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          三畅创新研发仪表、助力工业自动化升级

          攀钢选厂浮选过程自动控制系统设计中电气仪表选择

          来源: 大连理工大学 作者:熊成 发布日期:2020-04-30

                  浮选过程生产环境具有操作条件差、粉尘多、潮湿、污水多、生产环境恶劣等特点。 依据生产环境状况、本着经济适用的原则,根据本控制系统的总体要求,结合现场工艺生产过程和设备运行情况,选择能适应磁铁矿浮选生产环境的相应电气仪表。

           
          1、浓度计
                 本控制系统选用SC-ND600型浓度计,该密度计是一种连续在线监测的工业浓度计,根据浓度发生变化时,γ射线穿过被测物质的强度也发生相应变化的规律来确定浓度。特别适用于检测管道和密闭容器中的液体浓度,适应高温、高压、高粘度、高毒性、冷冻、易燃和爆炸等条件。这个浓度计能把浓度参数变为标准电压或电流信号,实现对生产过程的控制作用 [20]。
          浓度计
          2、变频器
                 本控制系统选用西门子变频器 MicroMaster440,如图 3.3 所示。该变频器是全新一代可以广泛应用的多功能标准变频器。其主要技术指标如下:直流输入电压 200V-240V±10%,功率 0.12kW-45kW;交流输入电压 380V-480V±10%,功率 0.37kW-250kW。
          MicroMaster440 变频器
          3、涡街流量计
                 涡街流量计非常大的作用就是测量气体、液体、蒸汽等流体的流量。其特点是精度高、压力损失小、量程范围大,在测量工况体积流量时几乎不受流体粘度、密度、压力、温度等参数的影响。涡街流量计使用应变传感器,采用压电应力式传感器,可靠性高,能在-20℃~+250℃的工作温度范围内动作。本控制系统选用美国罗斯蒙特涡街流量计作为磁铁矿浮选过程进气流量检测仪表,其主要技术指标如下:测量范围为 0~60m3/h;测量精度小于等于 1%;输出信号为 4~20mA 直流电流。
          蒸汽涡街流量计.jpg
          4、电磁流量计
                 磁铁矿是具有磁性的特殊矿浆,通常矿浆浓度超过 40%,对磁铁矿的流动检测的要求很大程度上取决于磁铁矿流动检测的性质。德国西门子公司的 TRANSMAG 2 系列全金属外壳交流励磁电磁流量计,该流量计采用脉冲交流磁场系统,用于传统直流磁场技术不能测量的环境中。与直流脉冲相比,交流脉冲技术在传感器中产生更高的磁场,从而实现高可靠性和高精度。选择的流量计的主要技术指标是 0.5%的可读性;1 路数字、1路电流、1 路继电器(或 1 路数字输入)输出。
          电磁流量计3454.jpg
          5、电动调节阀
                 所选用的电动调节阀由电动执行机构和调节阀连接组合后经过机械连接装配、调试安装构成。精小型电动调节阀通过接收工业自动化控制系统的信号来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小控制管道介质的压力、流量、温度等工艺参数,实现自动调节功能。通过分析对比,本研究选用鞍山自控仪表有限公司生产的 ZDRFL 型电子式电动 V型调节阀,公称通径为 DN150,由电子式电动执行机构和调节机构组成。技术指标参数如下:额定流量系数为 990 Kv;输入信号为 1~5V 直流电压和 4~20mA 直流电流;输出信号为 4~20mA 直流电流;基本误差为±2.5%。
          6、加药电磁阀
                 图 3.4 所示为一种专用电磁阀。阀体上部的永磁体由耐腐蚀材料制成,阀体的中心部分在永磁体的正下方,钢杆和钢芯密封并附接到阀体。在由可升降和耐腐蚀材料制成的轴套中,钢芯壳的上部分在永磁体附近,下部分在阀体的药物出口的地方,线圈连接在靠近钢芯壳体的阀体上。该阀输出药剂可任意调节,耐腐蚀,使用寿命长、加药中通电时间短,线圈不易发热,调节范围广。
          7、液位检测仪表
                 浮选柱液位是利用两点压力法检测浮选液位。按照磁铁矿设备选型的技术参数、液位检测的特点和工艺特点,满足工艺参数的要求。压力计在计量领域中广泛应用,因此本研究选用安全性能高、质量可靠的压力传感器作为磁铁矿浮选过程浮选液位检测的压力仪表,其主要技术指标如下:分辩力小于 0.08% F.S;非线性度小于 0.08% F.S;输出信号为 4~20mA 直流电流。
          8、数显仪表
                 本控制系统选择北京旭日东辉科技有限公司生产的 DH21Z6,DH28B06P数字显示仪表作为现场二次仪表。该表采用先进的表面元件贴装工艺及独特的电路屏蔽技术,提高了仪表的可靠性及抗电磁干扰能力,只需简单的菜单选择即可实现,不需动任何硬件。其主要技术指标如下:基本误差为±0.5%F.S;具有输出功能,输入信号为 4~20mA 直流电流,输出信号为 4~20mA 直流电流。
          9、本章小结
                 本章主要介绍了所设计控制系统硬件方面的设计方案,包括可编程控制器的选择,PLC 及其扩展模块的确定,完成了 PLC 外部接线图与 I/O 分配表的设计,同时对各测量工具与执行机构的性能和特点进行了相应的分析与选择。
           

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