(富蕴蒙库铁矿有限责任公司)
摘要：磨机给矿自动化PID控制和PLC程序的模糊控制组成了一个磨机控制系统，采用PID调节控制实现了磨机恒定给矿控制，在利用磨音频谱分析仪的号筒传感器进行磨音频谱检测，检测结果由磨音频谱分析仪进行分析后反馈给模糊控制器，综合控制可达到给矿量、给水量与球磨机实际运行最佳匹配状态。并利用现场总线通讯、PLC、组态软件等成功的应用在选矿现场，从根本上优化了生产方式、降低了劳动强度，实现了磨机工艺自动控制。
关键词：磨音频谱分析仪；PID；PLC；PROFIBUS总线通讯
Application of grinding sound spectrum analyzer in Beneficiation Production System
Shi ruipeng
Fuyun Mengku Iron Mine Co., Ltd
pick Want: the mill feeding automation PID control and power fuzzy control constitute a mill control system. On the one hand, PID regulation is used to achieve constant feeding control. The horn sensor of the grinding sound spectrum analyzer is used to detect the grinding sound spectrum. After the analysis, the grinding sound spectrum analyzer is fed back to the fuzzy controller. After the synthesis, the best match between the feeding amount and the actual operation of the ball mill is achieved Status. The successful application of fieldbus communication, PLC and configuration software in the beneficiation field has fundamentally optimized the production mode, reduced the labor intensity and realized the automatic control of the mill process.
Key words: grinding sound spectrum analyzer; PID; PLC; PROFIBUS bus communication
一、引言。
球磨机的磨矿运行控制，直接影响磨选产品质量，并且关系到工艺稳定性、能耗、产量、设备的使用寿命以及作业率等问题。
用球磨机运行状况的精准检测和控制取消人为干预，是稳定生产的重要环节。丹东东方测控公司开发的磨音频谱分析仪接口比较丰富，现场的光柱显示既可以显示主通道和频谱分析通道的4-20mA输出值，也能从光柱上直观显示磨机负荷情况，把球磨机的运行状况反馈给 PLC，通过程序计算控制给矿皮带给水阀门来保证球磨机自动调整到最佳运行状态[1]。
二、 磨机的给矿
由于给矿粒度工艺要求12mm以下，粒度不上恒定值也不会均匀。当球磨机给矿粒度较大时，处理过程会造成返砂量将增多，磨机处理负荷过大，会发生磨机“胀肚”现象，影响正常生产；相反，当粒度过小，球磨机负荷减轻，造成“空砸”。所以通过简单的恒定给矿方式对于磨矿过程虽然有好处，但对磨机效率和设备本体使用寿命上还是有缺陷。用魔音频谱分析仪分析号筒传感器传递的信号加之球磨机电机加装功率变送器就轻而易举单了解到了磨机运行情况。采用PID调节和模糊控制程序相结合控制方式，来控制磨机给料给水是负荷可以让磨机运行在最佳匹配状态，并利用现场总线通讯、PLC、组态软件等成功的应用在选矿现场，从根本上优化了生产方式、降低了劳动强度，实现了磨机工艺控制，实现选矿生产过程的优化控制从而提高了金属精矿品位，增加了台时处理量，减少了资源消耗，提高了设备作业率率，实现了磨机工艺自动控制。
三、控制系统原理
控制系统是由给矿控制和负荷模糊控制共同组成的。其中控制系统原理是由电子皮带称把皮带给矿量信号反馈给PID调节，通过改变拖料皮带变频器的频率来控制给料皮带转速从而控制给矿量。磨音频谱分析仪通过分析号筒传感器的信号来检测球磨机的工作状态，现场显示的同时把信号传送至PLC，由PLC模糊控制程序分析，结合PID进行控制，迅速响应并控制给矿量，从而实现了磨机工艺自动控制。
四、控制分析
整个控制过程中会有一些参数偏差，比如矿石通过给矿皮带至磨机过错中有滞后时间，模糊控制器程序中设定负荷区间，PID根据区间进行调整可以解决超调现象。模糊控制器程序中的负荷区间选择是根据魔音频谱分析仪的分析信号来确定的，如此控制既可以保证磨机符合处于最佳匹配状态，又能保证给矿量稳定。
五、结论
模糊控制关系的计算是一个比较复杂的过程，需要根据现场实际情况反复验证，通过磨音频谱分析仪分析后的信息与给矿皮带电机变频器的频率这2个变量之间进行转换才能完成。整个过程需要描图法分析出模糊控制区间从而找到函数关系。功率变送器的信号和磨音频谱分析仪分析后的信息通过程序对照可以判断磨机“涨肚”和“空砸”的状态，便于采取相应的措施进行调整。磨机采用PID调节和模糊控制程序相结合控制方式，降低了操作人员劳动强度，改善了工作环境，优化了生产方式，提升了设备本质化安全，提高了铁精矿分的产量，经济效益显著。
参考文献：
[1]磨音频谱分析仪使用说明书。
[2] 基于OMAPL138处理器的磨机负荷检测系统设计作者：李智勇，杜江，朱强