程序的避免了其他因素的干扰，计算的皮重也会相对的准确，这样也可以保证铺装系统的稳定性。由于BIC的计算是连续的，那么就需要一个激活位，即每次激活这个位后就会重新开始新的BIC计算，这样做的好处有几个：一是可以避免连续计算出现错误的可能性；二是便于PLC程序找到起始点；一般BIC会使用颜色传感器作为激活信号，这样可以避免误信号的干扰。铺装仓的电机参数的正确设定：铺装仓的下料过程会经过料耙电机，鼠笼电机群，下料辊等一系列设备，在下料过程中如果电机的速度、设备的角度等没有正确设定，那么就会导致下料不均匀、料的形态受损以及堵料等情况，从而影响铺装系统的稳定控制。那么如何正确的设置这些电机的参数呢？一般来说，这些电机都是由变频器控制，工艺人员可以在上位机上修改所需要的电机速度。电机速度的确定需要在生产中观察其运动状态而定，一般分为三个部分。一是料耙电机设定。其作用是把多余的料向后拨回，保证其堆积密度变化不大，也可以避免太多的料落到鼠笼里面导致堵塞，一般料耙的高度设定大约在20cm左右，料耙的速度和出料的铺装仓速度相同或者接近，具体高度也需要依据不同的生产线而确定，一般设定后就不需要经常修改；二是鼠笼群电机的设定。其作用是把从铺装皮带下来的料实现均匀的抛撒。对于它的设定首先要调整进料挡板的角度，保证其进料集中于鼠笼的中心；其次要依据生产原料的类型和胶水的种类调整鼠笼抛撒棍的速度，一般要先找到可以保证物料完整形态的最大速度，其设定速度会以此为依据而做细微调整；三是下料棍的速度设定。下料棍的作用是把从鼠笼出来的料按照电机的运转方向拨料，使下料更加的均匀。其速度的设定需要依据下料的均匀程序而定。通过铺装仓电机参数的正确设定，可以在很大程序上提高铺装仓下料的均匀性和稳定性，其对铺装系统的整体稳定性也起到了很大的作用。
4表层气流铺装机参数的正确设定
在四个铺装仓的铺装系统中，上表层（SLT）和下表层（SLB）都采用气流铺装的功能设备。所谓气流铺装是指从鼠笼和下料棍出来的料通过鼓风机和抽风机的平衡气流作用进行铺装，它的作用是可以最大限度的把表层料均匀的抛撒在成型线上，一方面可以保证板坯表面的平整度，另一方面也可以保证板坯的厚度。在气流铺装机的参数设置中，主要要注意以下几个方面：a.要注意鼓风机的风量设定。工艺人员可以在上位机上设定鼓风机的风量，其设定的规律一般按照生产下料的量决定。鼓风机如果风量太大，那么就会把料吹的过于靠前而集中于铺装仓的一边，而如果风量太小，那么就起不到气流铺装的作用。一般工艺人员要依据不同的下料量尝试不同的鼓风风量，并为每一个下料量都寻找到一个最佳的鼓风风量，其效果好坏可以依据最终的气流铺装效果确定，一般设定好风量参数后，即便修改不同的生产规格，不同的生产配方都无需修改；b.要注意抽风机的风量设定。抽风机的作用是配合鼓风机的铺装效果，由于表层料都为比较轻的细料，如果进出口的风量有偏差，那么就会导致表层料一直漂浮在空气中而导致铺装受到比较大的影响。抽风机有两个风门，一个为主风门，另外一个是旁路风门。主风门会依据系统负压设定做PID调节，负压的设定一般在-0.8Bar左右，工艺人员会依据此做细微调整，调整的依据也是看最终铺装的效果而定。旁路风门的调节是和鼓风机风量的设定要配合，鼓风机的每一个下料量的风量设定都需要设定想对应的抽风机的旁路风门开度，以保证气流铺装的气流稳定和最终的铺装效果。气流铺装机相对于之前的砖石棍铺装机来说，铺装的均匀性、稳定性都有了很大的提高，目前也开始应用于比较多的生产线上，通过以上气流铺装机的参数设置，可以比较好的控制其工作状态，为铺装系统的稳定运行做好准备。
5铺装机的震动周期控制
在铺装机的下料过程中，由于需要经过多次进出料，有时候会有一些细料等粘附在链条或者料棍上，如果不能及时的清理这些物料，就会影响到铺装机的正常运行，从而影响到整个系统的稳定控制。为了解决这个问题，一般会在铺装机上安装震动电机，其震动包括电机震动和气流震动并通过这两种震动的配合达到最大程度清除粘附物的作用。在正常生产的时候震动电机需要一直启动，而气动震动需要依据生产线的生产情况和胶水的类型选择周期控制，其控制时间可以在上位机上设定，工艺人员需要对生产线做多次观察后确定其周期时间，最大限度的减少铺装机的粘料。综上所述，铺装系统的自动化控制是一个比较复杂的过程控制，包含了比较多的开环闭环控制，每一个环节的误差都会导致其最终结果的偏差。每一条生产线都有其特殊性和相通性，工艺人员需要在上述几个方面多做观察和记录，找到对自身生产线最为合理的系统设置和自动化控制。结束语我国是人造板大国，大部分生产线还不具备生产高端板的能力，无法达到铺装重量控制在0.5%之内的范围之内，所以这个控制系统和参数设置具有比较广泛的推广意义，尤其是对于做高端板的生产线。正确的自动化控制和参数设置可以提高其生产效率、降低生产成本、提高成品板的品质，尤其对于成品板的横向纵向的重量、密度分布有很明显的提高，也可以相对提升人造板行业的整体品质。
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作者：崔海峰 单位：哥乐巴环保科技(上海)有限公司
磁铁矿选矿工艺设备自动化控制研究（整理9篇）
