濕法銅冶煉廠自動化系統的設計及實踐探討

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1 濕法銅冶煉廠自動化系統設計要點

在對濕法銅冶煉廠自動化系統進行設計時，需要了解全場自動化控制系統的主要組成部分。通常包括露天采礦系統、原礦粗碎系統、礦石輸送系統、堆浸系統、萃取電積系統以及中央調度室等。在對自動化控制系統進行設計應用時，需要從這個系統從硬件與軟件兩方面出發，保證設計效果。在自動化系統設計中主要的設計工業端包括以下方面：第一，露天采礦系統。這一系統主要包括電控系統以及單獨的卡車調度系統。為了保證這一系統能夠穩定運行，在實際設計施工時，需要在采場30kV 變電站敷設16 芯主干光纜，同時要配置單模交換機。這樣可以利用光纜將其與中央調度室與信息系統有效連接。第二，原礦粗碎系統。這一系統的主要目的是對采集到的原礦進行破碎處理。主要配置的設備為半移動破碎站單獨配有PLC 控制系統，以以太網通信方式將其列入到總調度室。設計時還需要注意給料皮帶需要單獨配有PLC 控制器，并按照以太網通訊方式將其接入主系統。操作員站也是該系統的主要設備配置之一。第三，礦石輸送系統。礦石輸送系統能夠將已經破碎的礦石輸送到堆浸場的礦石輸送帶以及礦石堆筑布料機等設備上。在對礦石輸送系統進行設計時，主要設備包括膠帶運輸機、懸臂式軌道卸料車以及遠程I/O 站、移動布料機控制室。其中膠帶運輸機需要各自配置PLC 控制系統，才能形成單獨的皮帶控制系統光纖環網，同時要利用以太通信方式將其接入到全場控制系統內。而懸臂式軌道卸料車也需要配置PLC 控制系統。在對礦石進行輸送時，該控制系統可以利用無線通信的方式完成聯鎖控制。遠程I/O 站可以對高位水池進行有效監控并利用網絡進入主系統。移動布料機進入主系統的方式是無線WiFi 通信方式以及以太網連接。而控制室一般會設置在選礦辦公樓，包括操作員站以及工程師站。第四，堆浸控制系統。在堆浸控制系統設計時，最主要設備是必不可少的大型泵站。要在泵站設置遠程I/O 站，保證信號能夠有效接入，完成控制工作。可以利用Profibus-DP 的通信方式獲取高壓電機、變頻器、馬達保護器在運行過程中的具體參數。同時在堆浸控制系統中還要配置中間液池以及貴液池泵站。在對堆浸系統的上位機進行安置時，一般是在冶金辦公樓的冶煉控制室內，可以與萃取電積系統共同應用操作員站與工程師站。第五，萃取電積控制系統設計工作，這是整個項目設計的關鍵階段，也是主要階段。在這一工段設計時，所包含的儀表測點以及電機設備數量比較多，對工藝控制的要求也相對較高。在對設備進行配置時，需要從萃取電積系統的操作與建設方面出發，主要是由冶金辦公樓冶煉控制室完成操作與監控功能，同時要配置冗余CPU。在設置時，需要設置低壓配電室以及配套的遠程I/O 站。電積機組、壓縮空氣站循環水系統可以共同設置一個遠程I/O 站，容積油庫、空壓機站需要分別設置遠程I/O 站。在萃取工藝段需要在控制室內設置三個操作員站。這樣才能夠對萃取電積系統進行有效的操作以及監控。除此之外，還需要在冶金辦公樓冶煉控制室設置操作員站以及工程師站。第六，中央調度室。中央調度室是自動化控制系統設計的核心部分。在對這一部分進行設計時，必須保證光纖網絡的可靠性，這是保證系統影響可靠穩定的重要基礎。中央調度室一般是對全礦進行調度指揮和監控的中心，會設置在營地內。可以利用光纖環網、核心交換機完成主系統與分系統的連接工作。在總調度室設置時，需要配置冗余數據服務器以及歸檔服務器、WEB 服務器。這樣可以對強化數據業務進行有效的采集、整理以及分析[2]。

2 關鍵運行段的自動化控制技術特點

在此次濕法銅冶煉廠自動化控制系統設計過程中，需要對關鍵工藝段的自動化控制技術進行有效應用。濕法銅冶煉廠的冶煉處理工藝主要包含細菌生物堆浸、萃取、電積。其中萃取工藝的是整個自動化控制系統的關鍵工段。因此，需要對萃取工藝段的自動化控制技術進行深入分析。在此次設計過程中主要包括三個萃取電積單元，在這一部分的自動化控制系統特點主要包括以下方面：第一，所涉及到的電氣設備數量比較多。攪拌器、風機、料液泵等都屬于這一工藝段的電氣設備，數量達到120 臺。第二，這一工藝段的儀表測點也比較多。對液位、壓力、pH 值、電導率、流量、控制閥等進行配置，數量達到150 臺。第三，在萃取工藝段的自動化控制技術形式比較多。不同的環節所采取的自動化控制技術也存在一定差別。聯鎖啟停、變頻速度控制、液位控制、流量控制、pH控制、電導率控制等在萃取工藝段的應用都比較多。第四，網絡數據通訊設備也比較多。在對這一工藝段進行控制時，需要利用變頻器以及馬達保護器將其統一接入到主控制系統內。這樣才能夠對完整的數據信息進行準確采集，并將信息及時傳入到自動化控制系統內，完成監控過程[3]。

3 結語

總而言之，在對濕法銅冶煉廠自動化系統進行設計以及應用的過程中，需要了解整個自動化系統的設計要點，根據濕法銅冶煉工藝不同階段的具體運行要求，保證自動化系統設計的有效性。與此同時，還要全面分析濕法銅冶煉工藝中的關鍵工藝段，對這一工藝段的自動化控制技術特點進行全面掌握，有利于根據具體的設計情況對自動化控制技術進行充分應用，發揮自動化控制技術在濕法銅冶煉工藝中的積極作用。從而提高濕法銅冶煉廠的生產水平。