球磨机给矿控制系统设计[毕业论文]

机电毕业论文：球磨机给矿控制系统设计含毕业论文

球磨机给矿控制系统设计[毕业论文]

摘要

本文课题为球磨机给矿控制系统设计，球磨分级是选矿工艺流程中能耗最高的环节，实现对球磨分级关键工艺参数的自动控制，对现场实时在线监控，不仅能减轻操作工的工作强度，减少事故发生率，更重要的是能稳定和提高选别指标，产生巨大的经济效益。

整个设计采用了集散控制系统对整个系统进行控制，上位机采用组态软件组态王进行实时监控，下位机采用可编程序控制器PLC进行现场数据采集，并采用实现上位机与下位机之间的数据交换。本文主要介绍了球磨过程的工艺流程，集散控制系统配置，系统要求的监控点数及其参数范围。详细论述了所用到的软、硬件及协议。

关键词：球磨机，球磨分级，PROFIBUS，集散控制系统

Ball mill to the mine control system design

Abstract

The topic for the ball mill to the mine control system design. Milling classification is the highest energy chain, and achieve milling classification key parameters automate processes for the real-time online monitoring, not only can reduce the intensity of the work of operatives to reduce accident rates, but more importantly to enhance the stability and other indicators, enormous economic benefits.

The design adopts distribution control system to control the entire system, a higher plane Kingview configuration software for real-time monitoring, the use of spaces on-site Plc programmable controller data collection and use Profibus-wide achieve higher plane of spaces and data exchange between aircraft. This article introduces the process of technological milling classification, distribution control system configuration, the system requires control points and parameters. Detail the use of software and hardware and agreements.

Keywords: Ball mill, Milling classification, PROFIBUS,

Distribution control syste

目录

1绪论 1
1.1 课题的来源和背景 1
1.2 作者的主要工作 2
2 球磨机给矿控制系统的设计方案 3
2.1 本课题的意义及主要内容 3
2.2 集散控制系统概论 3
2.2.1 集散控制系统的发展现状 4
2.2.2 集散控制系统的体系结构 4
2.2.3 集散控制系统的特点 6
2.2.4 国内外的发展状况 7
2.3球磨给矿系统整体设计 8
2.3.1 用PC和PLC实现集散控制(DCS)的基本原理 8
2.3.2 磨矿车间工艺流程简述 9
2.3.3 系统对控制的要求 10
2.3.4 监控方案简介 11
3 球磨机给矿控制系统硬件设计 14
3.1 西门子S7-200系列可编程序控制器 14
3.1.1 数据存放的方式 14
3.1.2 寻址方式 14
3.1.3 结构化程序设计 15
3.1.4 数据处理与运算 15
3.1.5 通信功能 16
3.1.6 特殊功能 16
3.2 控制系统硬件配置 16
3.2.1 硬件设备一览表 16
3.2.2 监控点参数编号表 18
4 上位机监控系统 19
4.1 概述 19
4.2 监控软件组态王 19
4.2.1 工程浏览器 19
4.2.2 画面运行系统TOUCHVEW 21
4.2.3 组态王6.5的基本功能与特点 21
4.3 应用程序设计过程 22
4.3.1 项目的含义 23
4.3.2 使用工程浏览器 23
4.3.3 建立新项目 24
4.3.4 建立新画面 25
4.3.5 使用图形工具箱 26
4.3.6 定义外部设备 26
4.3.7 数据库的作用 27
4.3.8 定义变量的方法 28
4.3.9 变量的类型 29
4.4 实时曲线历史曲线 29
4.4.1 历史曲线的制作 30
4.4.2 绘制实时曲线 31
4.5监控系统画面及功能 32
4.5.1 监控系统主画面 32
4.5.2 历史趋势曲线 33
4.5.3 报警画面 33
5 上位机与下位机的连接与通讯 35
5.1 组态王的通讯机制 35
5.2 组态王与S7-200的PPI通信方式 35
5.3 组态王与S7-200的MPI通信方式 36
5.4 组态王与S7-200的自由口通信方式 37
5.5 组态王与S7-200的Profibus-DP通信方式 38
5.6 上位机与下位机的通信 39
5.6.1 PROFIBUS-DP主站的组态 39
5.6.2 PROFIBUS-DP从站的组态 42
6总结 44
参 考 文 献 45
致 谢 46

1绪论

1.1 课题的来源和背景

我国铁矿由于贫矿多（占总储量的97.5％）和伴(共)生有其他组分的综合矿多（占总储量的1／3），所以在冶炼前绝大部分需要进行选矿处理。

酒钢选矿厂现有22座100立方米竖炉、8个磨矿系列、10台Shp-3200型强磁选机、5台50m浓缩机，18台过滤机以及配套的矿石输送和动力控制系统，形成了块矿还原焙烧磁选和粉矿强磁选两大生产工艺流程，设计年处理原矿500万吨，生产精铁266万吨。

本扩能改造方案设计处理铁矿石为650万吨，年生产铁精矿为333万吨。增加的主要设备有：4台100立方米双层燃烧室竖炉；4台Φ3235球磨机；9台Slon2000型高梯度强磁选机；6台旋流器组；2座25米高效浓缩大井等。

图1.1为酒钢选矿厂的工艺流程图：

图1.1 酒钢选矿厂的工艺流程图

球磨分级是选矿工艺流程中能耗最高的环节，仅球磨机的能耗几乎占选矿厂能耗的三分之一，而整个球磨分级要占全部能耗的一半，并且其随即干扰因素众多，各工艺参数之间的相关性很强，一个参数的变化会引起多个参数乃至整个过程发生变化。人工操作不易及时和准确地判断与调整各操作参数，加之工人经验和责任心不同，就更难保障各工艺参数稳定处于最佳值。

实现对球磨分级关键工艺参数的自动控制，对现场实时在线监控，不仅能减轻操作工的工作强度，减少事故发生率，更重要的是能稳定和提高选别指标，产生巨大的经济效益。

1.2 作者的主要工作

本次设计分为四大部分：竖炉焙烧，球磨机给矿，溢流浓度，现场总线。我和王静负责球磨机给矿部分，李永涛负责竖炉焙烧部分，王佳和孟天铸负责溢流浓度部分，刘鑫负责现场总线部分。

2 球磨机给矿控制系统的设计方案