磨矿过程综合自动化系统研究及应用

摘要

磨矿过程是一个复杂的多输入多输出(MIMO)过程，并具有时变性、非线性和大时滞特性。论文以宝钢集团梅山选矿厂磨矿分级过程为对象，研究了磨矿过程自动控制以及综合自动化系统相关技术。 在分析球磨机、分级机系统模型基础上，论文给出了磨矿分级过程的控制依据，并将整个磨矿系统分解为若干控制子系统。运用采样控制算法以稳定磨矿给矿量；采用变比值控制和前馈解耦控制方案分别实现了一段和二段磨矿浓度的自动控制。论文对与选矿质量指标密切相关的磨矿溢流粒度控制子系统进行了重点分析，采用模糊控制算法稳定粒度，实践证明了上述方案的有效性。 根据磨矿过程工艺及控制特点，最后给出了磨矿过程综合自动化系统的实现。采用基于PLC的监督控制与数据采集(SCADA)方案，运行表明，该方案具有良好的经济性、可靠性和灵活性。 研究成果具有很好的推广前景和应用价值，不仅适用于冶金行业，同时对采用自动化和信息技术改造传统流程企业都具有重要的借鉴意义和参考价值。

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第一章绪论

1.1工艺简介

1.2磨矿过程控制及其综合自动化发展

1.3课题背景

1.4论文章节安排

第二章磨矿系统过程分析

2.1磨矿过程工艺流程

2.2磨矿设备建模研究

2.2.1球磨机数学模型

2.2.2螺旋分级机模型

2.3磨矿系统变量分析和控制依据

第三章磨矿系统控制方案设计

3.1一次磨机控制

3.1.1给矿系统设计

3.1.2一次磨机浓度控制设计

3.1.3一次磨机变比值控制系统

3.2二次磨机控制

3.2.1二次磨机浓度控制

3.2.2二次磨机溢流粒度控制

3.2 3二次磨机浓度前馈解耦控制

第四章磨矿综合自动化系统实现

4.1现场控制系统实现

4.1.1 PROFIBUS现场总线

4.1.2 SIMATIC S7 PLC特点

4.1.3基于SIMATIC PLC的控制软件的设计

4.1.4磨矿现场控制级设计

4 1.5粒度仪等关键硬件选型与改造

4.2过程管理系统实现

4.2.1系统网络整体架构

4.2.2过程监控级设计与实现

4 2 3生产管理级设计与实现

第五章总结

致谢

参考文献

硕士期间所发表的论文