本站小編為你精心準備了淺談破碎作業自動化控制系統升級改造參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：焦家金礦對選礦廠破碎作業自動化控制系統的智能升級改造，對基礎自動化技術進行了完善，實現了自動化控制系統向智能化控制的升級，經運行驗證，控制效果良好，經濟效益可觀。

關鍵詞：選礦；智能化；破碎作業

1焦家金礦破碎自動控制系統架構

焦家金礦選礦車間破碎作業采用三段一閉路+洗礦工藝流程，小時處理能力為600噸左右。破碎作業所有設備都已納入自動控制系統，該系統采用“3+2”工業測控網絡架構，“3+2”指的是三層設備和兩層網絡。三層設備包括：管理層設備、控制層設備、執行層設備。管理層設備：采用CS結構搭建的計算機監控設備層，即控制中心[1]。控制層設備：采用PLC技術搭建的數據采集、運算、控制的控制層。破碎作業控制單元CPU為RX3i310一臺，無備用設備。其洗篩遠程I/O站NIU配置為一臺IC695NKT001。執行層設備：儀表、執行機構、電氣和復雜設備的自動化系統[2]。兩層網絡包括：控制網與監控網。控制網：執行層與控制層之間通信網絡，包括ROFIBUS-DP；PROFIBUS-PA；MODBUSRTU等協議。監控網：控制層與管理層設備之間的通信網絡，采用TCP/IP的工業以太網進行通信。

2破碎自動控制系統存在的問題

勒索病毒等問題的爆發，這類病毒容易通過局域網進行傳播，擴散到選礦車間工業網。工業網一旦遇到服務器死機等故障，將造成操作員站控制失靈而導致的皮帶壓礦、球磨機不能正常供料、停料等事故的發生。破碎自動控制系統的核心就是CPU柜，破碎段自動控制系統現在只有一個CPU柜，只安裝有一臺RX3i310，既無熱備也無冷備，一旦此CPU柜的模塊、電源或者其他組件出現故障，將導致破碎段整個自動控制系統失靈。執行層設備（儀表與設備）存在的問題：①粉礦倉布料小車激光測距定位系統腐蝕嚴重、定位失靈。②選礦車間破碎篩分流程缺少有效的篩網狀態監測手段，一旦篩網出現破損，大塊礦石直接進入磨礦流程，影響磨礦效率。ProfibusDP：因DC24V供電不穩、信號干擾等問題，ABB軟啟DP通訊經常出現設備失聯等故障。因料倉進料時，粉塵大、濕度大，造成料位計的數據誤判斷。線路敷設對PA通訊存在一定的電磁干擾，造成料位計的通訊異常。監控網（PLC與服務器之間的通訊）：破碎PLC與服務器之間采用以太網通訊，網線為普通超五類雙絞線，無屏蔽層，抗干擾性能差，通信速度慢。并且已敷設10年，部分網線出現彎折、破損，影響了信號傳輸的穩定性，今年來通訊問題頻發。

3自動化提升方案措施

管理層設備——進行選礦車間工業網優化改造。與選礦車間各工段溝通，利用分段停車時間，對選礦車間的服務器、交換機、光纖以及供電線路進行改造。將四臺服務器有步驟、按順序地撤離，并安裝在工業網新柜內。對交換機進行提速擴容，將其升級為光纜交換機。對接入選礦工業網的所有網線進行制作更換，并進行有效防護。為避免各種網絡病毒的侵襲，專門制定了信息安全防范方案，并聯合北京礦業研究總院人員對選礦車間服務器、工程師站以及操作員站進行深度病毒查殺，以此徹底杜絕網絡病毒的侵害。控制層設備——增加CPU控制柜，進行CPU柜冗余（雙機熱備）設計，新增一套CPU柜，完成此CPU柜的設計、組態、安裝(包括控制柜1臺，I/O機架電源2個，I/O架16槽1個，CPE330兩臺，以太網模塊，32DI，32DO，8AI，前連接器，Profibus-DP主通訊模塊，空槽模塊，24VDC電源，交換機EDS-405A，modbus主站以及其他柜內附件等)，完成此CPU柜的電氣接線、程序遷移，系統調試。執行層設備，在粉礦倉的布料小車上，安裝基于無載波技術的UWB系統。該系統采用非接觸式測量，系統不受粉塵影響，測量精度高、刷新速度快。建立篩分環節篩網異常偵測及塊度聯動報警系統。控制網——進行改造，DP通訊分類敷設，PA通訊。對破碎段配電室的DP通訊進行重新梳理，按類別區分為三類：變頻器類、軟啟動器類、馬達保護器類。每一類驅動設備用一路DP通訊線纜進行連接，并將其連接到各自的DP主站。在DP通訊線纜的進線出線側都做好標簽記錄，以便日后維修。對PA保護線路進行優化升級。將原有PA線路的鍍鋅鋼管保護全部更換，換成貼地敷設的，不易腐蝕的高壓膠管。為了減少電磁干擾，對PA線路和DP線路進行全面改造，重新規劃敷設路線，規定安全距離，進行隔離，單獨敷設。監控網——升級光纜及交換機：（1）對監控網進行全面升級，將破碎PLC主站至服務器的交換機、洗篩遠程I/O分站至破碎PLC主站的交換機升級為光纜交換機，將通訊線纜升級為光纜。（2）破碎段ABPLC、GEPLC、REDLION、上位機之間使用的通訊線為超五類4對非屏蔽雙絞線電纜，全部更換為超六類無氧銅雙屏蔽電纜線。確保通訊網線有很好的抗干擾性，保持信號傳輸正常，降低線纜間的相互干擾，屏蔽外界的電磁信號。（3）破碎段ABPLC、GEPLC、上位機等12臺設備連接在同一網段，用1臺TL-SL1218P千兆上聯以太網PoE交換機，16個10/100Base-TRJ45端口，將12臺設備整合以便統一管理，避免破碎段因通訊中斷、信號傳輸不穩影響正常生產。

4效益和效果

項目對基礎自動化技術進行完善，實現了自動化控制系統向智能化控制的升級，經運行驗證，控制效果良好。

4.1管理層

工業網自改造以來，在車間各工段作業流程都運用良好，服務器運行更加穩定，自動控制更加靈敏，此前因服務器故障而導致自動控制失靈的問題得到徹底解決。

4.2控制層

項目改造完成后，有效減少了因plc自動控制柜硬件、軟件故障導致的破碎停車事故，每年增加破碎開車時間約10個小時，有效提升磨機處理量。

4.3設備層

采用基于UWB的無載波技術的定位系統，可實現布料小車的精準定位。技術人員在此基礎上進行了軟件設計，優化了布料小車的控制程序，實現了優先布料、自動布料、均勻布料、故障報警等功能，球磨機的處理能力因此得以進一步提高。

4.4控制網

通過對各類電機驅動設備分類敷設DP通訊線路，對軟啟進行獨立DC24V供電，提高了DP通訊線路的穩定性和可靠性，避免了因通訊故障而導致的設備故障停車事故，提高了設備運轉率。通過對選礦廠自動控制系統通訊的完善改造，基本避免了因通訊不穩造成了料倉溢礦、掩埋給料機等事故的產生，保障了設備開車時間，確保了破碎處理量。

4.5監控網

將監控網的無屏蔽的超5類網線升級為光纜，監控網的交換機也更新為光纜交換機，工業網通信速率更快、穩定性更高，為選礦自動化的高效運行奠定了基礎。

參考文獻

[1]周克寧主編.電力電子技術[M].機械工業出版社，2014.

[2]任會峰.基于工業以太網的樓宇控制器的研究與開發[D].中南大學.

作者：喬嬌 單位：山東黃金礦業有限公司焦家金礦