浮选工艺参数控制系统的研究

摘要

浮选工艺是一种比较先进的用于分选细粒煤的选煤技术，具有分选精度高、效率高、入选粒度小和易于实现自动化等优点，在细粒煤泥的分选中得到了广泛的应用。
　　本文以赵楼煤矿选煤厂浮选自动化改造为项目背景，针对选煤厂的工艺流程进行有效的分析和研究，并从浮选控制系统的功能和目的入手，设计了一套比较完善的浮选控制系统方案。主要内容包括以下几个方面：
　　首先，本文从选煤厂的实际情况以及浮选控制系统的功能要求、稳定性和安全性等角度考虑，制定了一套完善的浮选控制系统方案，并对控制系统的软硬件进行了选型与设计。然后，从浮选药剂的添加和矿浆液位的调节等方面入手，通过实时的采集入浮矿浆的浓度和流量，经 PLC计算得到所需浮选药剂的量，作用到隔膜计量泵对浮选药剂进行添加；通过对浮选液位进行分析和假设，建立了液位控制系统数学模型，并采用了模糊 PID控制算法对浮选液位进行控制。最后，选煤厂采用Wincc组态软件实现了对选煤厂远程监控的设计，利用OPC技术实现了在以太网系统中数据的采集和传输，组成了一个开放性好、稳定性好的分布式控制系统，并实现了网络监控系统的Web发布。
　　通过对选煤厂浮选系统的自动化改造，解决了选煤厂人工调节的弊端以及严重浪费的现象，具有良好的控制性能，提高了工作效率，同时也产生了一定的经济效益。

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变量注释表

1 绪论

1.1研究的背景及其意义(Background and Significance of the Research)

1.2浮选的基本原理(Basic Principles of the Flotation)

1.3 浮选发展的国内外现状(Current Situation of the Flotation Development at Home and Abroad)

1.4 论文的研究目的及结构(Research Purpose and Structure of the Thesis)

2浮选系统的控制方案

2.1赵楼选煤厂基本概况(Basic Situation of the Zhaolou Coal Preparation Plant)

2.2 浮游选煤的影响因素(Influence Factors of the Flotation)

2.3浮选控制系统的功能及内容(Functions and Contents of the Flotation Control System)

2.4浮选控制系统的监控(Monitoring of Flotation Control System)

2.5本章小结(Chapter Summary)

3浮选控制系统的软硬件设计

3.1 浮选控制系统的硬件设计(Hardware Design of the Flotation Control System)

3.2 浮选控制系统的软件设计(Software Design of the Flotation Control System)

3.3 浮选控制系统通讯方式的选择(Choice of Communication Way for the Flotation Control System)

3.4本章小结(Chapter Summary)

4浮选控制系统的实现

4.1浮选控制系统的分析(Analysis of Flotation Control System)

4.2浮选过程参数检测设备及操作执行机构(Process Parameters Detection Equipment and Operation Actuator in Flotation)

4.3浮选系统的加药控制(Dosing Control of Flotation System)

4.4浮选精煤的压滤控制(Filter Control of Flotation Cleans)

4.5本章小结(Chapter Summary)

5浮选液位控制系统的仿真分析

5.1模糊PID控制器的选择(Choice of Fuzzy PID Controller)

5.2模糊PID控制器的设计(Design of Fuzzy PID Controller)

5.3浮选液位控制系统的模型及仿真(Model and Simulation of Flotation Liquid Level Control System)

5.4本章小结(Chapter Summary)

6 浮选监控系统的设计与实现

6.1监控系统的设计方案(Design Scheme of Monitoring System)

6.2 基于OPC技术的网络通讯(the Network Communication of based on the OPC Technology)

6.3浮选系统的远程监控(Remote Monitoring of Flotation System)

6.4浮选控制系统的实现效果(Implementation Effect of Flotation Control System)

6.5本章总结(Chapter Summary)

7总结与展望

7.1主要工作及总结(Main Work and Summary)

7.2展望(Prospect)

参考文献

作者简历

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