球磨机磨矿控制系统的研究与设计

发布时间：2017-08-19 15:35

  本文关键词：球磨机磨矿控制系统的研究与设计

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【摘要】：磨矿作业是选矿过程中十分重要的环节。磨矿产品质量直接影响后续作业的指标,从而对选矿产品产生很大影响。由于磨矿系统具有干扰因素多,磨矿过程长,时滞性大,非线性等特征,磨矿系统本身也是时变系统,而磨矿过程又十分复杂。研究磨矿过程,利用智能控制技术对磨矿过程进行控制,保证磨矿质量,提高磨矿效率,增加经济效益。本文以球磨机磨矿控制系统为研究对象,运用自动控制技术,计算机技术,通信技术及检测技术,对球磨机磨矿控制系统进行研究与设计。在当前国内外磨矿控制系统技术的基础上,基于球磨机控制系统中的一些问题进行研究。结合现代智能控制理论,提出新的控制策略。在磨矿控制过程中,利用检测声音信号技术判断料位,采用模糊-PID控制方案对球磨机负载进行控制,有效保证球磨机稳定运行；选矿对磨矿产品质量有要求,采用串级-PID控制方案控制磨矿产品的粒度,使其满足下一级工艺要求；球磨机控制系统包括球磨机的运转控制和监控,采用控制器对球磨机及相关辅助设备进行控制,上位机对磨矿过程的相关参数进行实时监控；选择合理的通信协议,实现上位机和控制器之间的连接,搭建球磨机磨矿控制系统。结合球磨机给矿控制算法研究,对磨矿控制系统进行硬件设计和软件设计。硬件设计主要包括控制器,上位机,检测仪器和控制设备的选择。根据工艺要求完成磨矿控制系统的软件设计,包括球磨机及相应辅助设备的运转,给矿设备控制,磨矿质量控制,监控系统界面组态,上位机和控制器之间的通信等。通过对球磨机控制系统的研究,最终完成球磨机控制系统的设计。可以为实际选矿作业中磨矿控制系统的设计提供一定的指导意义。
【关键词】：磨矿分级系统 球磨机控制方案 模糊-PID控制 监控系统 PLC WinCCflexible
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD453;TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 磨矿分级作业介绍10-12
• 1.1.1 磨矿分级概述10-11
• 1.1.2 磨矿控制系统介绍11-12
• 1.2 选矿厂自动化技术的发展现状及发展趋势12-14
• 1.2.1 国内外选矿自动化技术发展现状12-13
• 1.2.2 选矿自动化技术发展趋势13-14
• 1.3 课题的背景及研究意义14-18
• 1.3.1 控制对象介绍15-17
• 1.3.2 研究意义17-18
• 1.4 论文的主要内容18
• 1.5 本章小结18-20
• 第二章 球磨机磨矿系统控制方案20-30
• 2.1 球磨机工作原理及组成20-22
• 2.1.1 球磨机工作原理20
• 2.1.2 球磨机组成介绍20-22
• 2.2 磨矿工艺流程22-23
• 2.3 磨矿过程特征分析23
• 2.4 磨矿过程控制23-25
• 2.5 球磨机负载检测25-28
• 2.5.1 球磨机声音信号特性25-26
• 2.5.2 磨音信号检测原理26
• 2.5.3 料位检测系统26-28
• 2.6 磨矿系统控制方案28-29
• 2.7 本章小结29-30
• 第三章 给矿控制算法研究30-54
• 3.1 球磨机给矿控制方案30-33
• 3.1.1 磨矿控制过程分析30-31
• 3.1.2 球磨机给矿控制方案31-33
• 3.2 模糊控制的基本原理33-39
• 3.2.1 模糊控制原理33-36
• 3.2.2 模糊控制器36-39
• 3.3 球磨机给矿量控制算法研究39-49
• 3.3.1 模糊-PID控制算法原理40-41
• 3.3.2 输入精确量的模糊化处理41
• 3.3.3 选取隶属函数建立模糊关系41-43
• 3.3.4 建立控制规则43-46
• 3.3.5 建立模糊控制查询表46-49
• 3.4 Matlab进行模糊控制器仿真49-53
• 3.5 本章小结53-54
• 第四章 磨矿控制系统硬件设计54-64
• 4.1 总体控制系统方案54-55
• 4.2 控制系统的主要控制对象55-57
• 4.3 PLC硬件设计57-60
• 4.4 上位机硬件配置60
• 4.5 控制器与上位机和变频器之间的通信60-63
• 4.6 本章小结63-64
• 第五章 磨矿控制系统软件设计64-76
• 5.1 PLC控制系统程序设计流程64-65
• 5.2 磨矿控制系统的硬件组态65
• 5.3 磨矿控制系统的PLC控制程序设计65-69
• 5.3.1 S7-300软件的编程结构与模块功能65
• 5.3.2 系统程序结构65-68
• 5.3.3 程序模块及模块功能68
• 5.3.4 上位机和变频器通信68-69
• 5.4 监控界面组态设计69-74
• 5.4.1 WinCC flexible组态软件的介绍69-70
• 5.4.2 WinCC flexible与STEP7的集成70
• 5.4.3 监控界面组态70-74
• 5.5 本章小结74-76
• 第六章 总结与展望76-78
• 6.1 总结76
• 6.2 展望76-78
• 致谢78-80
• 参考文献80-84
• 附录A 读研期间发表的论文84-86
• 附录B86-97

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本文编号：701531