浅谈选矿厂美卓设备TC控制系统的应用

葛太敏

（广西崇左市中信大锰大新锰矿分公司，广西 崇左 532315）

大新锰矿分公司选矿厂60万t/a碳酸锰生产线一期工程于2006年9月份建成投产，二期工程于2008年9月份建成投产。破碎工艺采用三段一闭路流程，破碎设备全部采用美卓矿机并自配有国内先进TC控制系统，目前的选矿产能140万t/a。

选矿厂的选别作业是采用分粒级磁选，粗粒级20mm～7mm部分采用干式永磁选机进行预粗选，细粒级部分7mm～0mm采用湿式永磁选机进行选别作业；其中干式磁选精矿为最终精矿的重要组成部分，干式磁选尾矿返回细破作业。细破碎的效果直接影响选矿厂的处理量和选别指标。如何控制好细破碎的粒度是关键[1]。选厂于2008年8月重新安装一台HP200圆锥破碎设备，该设备采用自动化工艺控制水平，通过TC控制系统进行自动化监控，实现对整个细破碎工艺进行控制和管理。

1 TC控制系统的定义、功能及控制模式

生产过程中的自动化控制系统是采用Mesto MineraIs TC自动控制系统来进行实现的破碎机的电脑控制程序操作。它的工作过程是通过使用可编程的存储器，用其内部存储的逻辑运算、顺序、控制、定时、计算等指令，通过数字式或模拟式的输入输出、控制各种类型的机械和生产过程。

1.1 主要控制功能

HP破碎设备TLC的控制系统有：自动控制系统（操作数据）、润滑系统、系统参数、标定、程序、环跳动、报警等7大系统组成。

1.2 TC系统操作

正常的操作程序有启动加热器、启动润滑泵、启动主机、启动给料、停机、实况信息查看、查看报警信息、标定衬板、用户权限登录等九大系统组成。

（1）启动加热器：启动加热器之后，润滑油箱的温度将由PLC自动控制，低于28°时加热，高于32°时停止；如果再启动加热器的时候出现“加热器启动器故障”，则需检查控制柜面板的系统选择开关是否在“自动”位置，加热器的空气开关是否跳闸，或者加热器的接线发生损坏；在排除故障源之后，根据变成红色的按钮指示，先进入“操作数据1”、再进入“操作数据2”画面，鼠标点击变成红色的故障复位按钮，清除故障。

（2）启动润滑泵：在润滑泵启动之后，回到主画面：润滑泵运行之后，在主机启动的按钮上方会出现120秒倒计时，当润滑达到120秒之后才可以启动主机，建议在启动主机之前尽量让润滑泵运行时间长一些再开机，同时应关注润滑系统的回油温度，根据实际润滑效果，在回油温度达到25°以上的时候才可以启动破碎机[2]。

（3）启动主机：在润滑泵启动之后，回到主画面：润滑泵运行之后，在主机启动的按钮上方会出现120秒倒计时，当润滑达到120秒之后才可以启动主机，建议在启动主机之前尽量让润滑泵运行时间长一些再开机，同时应关注润滑系统的回油温度，根据实际润滑效果，在回油温度达到25°以上的时候才可以启动破碎机。

（4）启动给料：破碎机运行起来之后，在启动给料的按钮上方会出现120秒倒计时，当破碎机运行达到120秒之后才可以给料，在启动给料之前，应确认给料方式为远程自动模式（非现场手动）、锁紧与释放压力都为绿色指示、振动筛与排料皮带已经运行。

（5）停机：需要停机的时候，按照停给料、停破碎机、停润滑泵、停加热器的步骤，如果停机的时间不长，可以只停破碎机不停润滑泵与加热器，在天气寒冷的情况下，加热器最好始终处于启动自动控制的状态（启动按钮为黄色），确保油箱温度不会太低，可节约开机时间。

1.3 TC控制系统的功能有

润滑系统压力、油箱温度、回油温度、破碎机电流、监测给料料位、监测排料口、监测破碎机振动[3]。

1.4 TC自动控制系统的特色

■全中文操作界面。

■过载报警和保护。

■全面的完整的破碎机控制系统。

■PLC控制系统可以使用于任何的IT控制系统。

■无需离开控制室即可对衬板磨损进行监控。

■监控破碎机的料位和电流，使破碎机发挥最大效益。

■自动调整排料口，无需操作人员调整。

■PLC中的诊断系统将监测每一个故障。

■全方位的保护减少故障停机时间。

■可以通过屏幕上显示衬板磨损量计算出磨损成本，并能告知操作人员跟换衬板的时间。

1.5 TC自动控制系统的控制模式

1.5.1 手动控制模式

（1）操作人员可以采用手动模式完全控制破碎机。

（2）通过屏幕上的按键图标，可以启动或关闭破碎机。

（3）操作人员可以通过主屏幕启动或停止给料。

（4）在手动模拟下，破碎机不处于保护状态，因此无法避免调整环跳动或功率过载发生。若发生过载情况，自动报警系统只能报警操作人员，但无法采取相应的措施。

（5）不管自动系统何种操作模式下，给料机与破碎机的连锁装置在任何时候都起作用。

1.5.2 排料口控制模式

（1）自动排料口模式可将破碎机调整到一个理想状态可以保护设备，避免发生调整环跳动及功率过载。

（2）操作人员可以从程序屏幕上输入理想的紧边排料口、功率上限、破碎腔料位、齿数调节以及响应系数。

（3）操作人员可以通过主屏幕启动或停止给料料。

（4）一旦自动排料口起作用，控制系统会控制破碎机在设定条件下运行。

1.6 自动功率控制模式

（1）自动功率模式控制破碎机牵引功率，以保护设备，避免发生调整环跳动及功率过载。

（2）操作人员可以从程序屏幕上输入理想的功率牵引值、破碎上下限、或理想的破碎腔料位以响应数值。

（3）操作人员可以从主屏幕启动或停止给料机。

（4）如果发生调整环跳动或功率超过功率上限自动系统将开启破碎机所属的调整齿数。

（5）若功率降至功率差下限以并持续相当一段时间，那么自动系统将关闭破碎机所属的调整齿数，以便保持理想的功率水平。

1.7 自动化控制的操作

（1）工艺设备全部采用PLC控制柜集中控制，所有系统数据通过模拟输出再集中反馈到电脑控制操作系统，实现全部电脑自动化操作。

（2）工艺设备按标准要求，进行破碎设备排料输送皮带的启停顺序控制，启动破碎设备前，必须启动输送皮带后才可以启动破碎操作系统。

（3）控制设备采用自动∕手动控制，自动控制通过PLC实现，手动控制通过操作箱实现（手动控制仅作为备用）。

（4）通过PLC与计算机之间采用以太网进行对接，对设备数字量与模拟量采集与显示，实现对主设备的操作数据、润滑系统、系统参数、程序、环跳动、报警、趋势图、数据存储、通讯等相关设备运行状态进行电脑自动监控及显示，便于设备故障的诊断与维修；所有设备的监控都是通过电脑显示器的模拟流程页面上操作的，用鼠标点击即可操作。

2 自动控制使用效果

（1）自动化程度高，大幅降低劳动强度。细破碎自动化控制于2008年9月安装、调试使用以来，成效明显。设备操作由手动操作被电脑操作取代，减少岗位机工部分操作人员，由以前的单人单机的现状可转变为一人多机的设备操作，提高了员工的劳动生产率，降低了岗位员工的劳动强度。

（2）系统运行稳定，操作简单高效，大幅提高破碎效率，自动化的建立改善了职工的工作环境，保证细碎作业的平稳顺畅生产[4]。可以通过相关先进的检测元件取代了原来的人工判定，可以随时检测到设备的运行情况、运行状态，使设备更加合理，保证细碎作业粒度破碎效果达到最佳。通过选矿厂HP200设备运行得知：自动化控制系统应用到选厂HP200细碎作业后，台时处理量可以达到120t/h～130t/h，其中破碎粒度达到选别粒度控制的90%以上,从细破碎产品样筛细结果来看，其中7mm～0mm部分占25%～30%，7mm～20mm部分占55%～60%,分别比HP100的破碎效果来对比，细粒级部分提高了10%左右，粗粒级部分提高了15%左右，这样从而减少闭路破碎的循环负荷量，减少生产中细碎作业的倒转时间，更好的选别作业的质量稳定和产量的提升。

3 结语

选厂细碎作业的TC自动控制系统的成功运行，实现了破碎过程的自动控制，使设备运行更加合理，实现了细碎给矿合理控制，保证破碎腔的给料位置是最佳，提高设备台时处理量。自动化控制的使用减少了岗位操作人员的配置，减轻员工的劳动强度，提高了劳动生产率。同时也保证了设备的安全运行，降低能耗和原材料的消耗，提升和稳定产品质量，为今后选厂整个生产工艺流程全部实现自动化控制提供了宝贵的经验。