碾磨生产线由中央控制室操作。碾磨生产线有三类控制功能: 顺序控制。 过程控制回路。 系统模式控制。 (1) 顺序控制
顺序控制的设备启动和关停,有2种操作模式: 自动顺序式启动。 手控顺序式启动。
用控制系统的软件开关来选择AUTOMATIC/MANUAL/START/STOP(自动/手控/启动/关停),说明如下。
1) 自动
此模式被认为是操作每个设备组的标准模式。此操作模式允许运行人员启动GROUP START(成组启动)顺序。使用GROUP START顺序时,控制系统会按要求的预定顺序,自动启动包括在该组内的设备。用此方式时,运行人员每次都能用同一方法使系统联机,将控制台的操作减至最少。
在采用“自动”顺序启动方式期间,运行人员也应监控好部件,因为联机作有关操作时,有可能会有哪件设备未能作出应有反应。用此模式时,分配给某组的设备只能用启动GROUP START的方法才能将其启动;各件设备的START(启动)钮均已无效。但各件设备的STOP(关停)钮却总是有效的,不管你采用了何种模式。
设备组包括有: a. 油润滑系统组: 低压润滑油泵。 高压润滑油泵。 b. 碾磨前系统组: 磨机浆液箱搅拌器。
浆液输送设备(泵和旋流器及其所配有的阀)。 主磨机电动机(离合器松开啮合)。 c. 碾磨系统组: 磨机离合器(啮合)。 磨机齿轮喷洒。 称重皮带给料机。 2) 手控
a. MANUAL(手控)模式被认为是非标准或应急性操作模式。此操作模式迫使运行人员要单独地控制每件设备。不可能用此模式启动或关停各设备组。此外,用此模式,与特
定磨机浆液泵相应的阀也不会自动定位。
球磨机主驱动电动机的启动,始终应用MANUAL模式。控制系统可用手控或自动方式使其关停。
使用MANUAL方式时,设备保护联锁仍然有效。根据周围设备的当时状况,这些联锁可禁止某些设备的单独启动。
b.过程控制回路
过程控制回路调节驱动装置或执行机构,如定位控制阀,调整称重皮带给料机的给料率。对每个回路讲,控制系统中至少存在有一个相关联的PID(比例、积分、微分)控制器作为算法手段。每个PID控制器都有一个过程变量(PV)输入,如流量或压力,一个输出和一个过程所要求的PV值的设定点(SP)。控制器根据PV和SP间的误差,调整其输出信号。此种调整的量、速度和方向都由输入控制器的调整常数决定。控制器有三种可能的模式:MAN(手控)、AUTO(自动)和CAS(串联)。
a) MAN模式
采用手控模式时,运行人员直接设定控制器的输出信号。 b) AUTO模式
采用自动模式时,运行人员应输入控制器设定点。然后,控制器按上面所说的,调整其输出信号,使过程变数相等于设定点。
c) 串联模式
用串联模式时,第二个控制器的输出用作为控制器的设定点。然后,按上面所说,控制器调整其输出信号,使过程变数相等于设定点。CAS(串联)模式和AUTO(自动)模式的区别在于,用Auto模式时,其设定点是由运行人员设定的固定点。用CAS模式时,其设定点并不固定。它由第二个控制器的输出所设定,是不断去修改的。
c.控制器和所采用的模式
下表开列了此过程所使用的控制器,以及它们受操作的模式。所列模式的前一个是以粗体字表示,被认为是标准操作模式。
控制器说明 密度控制
所用模式
AUTO,MAN
AUTO,MAN CAS,MAN
磨机浆液箱液位控制 磨机浆液箱水流控制
水流率控制(水/未加工石灰石)
水流控制
AUTO,MAN
CAS,MAN CAS,MAN
称重皮带给料机给料率控制 旋流器给料压力控制 (3) 系统控制模式
AUTO,MAN
有2种标准式自动控制模式:“磨机浆液箱液位控制”和“给料率控制”。在标准式自动操作模式条件下,启动和关停碾磨系统时,采用“磨机浆液箱液位控制”;到稳态阶段继续操作碾磨系统时,则采用“给料率控制”。但是,对继续操作可采用任何一种自动控制模式,控制室运行人员应选择采用何种模式。采用任何一种自动控制模式时,当产品浓度低于希望值时,被称为Recycle Mode(再循环模式)的产品浓度修正顺序就会启动使用。
1) 磨机浆液箱液位控制
此模式会把旋流机进给浆液密度保持在希望的设定点上,其办法是利用串联回路,向磨机浆液箱增加/减少过程水流量。对浆液进给线送到湿旋流站的料液浓度进行测量,然后,向控制站发出与该测量值成比例的信号。此处,该信号用作为浓度控制器的PV。然后,浓度控制器的输出被用作为流量控制器的SP,向磨机浆液箱输送过程水。由于所测的浓度偏离设定点,过程水流量控制器就要增加/减少流率,其办法是调整过程水管线控制阀,因为,此阀就是控制向浆液箱的供水量,保持要求的旋流进给浓度设定点。
为了保持所希望的浓度设定点,加到磨机浆液箱的过程水流量也不断变化,因此,浆液箱的液位也就开始变化。箱的液位通常被保持在所希望的磨机浆液箱液位设定点上,其办法是用串联控制回路增加/减少投入磨机的未加工石灰石的给料率(从而也增加/减少了输送到浆液箱里的碾磨产品)。
对浆液箱的液位不断地进行测量,并将与测量值成比例的信号发送给控制系统。此处,该信号用作为浆液箱液位控制器的PV。然后,浆液箱液位控制器的输出被用作为称重给料器进给率控制器的SP。随着浆液箱液位开始变化,称重给料器进给率控制器就增加/减少称重给料器的皮带速度,通过调制称重给料机皮带速度变化未加工石灰石的进给率,保持磨机浆液箱液位设定点。
如箱的液位升高到磨机浆液箱高位时,控制系统就会发出高位报警。如系统处于Recycle Mode,它会自动切换到标准模式。如箱的液位升高到磨机浆液箱特高位,就会发出特高位报警,磨机称重给料器就会停止工作。
如箱的液位降到磨机浆液箱低位,控制系统就会发出低位报警,系统就会被切换到Recycle Mode。如箱的液位降到磨机浆液箱特低位,就会发出特低位报警,磨机浆液泵就会关闭,防止浆液被排放,产生干运转。
进入磨机的过程水流量,应与未加工石灰石进给率保持定比。此比率应保持在希望的设定点上,可利用串联控制回路,增加/减少输入磨机的过程水流量。称重皮带给料机不断向控制系统发出未加工石灰石进给率信号,系统把它用作为比率控制器的PV。然后,比率控制器的输出又被用作为磨机过程水流量控制器的SP。随着未加工石灰石进给率的变化,过程水流量控制器就增加/减少其流率,调节过程水管线的控制阀,使磨机的供水保持在水/石灰石比率设定点上。
磨机浆液泵将浆液输送给旋流器,浆液泵配有变频驱动装置(VFD),可调整速度。装
在旋流分配器上的压力发送器向控制系统传送相应比率的信号。当浆液浓度和/或磨机浆液箱液位按给定的泵速变化时,此压力就开始变化。旋流器需有稳定的入口压力,以生产出一致的产品。旋流器的稳定入口压由压力控制回路保持。压力信号被用作为压力控制器的PV。控制器输出信号调节所选择的磨机再循环泵的速度,保持所希望的旋流器给料浆液压力设定点。随着旋流器给料浆液浓度和/或磨机浆液箱液位偏离设定点,所选择的磨机浆液泵的速度就会改变,以保持稳定的湿旋流站给料入口压力。
压力发送器的信号都有指示和记录。此信号也用以产生旋流器给料浆液高压报警和旋流器给料浆液低压报警。
2) 进给率控制
此模式会将旋流器给料浆液浓度保持在希望的设定点,其办法是利用串联控制回路,增加/减少磨机的未加工石灰石进给率(从而也增加/减少了磨机浆液箱的碾磨产品)。测量浆液给料管线输送到湿旋流站的浆液浓度,并向控制系统发送与之成比例的信号。此处的信号被用作为浓度控制器的PV。然后,浓度控制器的输出又用作为称重给料器进给率控制器的SP。由于未加工石灰石的大小、硬度或球磨机磨球负荷水平的不同,未加工石灰石的特性也不同,系统灰石灰石再循环负荷也会变化,从而会改变浆液浓度。随着浆液浓度不同于设定点,称重给料速率控制器就会增加/减少称重给料比带的速度,调节进入磨机的未加工石灰石的进给率,保持旋流器给料浆液浓度设定点。
磨机浆液箱液位通常保持在磨机浆液箱液位设定点上,其办法是利用串联控制回路,增加/减少浆液箱的过程水流率。连续不断地测量箱的液位,并向控制系统发送与之成比例的信号。此处的信号被用作为浆液箱液位控制器的PV。然后,箱液位控制器的输出被用作为磨机浆液箱过程水流量控制器的SP。随着箱液位开始变化,流量控制器就增加/减少其流量,调节向浆液箱供水的过程水管线控制阀。
如箱的液位升高到磨机浆液箱高位,控制系统就会发出高位报警,如当时处于Recycle Mode,就会自动将系统切换到标准模式。如箱液位升高到磨机浆液箱特高位,就会发出特高位报警,磨机称重给料装置就会失停。
如箱液位降到磨机浆液箱低位,控制系统就会发出低位报警,同时将系统切换到Recycle Mode。如箱液位降到磨机浆液箱特低位,就会发出特低位报警,磨机浆液泵就会关闭,防止从浆液箱排出,使浆液箱干转。
将磨机过程水流量保持在与未加工石灰石进给率成等比的程度。此比率应保持在希望的设定点上,可利用串联控制回路,增加/减少磨机过程水流量。称重给料装置不断地向控制系统发送未加工石灰石进给率信号,控制系统将其用作为发给比率控制器的PV。然后,比率控制器的输出又被用作为磨机过程水流量控制器的SP。随着未加工石灰石进给率的变化,过程水流量控制器增加/减少流率,调节向磨机供水,保持水/石灰石比例设定点的过程水管线控制阀。
磨机浆液泵将浆液输送给旋流器,浆液泵配有变频驱动装置(VFD),可作速度调整。装在旋流器分配器上的压力发送器将按比例产生的信号发送给控制系统。浆液浓度按给定的泵速度变化时,压力也开始变化。旋流器要求有稳定的入口压力,以生产出一致的产品。保持旋流器稳定入口压力要靠压力控制回路。压力信号被用作为压力控制器的PV。控制器输出信号调节选定的磨机循环泵速度,使保持在希望的旋流器给料浆液压力设定点。随着旋流器给料浆液浓度偏离设定点,选定的磨机浆液泵速度就会改变,以保持稳定的湿旋流站给料进口压。
指示并记录有压力发送器信号。此信号也被用以产生旋流器给料浆液高压报警和旋流器给料浆液低压报警。
3)再循环模式
任何一种自动控制模式,其与湿旋流站流槽管相联的隔离阀,通常都经过校直,能让合于规格的产品流量、石灰石浆液箱和尺寸过大的产品流量进入球磨机入口(旋流器产品阀开启,旋流器过大尺寸产品阀开启,再循环阀关闭)。如循流器给料浆液浓度下落到操作最小值,控制系统会启动Recycle Mode,降低石灰石浆液箱中浆液的稀释度。要完成再循环模式程序,应关闭旋流器产品阀,使旋流器溢流产品流槽液位升高,并通过旋流器溢流产品流槽的内部立管排入旋流器下溢流槽。同时,关闭通磨机的旋流器超尺寸阀,这样,把旋流器溢流和下溢都并入在下溢集流槽里。同时,打开再循环阀,让合一的旋流器溢流和下溢,重新流向磨机浆液箱。用它们各个执行机构限位开关,核实阀位。
只有浓度上升到超过作业最小值的10%时,阀才会重新校直于其各个标准位。如产生磨机浆液箱高位情况,它会自动越过此项运作,将阀座新对直于其标准位。
处于任何一种自动控制模式时,如磨机浆液箱液位降到磨机浆液箱低位设定值以下,就会切换到重新循环模式,再进行阀的校直,以减少无意间排放磨机浆液箱的可能性。只有磨机浆液箱的浆液位已达到磨机浆液箱液位设定点时,阀才能重新校准于其标准位。
(4) 控制模式的利用
上面讨论的标准和自动控制2种模式都可用以连续操作用。但是,每一种模式都各有其优缺点。当碾磨电路一天24小时地连续运行时,只要保证湿旋流站的电压和流量稳定,“进给率控制”就能使球磨机的生产达到优化。需有多次的启动一停机循环时,“磨机浆液箱液位控制”能优化相等的、尺寸合格的旋流产品固化粒子的百分比,这样,也就减少了石灰石浆液箱里稀释固化粒子的粘染。
(5) 调低能力
就理想的操作石灰石碾磨系统而言,连续作业会产生前后一致的优质产品。当生产需要,导致连续作业的过量负荷时,可有2种办法供选择,分批操作,或调低球磨机电路。分批操作无异于先前所说的操作要求,只是启动一停止的顺序更多些,这样,会产生不合规格要求的产品。