一种永磁筒式磁选机自适应控制系统的制作方法

1.本发明涉及磁选设备技术领域，特别是涉及一种永磁筒式磁选机自适应控制系统。


背景技术：

2.永磁筒式磁选机根据磁系形式可分为静态磁系和动态磁系，动态磁系可调参数较多，在使用时，需要根据给矿波动随时调整控制参数，包括磁系/磁筒转速、卸矿装置工作效率、分选腔体液位高度及漂洗水量调节等因素，调整较复杂，对现场操作工人的技术水准要求较高，在很多情况，现场操作水平影响了设备的运行状态，同时消耗了大量的人力，造成人力的浪费，不符合目前智能矿山的建设要求。


技术实现要素：

3.为此，本发明的一个目的在于提出一种能够在不同给矿条件下可实时监测各个控制参数信息，同时根据给矿波动在一定范围内自动调整控制参数，实现磁选机的自适应精确控制的永磁筒式磁选机自适应控制系统。
4.本发明提供了一种永磁筒式磁选机自适应控制系统，该系统适用于静态磁场和动态磁场，包括：与磁选机分选腔体相连的自动监测系统和自动控制系统，所述自动监测系统与所述自动控制系统信号连接；所述自动监测系统包括液位联通监测装置和磁系/磁筒转速比监测系统，所述液位联通监测装置用于实时监测分选腔体内液位信息，所述磁系/磁筒转速比监测系统用于实时监测磁系/磁筒转速信息；所述自动控制系统包括控制管道、信息收集装置、控制执行机构和plc控制模块，所述plc控制模块接收所述自动监测系统的信号，控制连接所述控制管道、信息收集装置和控制执行机构。本系统在不同给矿条件下可实时监测各个控制参数信息，同时根据给矿波动在一定范围内自动调整控制参数，实现磁选机的自适应精确控制。
5.进一步地，还包括机械保障系统，所述机械保障系统与所述自动控制系统并联设置，用于手动短路所述自动控制系统后进行人工控制。
6.进一步地，所述机械保障系统包括不锈钢管道和手动球阀。
7.进一步地，还包括多参数一键控制系统，所述多参数一键控制系统与所述自动控制系统信号连接，所述多参数一键控制系统将磁选机多参数信息集成一个系统，实现一键控制液位、磁系转速、磁筒转速、卸矿装置等多个参数。
8.进一步地，所述多参数一键控制系统由内到外分为三层，内层为集成控制线路，中层为手动调节面板，外层为一键控制面板。
9.进一步地，所述液位联通监测装置，位于分选腔体的外部，内置有液位传感器固定杆，通过液位联通口与分选腔体液位相通，采用联通器原理监测分选腔体液位，液位传感器置于液位联通监测装置内，实时向所述自动控制系统反馈液位信息，液位联通口位于分选腔体分选区底部，液位显示器集成在整机控制系统内，实时显示液位信息；所述磁系/磁筒
转速比监测系统包括磁系/磁筒转速测速仪，所述磁系/磁筒转速测速仪置于磁筒侧部，实时计算磁筒的磁系/磁筒转速。
10.进一步地，所述控制管道包括主控管道单元和辅控管道单元；所述主控管道单元包括底箱水控制管道、尾流控制管道；所述辅控管道单元包括精矿分离区控制管道、漂洗区控制管道。
11.进一步地，所述主控管道单元和辅控管道单元均具有1-5个。
12.进一步地，所述控制管道为直径0～120mm的薄壁管道，其中，所述辅控管道单元表面设置有0～100个直径0～30mm的喷水孔。
13.进一步地，所述plc控制模块包括转速-液位调节模块、气压补偿模块、容限加权模块、电器与保障模块、卸矿装置与漂洗水量控制模块。
14.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
16.图1绘示了一种永磁筒式磁选机自适应控制系统的结构图；
17.图2绘示了一种多参数一键控制系统的结构图；
18.图3绘示了一种自动监测系统的结构图；
19.图4绘示了一种分选腔体的结构图；
20.图5绘示了一种液位联通监测装置的结构图；
21.图6绘示了一种控制管道的结构图。
22.附图中标记为：
23.1 分选腔体
24.2 主控管道单元
25.3 辅控管道单元
26.4 液位联通监测装置
27.41 液位传感器
28.42 传感器固定杆
29.43 液位联通口
30.5 控制管道
具体实施方式
31.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
33.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.本发明的永磁筒式磁选机自适应控制系统，其较佳的具体实施方式如图1所示，其中a为给矿口，b为出矿口，包括自动监测系统、自动控制系统、控制机械保障系统及多参数一键控制系统；所述自动监测系统包括液位联通监测装置4与磁系/磁筒转速监测系统两部分；转速监测系统设置在磁系传动端，实时监测磁系与磁筒转速；液位联通监测装置4置于分选腔体1侧部，如图3、图4和图5所示，内置液位传感器41，所述液位传感器41固定在传感器固定杆42上；所述液位联通监测装置4下部设置排出孔，所述传感器固定杆42可为圆柱体、长方体，其下端距离液位监测装置底部约40mm；所述液位传感器41检测液位信息的精度为10mm。
35.其中，所述自动控制系统包括控制管道5、信息收集装置、控制执行机构与plc控制模块；其中控制管道5分为主控管道单元2和辅控管道单元3，主控管道单元2置于分选腔体1内部，主要有1～5根底箱主控管道和尾流管道；辅控管道单元3主要由1～5根带有喷水嘴的管道组成，主要有漂洗区控制管道、精矿分离区控制管道组成。优选地，如图6所示，所述控制管道5为直径0～120mm的薄壁管道，其中，所述辅控管道单元表面设置有0～100个直径0～30mm的喷水孔。执行机构主要是响应控制信号的执行阀，位于控制管道1进水口一侧；plc模块是核心控制模块，可依据不同的磁系/磁筒转速条件，自动设置并调节液位高度，自动控制系统设置于主控管道单元2内，实现对分选腔体1液位的远程控制；同时，该系统根据磁筒表面负荷量，自动控制漂洗水量和卸矿装置的转速与卸矿间隙，同时plc模块还融合了气压补偿、容限加权和气压比较、卸矿装置与漂洗水量控制模块四种策略，实现磁选机的自适应精确控制。
36.在本发明实施例的一个方面，所述机械保障系统为与自动控制系统并联的旁路系统，由不锈钢管道和手动球阀组成，当自动控制系统失效时，可通过转入机械保障系统进行手动调节。
37.在本发明实施例的一个方面，所述多参数一键控制系统分为内外三层，内层为集成控制线路，中层为手动调节面板，外层为一键控制面板，最终实现多控制参数一键控制。
38.在本发明一个具体实施例中，本发明通过工艺流程中获取的给矿信息，计算筒表负荷量，控制系统依据筒表符合，控制设备磁系/磁筒转速，同时，根据转速监测装置对磁系/磁筒的实际转速进行监测；与此同时，根据筒表负荷信息，自动控制系统实时调节漂洗
装置漂洗水量和卸矿装置卸矿效率，当筒表负荷量较小时，卸料装置转速降低同时远离磁筒表面，漂洗水量减少；反之，则需提高卸矿装置转速并降低与筒表距离，增大漂洗水量。分选腔体1内的矿浆通过液位联通口43与液位联通监测装置4内联通，该装置内的液位随分选腔体1内的液位变化而变化，固定在液位固定杆上的液位传感器41实时读取液位监测装置内的液位信息，从而完成了对于对分选腔体1内部液位信息的检测，同时，传感器将读取的实时液位信息传送至液位显示装置，通过液位显示装置实时显示液位信息。根据液位监测装置实时检测到的液位信息，液位控制装置通过plc模块，实时发出液位信息的调整指令，当液位处于合理液位区间内时，液位控制装置则保持现状，当液位超出合理液位区间时(液位过高或者过低)，plc模块根据设定的调整策略，发出液位调整指令至液位控制执行机构，通过自动控制系统主控管道单元2和辅助管道单元3电动蝶阀的开闭来控制分选腔体1的液位。
39.其中，plc模块设定的控制策略主要包括气压补偿策略、容限加权策略和电器与保障策略、卸矿装置与漂洗水量控制模块四种，其中，气压补偿策略主要是针对高海拔地区气压变化对于液位控制的影响，提高监测系统与控制机构对于气压变化的适应性；容限加权策略主要是针对实时液位信号传递的滞后问题，在控制部分通过对一定时间内的液位信息进行加权平均后分析液位信号，并指挥执行机构控制阀位的开闭；电器和保障策略主要是对于各个电器元件进行的过载保护措施，避免由于矿山现场瞬时负载较大造成的电器损伤；卸矿装置与漂洗水量控制模块则负责根据筒表负荷计算并控制合适的卸矿效率与漂洗水量大小。
40.特别的，当自动控制系统出现异常时，可人工导入机械保障系统，短路自适应控制管道，开启机械调置装置，通过人工调整机械阀开度进行人工调整，以保证设备的稳定运行。
41.如图2所示，多参数一键控制系统主要降低了操作难度，实现了设备的一键启停。具体的，在设备调试阶段，将外层面板使用状态按键设定为调试状态，使用者需要通过录入多组不同给矿波动下的参数信息，设定好相对应的磁系/磁筒转速、液位高度、卸矿效率等参数的计算方法，并通过反复试验对上述数据进行修正；使用时，将外层控制按键设定为运行状态，按下开始按钮，设备即可通过自适应控制系统自动运行，实现无人值守。
42.本发明公开的磁选机自适应液位控制系统主要包括自动监测系统、自动控制系统和机械保障系统和多参数一键控制系统四大部分，其中，通过自动监测系统实时监测各参数信息并实时反馈至控制系统，同时显示在整机控制系统的显示器上；通过控制系统，实时控制磁系与磁筒转速、主控管道单元2和辅助管道单元3的流量，从而保证设备的稳定运行；通过机械保障系统，确保当电器控制部分异常时，采用人工调节的方式设备的稳定；通过多参数一键控制系统，实现设备一键启停。
43.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。