工作原理：浮选程控加药机如何控制加药量与加药周期

工作原理：浮选程控加药机如何控制加药量与加药周期

工作准则

浮选程控加药机是利用加药电磁阀开度的大小和加药的间隔时间来控制加药阀的流量，药剂在一定的循环时间内间歇地加到缓冲导流槽中，然后经管道连续流入加药点。恒压箱液位由液位浮球阀控制，保持恒定，药剂通过恒压箱底部的电磁阀加药，由于恒压箱液位恒定，所以同一电磁阀在同一时刻开启，加药量也相同。这样，可以通过PLC控制电磁阀，使每次加药循环中加药时间保持一致，改变间隔时间来调节电磁阀的大小。即对于同一个加药阀，加药时间和流量是恒定的，而每分钟流量和循环次数是可调的。

剂量和给药周期

对于加药阀，选择合适的加药时间，并测量该时间内的加药量q（ml），当需要控制流量为Q（ml/min）时，加药周期T（精确到0.01s）为：

T＝60×q/Q

利用PLC内部的计数器，累计阀门开启的次数，乘以一次开启阀门时给出的药液量，即为累计消耗药量。

一次加药量。当恒压箱内液位比较稳定时，用量杯连续3～5次测量加药阀的加药量，然后计算每分钟的平均值（精确到0.1ml）。初次运行选定工艺参数值时，在修正其他参数时可省略此值，程序自动取原始值。每分钟最小加药量由工艺工程师给定，但每个药点的最小加药量应大于一次加药量的2/3。每分钟最大加药量由工艺工程师给定，但（4000×每次加药量/最大加药量）>加药时间。

剂量校准

校准的意义在于在一个标准的加药周期内设定一个合理的校准值（可调），从而合理配置一个加药周期内的加药量和加药时间。

加药阀加药精度控制

当恒压箱内液位相对稳定时，根据被试电磁阀的流量调节范围，选择合适的量杯连续三次准确采集电磁阀的加药量，取平均值（精确到ml）即为该时刻一个循环内的平均加药量（即每次的加药量q），用秒表准确测量电磁阀连续执行三个循环的总时间，取平均值（精确到0.1s）即为加药周期T。

给定剂量

当控制精度超过±2%时，需要对偏差进行修正，修正方法是用“给定给药参数修正”模块代替原来的每次给药剂量。

技术特点

根据设计及生产操作，利用PLC中的高速定时器及比较判断触点，通过简单的编程实现电磁阀的通断电控制，并以此为核心编制PLC程序（见图2）。设计系统主要实现以下功能：

各点流量控制：流量为零时停止加药，每个加药点的加药量可在有限范围内连续调节，数据输入后，开机、关机数据不会消失，开机时只要合上开关即可。

工艺指令限制：当输入值超出限制剂量值时，数据显示无效，提示仍按原设定值进行。

单点药剂用量累计：按选矿工艺分类计算药剂用量，交接班时系统自动计算每班药剂用量并打印报表，数据可保存在备份磁盘中，以备日后查阅。

与上位机通讯：可接收磨矿浮选自控系统发来的药剂自动调节信号，并可灵活自动地在自动调节与手动调节之间切换。

设备配置

恒压箱配置：根据设计及现场生产工艺，我们选定聚乙烯（HDPE）板作为恒压箱的材料。聚乙烯板（HDPE板）的熔点约为130℃，相对密度为0.941~0.960，具有良好的耐热、耐寒性能，化学稳定性好，刚性和韧性较大，机械强度好。介电性能和耐环境应力开裂性能也较好。聚乙烯板无臭、无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能（最低使用温度可达-70～-100℃），化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀（不耐氧化性酸），常温下不溶于一般溶剂，吸水率小，电绝缘性能优良；密度小；韧性好（也适用于低温条件）；拉伸性好；电绝缘性和介电绝缘性好；吸水率低；水蒸气渗透性小；化学稳定性好；抗拉强度大；无毒无害。

电磁阀配置：根据生产工艺，我们自行设计了专用电磁阀，采用聚乙烯材料制作阀体和阀芯，这种材料化学稳定性好，能耐大多数酸碱剂。

浮球阀配置：球体采用不锈钢材质，阀门采用聚乙烯材质，耐腐蚀、耐酸、耐碱。

应用效果

浮选程控加药机自2013年12月投入试运行以来，已实现3个系列6种药剂的自动添加。该系统投入使用以来，大大提高了生产过程中加药的准确性和速度，对提高选矿的经济技术指标起到了很大的作用。同时PLC可靠性程度高，解决了以往加药漏加、加药不足等问题。PLC自动控制加药系统结构简单，自动化程度高，便于频繁启动，减轻了工人的劳动强度，使工人脱离了恶劣的工作环境，经济效益显著，经2014年初步统计，仅选矿药剂的损耗就节省了120多万元。

综上所述

浮选程控加药机自投入生产以来，已运行一年，实践证明，该系统具有以下优点。

1、加药机控制主机采用西门子S7-控制器和西门子触摸屏组成小型自动化解决方案，采用可编程控制器特殊算法，动态控制浮选药剂的添加量，显示与调度室同步，驱动电路采用无触点开关-固态继电器（SSR）。整机制成模块化结构，使整个加药系统配置灵活，结构合理，接口性好，功能强，易于扩展，可靠性高，操作简单，维护方便。

2、实用性广、控制精度高。可添加石灰乳、水玻璃等多种酸碱剂，且各剂添加量均能满足工艺要求。PLC自动加药机数控值与测量值平均相对误差基本控制在±4.0%以内，远高于手动控制精度。

3、操作界面中文，结果表格化。加药系统通过自行配置的通讯模块与电脑连接，所有操作均可在电脑上设定（加药阀每分钟加药量、系统启停、单点停机、初始参数修正等）。各系统加药量、本班药剂消耗量等信息均可打印成表，方便操作和维护。

4、智能控制。对每个加药点的流量设定最大、最小工艺极限值，系统每20秒显示一次该加药点的流量值，并计算实际加药量及控制偏差，具备操作指令设定等功能，杜绝药品泄露等浪费，防止药品工艺条件的变更和违反。

5、PLC系统设置的多种功能在加强选矿工序管理、规范操作、提高选矿指标、降低药剂消耗、减轻工人劳动强度、改善生产环境等方面具有明显的经济效益和社会效益。