氧化鋁選礦過程計算機(jī)控制軟件設(shè)計及開發(fā).pdf

1、氧化鋁生產(chǎn)主要采用拜耳法和燒結(jié)法，燒結(jié)法能耗高，鋁硅比要求低，拜耳法能耗低，但要求鋁硅比高。我國鋁土礦豐富，但鋁硅比普遍比較低，難以直接采用拜爾法生產(chǎn)。氧化鋁選礦過程就是通過磨礦、浮選、濃縮等工序得到高鋁硅比的精礦，用于后續(xù)的拜爾法生產(chǎn)。
　　氧化鋁選礦過程需要監(jiān)控的設(shè)備和參數(shù)多、流程長，對自動化要求高。對于給礦過程，存在較大純滯后環(huán)節(jié)，給控制系統(tǒng)設(shè)計與控制器參數(shù)的選擇帶來困難;分級機(jī)出口的溢流粒度只能通過人工化驗得到，難以采用閉

2、環(huán)控制;濃縮過程中，濃縮機(jī)的界面與底流濃度相互耦合，使界面高度與濃度回路相互影響，使得底流濃度難以實現(xiàn)精確控制;本文以中國某氧化鋁公司選礦過程自動化工程項目為背景，研究了用于氧化鋁選礦生產(chǎn)過程回路控制和邏輯控制的控制策略，設(shè)計開發(fā)了相應(yīng)的氧化鋁選礦過程計算機(jī)控制軟件，并將上述軟件成功應(yīng)用到某氧化鋁選礦過程生產(chǎn)實際過程中。本文的主要工作內(nèi)容如下:
　　1.提出了氧化鋁選礦過程回路控制策略和設(shè)備邏輯聯(lián)鎖控制策略。針對給礦過程存在較大滯

3、后的問題，提出了模糊自適應(yīng)PID給礦回路控制方法。同時設(shè)計了磨機(jī)入口補水回路PI控制器，溢流槽液位PI控制控制器，以及分級機(jī)溢流濃度和濃密機(jī)底流濃度的串級回路控制器，來實現(xiàn)選礦過程的磨機(jī)入口補加水、溢流槽液位、分級機(jī)溢流濃度和濃密機(jī)底流濃度的控制。針對給礦過程設(shè)備較多和生產(chǎn)安全運行的需要，設(shè)計由平皮帶、斜皮帶、磨機(jī)和分級機(jī)上下游設(shè)備間的聯(lián)鎖控制。
　　2.設(shè)計了氧化鋁選礦過程控制系統(tǒng)軟件。該軟件包括過程控制和過程監(jiān)控兩部分，過程控

4、制部分采用模塊化設(shè)計方法，設(shè)計了模糊自適應(yīng)PID給礦量回路控制模塊、單回路控制模塊、串級回路控制模塊、普通電機(jī)啟?？刂颇K、正反轉(zhuǎn)電機(jī)啟?？刂颇K、電動閥門控制模塊、變頻電機(jī)啟?？刂颇K、高壓電機(jī)啟停控制模塊及設(shè)備聯(lián)鎖啟?？刂颇K;過程監(jiān)控部分由運行管理和系統(tǒng)管理組成，運行管理完成系統(tǒng)監(jiān)測功能、設(shè)備管理功能、報表打印及歷史趨勢等功能，系統(tǒng)管理完成用戶管理功能、操作員記錄功能及系統(tǒng)導(dǎo)航功能。
　　3.開發(fā)了氧化鋁選礦過程控制系統(tǒng)軟件

5、。在I/A Series軟件提供的ICC開發(fā)平臺上開發(fā)了選礦過程控制軟件，在Foxdraw平臺軟件上開發(fā)了選礦過程監(jiān)控軟件。過程控制系統(tǒng)軟件的開發(fā)主要包括過程控制回路控制算法的組態(tài)以及設(shè)備啟停聯(lián)鎖控制程序的編寫工作等;過程監(jiān)控系統(tǒng)軟件的開發(fā)主要包括運行管理監(jiān)控和系統(tǒng)管理監(jiān)控的開發(fā)工作。
　　4.將本文設(shè)計與開發(fā)的氧化鋁選礦過程計算機(jī)控制軟件應(yīng)用于某氧化鋁選礦廠的實際生產(chǎn)過程中。通過工業(yè)試驗與運行結(jié)果表明，控制軟件實現(xiàn)了設(shè)計功能，部