一种自动调酸控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及金属矿物加工领域，特别是涉及一种自动调酸控制系统。


背景技术：

2.选矿工艺调酸在整个硫浮选工艺中有着极为重要的作用，它直接影响到选硫工艺的各项技术经济指标。因此，严格控制加酸显得尤为重要。目前选矿厂所采用的锌尾加酸方式为人工手动调节阀门进行加酸，加酸量不能达到精确控制，并且在人工调酸过程中，操作人员直接接触硫酸的储存环境，存在极大的安全隐患。另外，加酸控制不当会导致过量加酸，而浓硫酸添加过量会导致矿浆ph值过低，进而影响选矿指标。实际操作中，当检测到过酸时需要添加石灰来进行中和以调高ph值，进一步保证矿浆ph值在最佳范围。因此，必须采取更高效合理的自动加酸控制设计以改善目前的情况。


技术实现要素：

3.基于此，本实用新型的目的在于，提供一种自动调酸控制系统，其具有安全、高效、可靠的优点。
4.一种自动调酸控制系统，包括酸性溶液存储罐、第一开关阀、ph计、第一电磁流量计、plc控制器、第一酸性溶液调节阀以及触摸屏；
5.所述酸性溶液存储罐、所述第一开关阀、所述第一电磁流量计、所述第一酸性溶液调节阀通过管道依次串联连接，形成第一加酸管路；
6.所述加酸管路通往一目标泵池，所述ph计设置于所述目标泵池中；
7.所述ph计、所述第一电磁流量计、所述第一酸性溶液调节阀以及所述触摸屏分别与所述plc控制器电连接；
8.所述ph计用于对所述目标泵池中液体的ph值进行测试，得到ph测试值；
9.所述第一电磁流量计用于对所述第一加酸管路的流量进行测试，得到第一流量测试值；
10.所述触摸屏用于系统运行情况查询、历史记录查询、目标流量值设定、目标ph值设定、手动/自动模式切换以及pid参数调节；
11.所述第一酸性溶液调节阀用于控制所述第一加酸管路的开度；
12.所述plc控制器用于根据所述目标流量值、目标ph值、所述ph测试值以及所述第一流量测试值，对所述第一酸性溶液调节阀的开度进行控制。
13.本实用新型所述的自动调酸控制系统，应用在选矿工艺酸性溶液添加工艺以及ph值调节工艺中，具有稳定、可靠、精确等特点；减少了操作人员与浓硫酸等危化品的直接接触，降低了安全风险。
14.进一步地，还包括碱性溶液存储罐、开关阀以及碱性溶液调节阀；
15.所述碱性溶液存储罐、所述开关阀以及所述碱性溶液调节阀通过管道依次串联连接，形成一加碱管路，所述加碱管路通往所述目标泵池；
16.所述碱性溶液调节阀与所述plc控制器电连接；所述碱性溶液调节阀用于控制所述加碱管路的开度。
17.进一步地，还包括报警模块；所述报警模块用于发出警报；所述报警模块与所述plc控制器电连接。
18.进一步地，所述第一电磁流量计采用u型管路安装。
19.进一步地，所述plc控制器通过rs485通讯线与所述ph计以及所述第一电磁流量计连接，并通过modbus rtu协议通讯读取所述ph计的实时ph值以及所述第一电磁流量计的实时流量和累计流量。
20.进一步地，所述报警模块为蜂鸣器。
21.进一步地，还包括第二开关阀、第二电磁流量计以及第二酸性溶液调节阀；
22.所述酸性溶液存储罐、所述第二开关阀、所述第二电磁流量计以及所述第二酸性溶液调节阀通过管道依次串联连接，形成与所述第一加酸管路并行的第二加酸管路；
23.所述第二电磁流量计用于检测所述第二加酸管路的流量以得到第二流量测试值，所述第二电磁流量计与所述plc控制器电连接；
24.所述plc控制器还用于根据所述第二流量测试值控制所述第二酸性溶液调节阀的开度。
25.进一步地，所述第二电磁流量计采用u型管路安装。
26.进一步地，当所述系统处于手动模式时，所述第一酸性溶液调节阀、所述第二酸性溶液调节阀与所述碱性溶液调节阀仅能通过手动进行控制；
27.当所述系统处于自动模式时，所述第一酸性溶液调节阀、所述第二酸性溶液调节阀与所述碱性溶液调节阀能够通过所述plc控制器进行控制。
28.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
29.图1为本实用新型一实施例提供的自动调酸控制系统的顶层逻辑框图；
30.图2为本实用新型一实施例提供的单加酸管路下的自动调酸控制系统的结构示意图；
31.图3为本实用新型一实施例提供的单加酸管路下的自动调酸控制系统的功能模块图；
32.图4为本实用新型一实施例提供的双加酸管路下自动调酸控制系统的结构示意图；
33.图5为本实用新型一实施例提供的双加酸管路下的自动调酸控制系统的功能模块图；
34.图6为本实用新型一实施例提供的自动调酸控制系统的控制原理图图。
具体实施方式
35.请参阅图1，本实用新型提供的自动调酸控制系统，包括加酸单元10、加碱单元20、检测单元30、控制单元40以及人机交互单元50。其中，所述加酸单元10用于对一目标泵池注入酸性溶液，所述加碱单元20用于对所述目标泵池注入碱性溶液；所述检测单元30用于检
测所述加酸单元中酸性溶液的注入流量以及所述目标泵池的ph值，并将所述检测结果传送到所述控制单元40；所述控制单元40根据所述检测单元30反馈的检测结果，对所述加酸单元10的加酸量以及所述加碱单元20的加碱量进行控制，以使得所述目标泵池中液体的ph符合要求；所述人机交互单元50用于参数设置、数据查询以及自动报警。
36.请同时参阅图2和图3，所述加酸单元10包括酸性溶液存储罐11以及与其相连接的第一开关阀12。所述加碱单元20包括碱性溶液存储罐21以及与其相连接的开关阀22。所述检测单元30包括ph计31和第一电磁流量计32。所述控制单元40包括plc控制器41、碱性溶液调节阀42以及第一酸性溶液调节阀43。所述人机交互单元50包括触摸屏51以及报警模块52。
37.所述酸性溶液存储罐11、第一开关阀12、第一电磁流量计32、第一酸性溶液调节阀43通过管道依次串联连接，形成第一加酸管路，当所述第一开关阀12以及第一酸性溶液调节阀43打开时，酸性溶液从所述酸性溶液存储罐11流出，经过所述第一加酸管路进入目标泵池60中。
38.特别的，所述第一酸性溶液调节阀43频繁开关动作会产生旋流、扰流，将所述第一酸性溶液调节阀43安装在所述第一电磁流量计32的后端，能够减少所述旋流、扰流对所述第一电磁流量计32的影响。
39.优选的，所述第一电磁流量计32采用u型管路安装，以确保所述第一加酸管路中的介质达到满管，从而保证测量精确度。
40.所述碱性溶液存储罐21、开关阀22以及碱性溶液调节阀42通过管道依次串联连接，形成一加碱管路，当所述开关阀22打开时，碱性溶液从所述碱性溶液存储罐21流经所述开关阀22，并进入目标泵池中。
41.所述ph计31用于检测目标泵池60中溶液的ph值，所述ph计需要定期维护以保证测量的精确性。所述ph计31与所述plc控制器41电连接，所述plc控制器41通过所述ph计31计获取目标泵池60中溶液的ph值；所述第一电磁流量计32用于检测所述第一加酸管路的流量，所述第一电磁流量计32与所述plc控制器41电连接，所述plc控制器41通过所述第一电磁流量计32获取所述第一加酸管路的流量。
42.优选的，所述plc控制器41通过rs485通讯线与所述ph计31以及所述第一电磁流量计32连接，并通过modbus rtu协议通讯读取所述ph计31的实时ph值以及所述第一电磁流量计32的实时流量和累计流量。
43.所述第一酸性溶液调节阀43、碱性溶液调节阀42分别与所述plc控制器41电连接，所述plc控制器41控制所述第一酸性溶液调节阀43与碱性溶液调节阀42的开度，从而对相应管路的流速进行调节。
44.优选的，所述plc控制器41通过分别控制输入4
‑
20ma模拟量信号至所述第一酸性溶液调节阀43、碱性溶液调节阀42来调节所述第一酸性溶液调节阀43、碱性溶液调节阀42的开度。
45.所述触摸屏51与所述plc控制器41电连接，使用者通过所述触摸屏51进行数据查询以及参数设置。所述数据查询功能包括观察系统运行情况以及浏览历史记录，所述历史记录包括历史数据、报警记录等；所述参数设置功能包括目标流量值设定、目标ph值设定、手动/自动模式切换以及pid参数调节。
46.所述报警模块52与所述plc控制器41电连接，当有报警发生时，所述plc控制器41输出报警信号至所述报警模块52，使得所述报警模块52发出警报，提醒操作人员注意。优选的，所述报警模块52为蜂鸣器。
47.优选的，请参阅图4，所述加酸单元10还包括与所述酸性溶液存储罐11相连接的第二开关阀13，所述检测单元30还包括第二电磁流量计33，所述控制单元40还包括第二酸性溶液调节阀44。
48.所述酸性溶液存储罐11、第二开关阀13、第二电磁流量计33以及第二酸性溶液调节阀44通过管道依次串联连接，形成与所述第一加酸管路并行的第二加酸管路，当所述第二开关阀13以及第二酸性溶液调节阀44打开时，酸性溶液从所述酸性溶液存储罐11流出，经过所述第二加酸管路进入目标泵池60中。
49.优选的，所述第二电磁流量计33采用u型管路安装，以确保所述第二加酸管路中的介质达到满管，从而保证测量精确度。
50.请参阅图5，所述第二加酸管路的控制方式与所述第一加酸管路相同。具体的，所述第二电磁流量计33用于检测所述第二加酸管路的流量，所述第二电磁流量计33与所述plc控制器41电连接，所述plc控制器41通过所述第二电磁流量计33获取所述第二加酸管路的流量；所述第二酸性溶液调节阀44与所述plc控制器41电连接，所述plc控制器41控制所述第二酸性溶液调节阀44的开度，从而对所述第二加酸管路的流速进行调节。
51.优选的，所述plc控制器41通过分别控制输入4
‑
20ma模拟量信号至所述第二酸性溶液调节阀44来调节所述第二酸性溶液调节阀44的开度。
52.本实用新型提供的自动调酸控制系统可通过所述第一加酸管路、第二加酸管路中的任一条管路进行加酸操作，也可以通过两条管路同时进行加酸。
53.在具体实施过程中，本实用新型提供的自动调酸控制系统可以通过手动控制所述第一酸性溶液调节阀43、第二酸性溶液调节阀44与所述碱性溶液调节阀42进行调酸；也可以通过两个控制闭环对调酸进行自动控制，所述两个控制闭环分别为加酸调节环与ph调节环。请参阅图6，以仅采用所述第一加酸管路进行加酸为例，具体的，通过所述触摸屏51对所述plc控制器41设定一目标流量值和一目标ph值，所述plc控制器41控制所述第一酸性溶液调节阀43与所述碱性溶液调节阀42打开一定开度，同时所述第一电磁流量计32与所述ph计31分别将流量检测值与ph检测值反馈至所述plc控制器41中，所述plc控制器41根据所述目标流量值与所述流量检测值求得差值，同时根据所述目标ph值与所述ph检测值求得差值，所述两个差值经过pid运算得出调节值，并将所述调节值输出至所述第一酸性溶液调节阀43与所述碱性溶液调节阀42中，以此保证酸性溶液添加稳定并且使得目标泵池60中液体的ph值保持稳定。
54.本实用新型提供的自动调酸控制系统，应用在选矿工艺酸性溶液添加工艺以及ph值调节工艺中，具有稳定、可靠、精确等特点；减少了操作人员与浓硫酸等危化品的直接接触，降低了安全风险；做到了浓硫酸自动添加，ph值自动调节，提高了工作效率；浓硫酸与石灰溶液使用量得到及时反馈，实现精确添加，减少了药剂的浪费，提高了生产效益。
55.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于
本实用新型的保护范围。