АСУТП

     4.1. Общие сведения

     Для эффективного ведения технологического процесса на обогатительной фабрике  предусматривается Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУТП).

     Технологические процессы контролируются измерением вручную или автоматически различных технологических параметров. Непрерывные измерения служат основой для автоматического регулирования процессов обработки поденного ископаемого на обогатительной фабрике.

     Задачу  автоматизации технологического процесса можно решить только при комплексном проектировании, когда все части проекта взаимно увязаны и каждый технологический узел выполнен так, что может хорошо работать без постоянного вмешательства рабочего.

     На  обогатительных фабриках применяются  приборы автоматического контроля для измерения и определения следующих величин: количества обрабатываемого сырья; расхода используемых в качестве реагентов твердых веществ; содержания твердого в пульпе и плотности пульпы; дебита и суммарного расхода воды, растворов реагентов, пульпы и пара; уровня воды, растворов и пульпы в чанах; числа прошедших вагонеток с сырьем; скорости вращения и числа оборотов отдельных деталей машин (валов, шкивов и т, д.); концентрации водородных ионов в пульпе или в растворе; остаточной концентрации ионов некоторых реагентов в пульпе; температуры пульпы. воды, растворов, масла и газов; давления поды и пара; давлении разрежения воздуха и газов; времени работы, простоя и холостого хода механизмов; напряжения, потребляемой величины тока, мощности, расхода электроэнергии и т. д.

     Для измеряемых величин можно в отдельных  случаях предусматривать сигнализацию о соответствии их заранее заданным значениям. 
 

     4.2. Системы контроля и управления технологическими процессами

     Система управления фабрикой включает в себя как традиционные средства получения и обмена информацией (проводная и беспроводная связь, промышленное телевидение), так и современные средства управляющей вычислительной техники.

     Автоматизированная  система охватывает как технологический, так и производственный уровни управления фабрикой.

     4.2.1. Структура системы:

     В структуре системы  выделяются два уровня управления производственными процессами фабрики:

• уровень технологического управления, на котором осуществляется оперативное управление технологическим процессом и оборудованием.
• уровень административного управления, на котором осуществляется, преимущественно, организационно-экономическое управление фабрикой;

     В структуре технологического уровня управления предусматривается рациональная децентрализации управляющих вычислительных комплексов с учетом сложившейся практики оперативного управления технологическим процессом на обогатительных фабриках. При таком подходе управляющие комплексы располагаются, преимущественно, в центрах управления (операторских пунктах) технологическим процессом. Распределение управляющих функций по управляющим комплексам в пределах одного центра управления предусматривается таким образом, чтобы обеспечить максимальную надёжность и автономность реализации низовых (базовых) функций, обеспечивающих работу технологического оборудования (пуск, стоп, блокировки, контроль и др.), т.е. для каждого сложного (с точки зрения управления) технологического агрегата предусматривается отдельный контроллер.

     На  технологическом уровне в системе предусматривается 7 центров оперативного управления технологическим процессом фабрики

• центральный диспетчерский пункт
• операторский пункт управления отделением рудоподготовки;
• операторский пункт управления приёмом руды (на площадке бункеров);
• операторский пункт управления отделением гравитационного обогащения (отсадка);
• операторский пункт управления отделением рентгенолюминесцентной сепарации;
• операторский пункт управления участком доводки;
• операторский пункт управления хвостовым хозяйством и водоснабжением.

     На  административном уровне предусматриваются  автоматизированные рабочие места (АРМы) для всего управляющего персонала фабрики. 

     Контроль  и управление работой фабрики  осуществляется с использованием средств  управляющей вычислительной техники, средств связи и промышленного телевидения.

       Управляющая вычислительная техника  объединяется локальной вычислительной  сетью (ЛВС) типа Enthernet. Для повышения надежности работы сети она разделяется на два сегмента - технологического  и административного уровня.

     4.3. Технологический уровень управления фабрикой

     Общефабричные функции:

     Стержнем  автоматизированной системы является система централизованного контроля (СЦК), которая создаётся на основе SCADA- и предусматривает как стандартные для SCADA–пакетов функции, так и нестандартные (не входящие в пакет) функции контроля.

       Стандартные функции:

• опрос аналоговых, дискретных, числоимпульсных датчиков;
• выдача управляющих воздействий на исполнительные механизмы;
• первичная обработка данных (масштабирование, фильтрация, линеаризация);
• представление данных оперативному персоналу на мониторах в текстовом и графическом видах;
• сигнализация и протоколирование нарушений технологического процесса;
• архивирование и просмотр трендов технологических параметров;
• обмен информацией между узлами по локальной вычислительной сети.

     Нестандартные функции:

• дистанционное управление оборудованием (групповой пуск отдельных участков оборудования, сблокированный останов оборудования);
• информационный обмен с внешними объектами ;
• расчет неизменяемых технологических переменных (показателей);
• учет наработки и простоев оборудования с указанием причин;
• интегрирование и усреднение технологических параметров на регламентированных интервалах времени (час, смена, сутки, месяц);
• расчет сводок (рапортов)  о работе отдельных узлов, технологических смен и фабрики в целом на регламентированных интервалах времени (час, смена, сутки, месяц).

     Работа  всей фабрики во многом определяется работой узла рудоподготовки, а эффективная  работа узла, в свою очередь, определяется ритмичной подачей руды на мельницы, поэтому на этом переделе предусматривается набольшее количество средств контроля и систем управления.

     Узел  приема исходной руды. На этом узле предусматривается:

     - автоматизированная система загрузки  приёмных бункеров. Система осуществляет распределение самосвалов по приёмным бункерам с учётом их загрузки, количества работающих мельниц, их состояния и степени загрузки с использованием путевых светофоров.

     Отделение рудоподготовки.  На узле рудоподготовки предусматриваются следующие системы автоматического управления:

• система контроля работы мельниц (пуск, стоп, блокировки, контроль температуры подшипников, масла, давления масла, работы маслостанций и др.);
• система управления загрузкой мельниц. Включает стабилизацию и максимизацию загрузки по активной мощности привода и заполнению барабана мельниц рудой; управление осуществляется изменением скорости пластинчатого питателя подачи исходной руды в мельницы;
• система управления распределением циркуляционных нагрузок по мельницам. Осуществляет пропорциональное или заданное распределение циркуляционных нагрузок по мельницам изменением положения регулирующих задвижек пульподелителя. Контроль осуществляется по величине загрузки классификаторов.
• система управления плотностью слива мельниц. Система осуществляет как стабилизацию плотности слива мельницы, так и оптимизацию плотности, обеспечивающую максимум производительности мельницы и высокую сохранность кристаллов. Регулирование осуществляется изменением расхода воды в мельницы.
• система управления плотностью слива классификаторов. Регулирование осуществляется изменением расхода воды в классификаторы.
• комплекс средств контроля режимов работы оборудования отделения, расхода рудных и водных потоков.

     Отделение гравитационного  обогащения. Установка тяжелосредного обогащения. Системы автоматического управления включаются в комплектную поставку установки.

• Дополнительно к комплектной поставке предусматривается система контроля извлечения по магнитной фракции, а также комплекс средств контроля режимов работы оборудования отделения, расхода рудных,  водных и воздушных  потоков не вошедших в комплектную поставку.

     Отделение рентгенолюминесцентной сепарации (РЛС). В отделении рентгенолюминесцентной сепарации предусматриваются следующие системы автоматического управления:

     -  система управления загрузкой  сепараторов (поддержание уровня  в бункерах изменением количества включенных сепараторов);

       -  системы индикаторного контроля  сепараторов;

       -   система контроля основных  параметров работы сепараторов;

     -   система стабилизации температуры  воды на охлаждение рентгеновских  трубок сепараторов;

• комплекс средств контроля режимов работы оборудования отделения, расхода рудных,  водных и воздушных  потоков.

     Участок доводки концентратов. На участке доводки концентратов предусматривается:

• комплекс средств контроля режимов работы оборудования участка, расхода рудных,  водных и воздушных  потоков.

     Узел  хвостового хозяйства.  На узле хвостового хозяйства предусматривается следующие системы автоматического управления:

• система дистанционного управления пуском, переключением и остановом оборудования;
• система автоматического регулирования водных и пульповых потоков;
• система контроля состояния пульповодов и водоводов;
• система контроля состояния плотин;
• комплекс средств контроля режимов работы оборудования узла, расхода водных  и пульповых потоков.

     4.4 Технические и программные средства.

 

     Общий подход к выбору технических  средств. Предусматривается применение в минимальном объеме аналоговых аппаратных средств контроля, управления, отображения информации (самопишущих приборов, аналоговых регуляторов, мнемосхем технологических процессов). Подавляющее большинство функций предусматривается осуществлять на цифровых системах управления и представления информации на базе микропроцессорных управляющих вычислительных комплексов, имеющих более высокие технические и функциональные характеристики, меньшую стоимость.

     Компьютеры. Для АРМов управленческого персонала предусматривается применение персональных компьютеров с операционной системой Windows98/2000, на базе процессора класса не ниже Pentium-III (частота 800 МГц, ОЗУ 128МВ,  «Винчестер» 20GB, пишущий CD ROM,  монитор 19”-21” дюйм ).

     Датчики. Предусматривается применение  датчиков с унифицированным выходным токовым сигналом  4-20 мА, которые обеспечивают более высокую точность и надежность измерения параметров, чем стандарт 0-5мА  и снижают   стоимость одного измерительного канала. Предусматриваются  датчики для измерения  следующих видов технологических параметров: давление, температура, расход воды, расход воздуха, расход руды, уровень, электрическая мощность, электрический ток, плотность пульпы, положение исполнительных механизмов, специальные параметры.