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1、 1 毕业设计任务书 一、毕业设计课题：磁力脱水机液面控制系统PLC 电控设计2（使用模拟量控制）二、设计时间：2010 年 11 月 15 日(8 周)三、控制任务及要求：（一）任务简述 磁力脱水机是利用直流电流产生的轴向磁场对液体原矿浆进行分层磁选的电磁选矿机械。它由待选原矿浆输送管路、磁力脱水机筒体、尾矿溢流槽和排放槽、直流电磁铁、精矿排放电动控制阀以及水平切向高压旋流水装置等部分组成。（参见附图：工艺流程示意图）。其原理是：来自原矿浆输送管道的待选含铁矿浆以恒定的流量送到磁力脱水机的锥形筒体中，当原矿浆进入磁力脱水机的锥形主筒体时，开启电磁铁的直流电源，在距离筒体上端面 60cm 处及
2、其下面的部位形成圆柱状轴向磁场。在该磁场的作用下，矿浆被分成含铁量各不相同的若干个层面，越靠近磁场中心的层面，含铁量越高（一般集中在筒的中下部位，是精矿产品），远离磁场中心的层面含铁量较低（一般分布在距筒的上端面 0 60cm之间，属于含泥的尾矿），由于含铁量高的层面比重大，会自然沉降到选矿筒的底部，经精矿排放电动阀门排至精矿槽中。而含铁量较低的含泥层面也会随之下降排进精矿槽，从而影响到精选铁矿粉的质量。因此，只要适当控制并且保持液面的高度，就可以源源不断地收集选好的高品位精矿粉，同时又使得含泥的低品位矿浆（尾矿）从筒体上端面溢出到溢流槽中，并从排废口排出。为了保证精矿粉的含铁纯度，可以通过控
3、制含铁浓度较高的矿浆的液面高度来实现。这主要是控制精矿粉排出口电动阀门的开度，使得排放流量不同，从而达到升高或者降低矿浆液面的目的。（二）控制要求 1、磁力脱水机启动时，矿浆筒体内是空的，此时首先调整精矿排放阀使其保持最小开度（注意：不能关死），然后接通电磁铁的电源建立轴向恒定磁场，再开启矿浆原料出口阀门，使矿浆注满磁力脱水机筒体，直到有尾矿溢出时，通过设在筒顶端面处的传感器检测发出实时控制信号，开始进入液面自动控制过程。2、在矿浆筒内沿磁场的轴向设有 2 个电感传感器（模拟量），对矿浆液面的高限和低限进行模拟量检测（传感器应处于含铁层面内）。计算出一定时间段内模拟量的平均值 PV，并且与预先
4、设定的参数值 SV进行比较，当 PVSV时，表示当前液面较高，应加大精矿排放阀的开度。当 PVSV时，表示当前液面较低，应减小精矿排放阀的开度。当 PVSV时，表示当前液面合适，则保持精矿排放阀的开度不变。当液面低于低限，则将精矿排放阀的开度关至最小。为了避免拖动电动阀门的三相交流电动机频繁起动引起过热损坏，要求两次起动之间有足够的散热时间（延时起动），有适当的限流起动措施。3、为了更好的精选矿粉以及防止由于意外造成精矿粉来不及排出而堵塞筒体底部的故障，在筒体底部对称分布着水平切向高压水口，可以形成水平旋流，使得精矿粉保持一定的流动性。该进水阀门必须在脱水机矿浆筒注满的同时自动开启。4、磁力脱
5、水机停机时（包括故障停机），精矿排放阀应该自动处于最大开度，以便及时排空筒内剩余的矿浆。并且依次关闭原矿浆出口阀，直流磁场电源，切向水口阀门。四、设计内容：1、阅读理解设计内容，准备有关参考资料，拟定设计方案。2、统计全部输入/输出点的数量，选择合适的 PLC 设备（可选 OMRON）。安排分配 I/O 的编号。绘制外部接线图。3、根据工艺流程示意图设计控制逻辑框图。4、设计梯形图，编写用户控制程序。5、上机进行综合调试，完善程序。(6 周之内)五、设计要求 1、绘制磁力脱水机系统的工艺流程示意图和控制逻辑框图各一张。（可以电子作图）2、绘制梯形图一张。（可以电子作图）3、编写设计说明书一份（
6、毕业论文）一份(约 30 页)。（可以电脑打印）4、准备答辩提纲及答辩材料，参加答辩。2 六、参考资料 1、工厂电气控制技术(第 1、2 版)方承远主编 机械工业出版社 2、可编程序控制器（PC）基础及应用 杨长能 张兴毅 编著 重庆大学出版社 3、可编程序控制器（PC）例题习题及实验指导 杨长能 林小峰 编 重庆大学出版社 4、可编程序控制器原理及应用 江秀汉 李萍 薄保中 编 西安电子科技大学出版社 5、可编程控制器应用技术（第 2、3 版）胡学林编著 高等教育出版社 6、OMRON 可编程序控制器 CPM2A 操作手册 图例：各种传感器 各种电磁、电动阀门 磁力脱水机结构示意图 60cm 电动机 磁力脱水机矿浆主筒体 原矿浆 出料口 尾矿 溢流槽 尾矿 排放口 尾矿 收集槽 直流 电磁铁 精铁矿粉收集槽 磁力脱水机支撑架构 精铁矿粉排放口 精铁矿粉排放电动控制阀 矿浆原料出口阀 来自原矿浆加压泵 水平切向高压水口 拢矿圈 精矿粉排放 电动阀