國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展課件

1、國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展國內(nèi)外選礦自動(dòng)化的現(xiàn)狀與發(fā)展中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院 曾云南國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展目錄一、選礦技術(shù)及其設(shè)備的新發(fā)展一、選礦技術(shù)及其設(shè)備的新發(fā)展二、選礦自動(dòng)化的進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)二、選礦自動(dòng)化的進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)1 1、自動(dòng)化儀表的數(shù)字化、智能化和虛擬化、自動(dòng)化儀表的數(shù)字化、智能化和虛擬化2 2、控制系統(tǒng)的集成化、分布化、開放性、控制系統(tǒng)的集成化、分布化、開放性3 3、自動(dòng)控制理論和方法、先進(jìn)控制軟件的新發(fā)展、自動(dòng)控制理論和方法、先進(jìn)控制軟件的新發(fā)展4 4、網(wǎng)絡(luò)化測(cè)控技術(shù)的迅速發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)化測(cè)控技術(shù)的迅速發(fā)展三、中信泰富西澳鐵礦項(xiàng)目介紹三、中信泰富西澳鐵礦項(xiàng)目介紹國內(nèi)外選

2、礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展特點(diǎn)特點(diǎn)1 1：選礦廠規(guī)模越來越大：選礦廠規(guī)模越來越大u 中信泰富中信泰富sinosino鐵礦為世界級(jí)特大型選礦廠，處理量鐵礦為世界級(jí)特大型選礦廠，處理量84008400萬萬t/at/a，鐵精礦，鐵精礦24002400萬萬t/at/a。u太鋼袁家村鐵礦為中國單體礦山特大型選礦廠，處理太鋼袁家村鐵礦為中國單體礦山特大型選礦廠，處理量量22002200萬萬t/at/a，鐵精礦，鐵精礦741741萬萬t/at/a。u唐鋼司家營鐵礦選礦廠，為中國復(fù)合礦山特大型選礦唐鋼司家營鐵礦選礦廠，為中國復(fù)合礦山特大型選礦43004300萬噸萬噸/a/a，其中一期投產(chǎn)，其中一期投產(chǎn)800800萬

3、萬t/at/a（紅礦）。二期（紅礦）。二期施工施工15001500萬萬t/at/a（400400萬萬t/at/a紅礦，紅礦，11001100萬萬t/at/a磁礦），三磁礦），三期設(shè)計(jì)階段為期設(shè)計(jì)階段為15001500萬萬t/at/a（磁礦），四期完成可研（磁礦），四期完成可研500500萬噸萬噸/a/a。u本鋼徐賈鐵礦本鋼徐賈鐵礦800800萬噸萬噸/a/a，正在建設(shè)中。，正在建設(shè)中。一一. . 選礦技術(shù)及其設(shè)備發(fā)展的特點(diǎn)選礦技術(shù)及其設(shè)備發(fā)展的特點(diǎn)國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展u中信泰富中信泰富sinosino鐵礦鐵礦6 6臺(tái)臺(tái)40 40 3636（12.1912.1910.97m10.97m）

4、自磨機(jī)（環(huán)型電機(jī)）自磨機(jī)（環(huán)型電機(jī)28000kw28000kw），），14001400萬萬t/at/a臺(tái)。二段臺(tái)。二段6 6臺(tái)臺(tái)36 36 44.544.5（7.927.9213.56m13.56m）球磨機(jī)（）球磨機(jī)（2 27800kw7800kw）。）。u太鋼袁家村鐵礦太鋼袁家村鐵礦3 3臺(tái)臺(tái)34 34 1818（10.3610.365.49m5.49m）半自磨機(jī)（半自磨機(jī)（2 25500kw5500kw），），733733萬萬t/at/a臺(tái)。二段臺(tái)。二段3 3臺(tái)臺(tái)24 24 4141（7.317.3112.5m12.5m）球磨機(jī)）球磨機(jī)（2 26750kw6750kw）。三段）。三段3 3

5、臺(tái)臺(tái)24 24 3737（7.317.3111.28m11.28m）球磨機(jī)（）球磨機(jī)（2 25500kw5500kw）。）。特點(diǎn)特點(diǎn)2 2：選礦廠磨礦設(shè)備大型化：選礦廠磨礦設(shè)備大型化國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展u江西銅業(yè)集團(tuán)江西銅業(yè)集團(tuán)10.3710.375.19 m5.19 m半自磨（半自磨（2 25586kw5586kw）1 1臺(tái)，臺(tái)，7.327.3210.68m10.68m球磨機(jī)（球磨機(jī)（2 25586kw5586kw）1 1臺(tái)。臺(tái)。u中鋁秘魯中鋁秘魯12.1912.197.9 m7.9 m半自磨（環(huán)形電機(jī)半自磨（環(huán)形電機(jī)28000kw28000kw）1 1臺(tái)，臺(tái)，8.58.512.8m

6、12.8m球磨機(jī)（環(huán)形電機(jī)球磨機(jī)（環(huán)形電機(jī)28000kw28000kw）2 2臺(tái)。臺(tái)。u5.55.58.8m8.8m球磨機(jī)已經(jīng)不是最大，球磨機(jī)已經(jīng)不是最大，6.26.2、6.46.4、6.76.7、7.37.3、7.97.9 、8.5m8.5m直徑球磨機(jī)正在各類直徑球磨機(jī)正在各類礦山廣泛應(yīng)用。礦山廣泛應(yīng)用。國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展中信重機(jī)設(shè)計(jì)制造中信重機(jī)設(shè)計(jì)制造7.9213.56m最大溢流型球磨機(jī)出廠前預(yù)組裝最大溢流型球磨機(jī)出廠前預(yù)組裝國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展u中信泰富中信泰富sinosino鐵礦全自磨鐵礦全自磨+ +頑石破碎頑石破碎+ +球磨球磨（abcabc）。）。u太鋼袁家村鐵礦

7、半自磨太鋼袁家村鐵礦半自磨+ +球磨球磨+ +球磨（球磨（sacsac）。）。u凌鋼保國鐵礦凌鋼保國鐵礦8.08.02.8 m2.8 m全自磨全自磨+ +頑石破碎頑石破碎+ +球磨球磨（abcabc）。）。300300萬萬t/at/a。u昆鋼大紅山鐵礦昆鋼大紅山鐵礦8.538.534.32 m4.32 m半自磨半自磨+ +球磨球磨+ +球磨球磨（sacsac）。）。400400萬萬t/at/a。u銅陵冬瓜山銅礦銅陵冬瓜山銅礦8.538.533.96 m3.96 m半自磨半自磨+ +球磨球磨+ +球磨球磨（sacsac）。）。400400萬萬t/at/a。u中國黃金集團(tuán)烏努格吐銅礦中國黃金集團(tuán)烏

8、努格吐銅礦2 2臺(tái)臺(tái)8.88.84.8 m4.8 m半自磨半自磨+ +球磨（球磨（sacsac）。）。10001000萬萬t/at/a，500500萬萬t/at/a，已投產(chǎn)。，已投產(chǎn)。特點(diǎn)特點(diǎn)3 3： 自磨工藝流程正在崛起自磨工藝流程正在崛起國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展u沈礦研制的沈礦研制的 1500150045004500特大型高效磁選機(jī)已在特大型高效磁選機(jī)已在本鋼南芬選礦廠做工業(yè)試驗(yàn)本鋼南芬選礦廠做工業(yè)試驗(yàn), ,處理量處理量280-320t/h,280-320t/h,礦礦漿量漿量800m800m3 3/h,/h,入選顆粒入選顆粒-30mm-30mm。目前在齊大山鐵。目前在齊大山鐵礦做處理量

9、試驗(yàn)。礦做處理量試驗(yàn)。u北礦院、沈礦聯(lián)合中標(biāo)的世界上最大磁選機(jī)訂單北礦院、沈礦聯(lián)合中標(biāo)的世界上最大磁選機(jī)訂單的中信泰富的中信泰富sinosino鐵礦鐵礦312312臺(tái)臺(tái)1200120030003000磁選機(jī)。磁選機(jī)。這標(biāo)志著中國磁選機(jī)制造技術(shù)處于國際領(lǐng)先。這標(biāo)志著中國磁選機(jī)制造技術(shù)處于國際領(lǐng)先。u北礦院北礦院200m200m3 3/h/h大型浮選機(jī)，德興銅礦大型浮選機(jī)，德興銅礦1919臺(tái)，正在臺(tái)，正在研制世界上最大的研制世界上最大的300m300m3 3/h/h的浮選機(jī)。的浮選機(jī)。特點(diǎn)特點(diǎn)4 4：磁選機(jī)、浮選機(jī)朝著大型化、高性能發(fā)展：磁選機(jī)、浮選機(jī)朝著大型化、高性能發(fā)展國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新

10、發(fā)展u馬鋼南山鐵礦凹山選廠應(yīng)用德國魁伯恩馬鋼南山鐵礦凹山選廠應(yīng)用德國魁伯恩17001700 1400mm1400mm高壓輥磨機(jī)是我國第一家成功應(yīng)用在鐵高壓輥磨機(jī)是我國第一家成功應(yīng)用在鐵礦山選廠，實(shí)踐證明，技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，設(shè)備運(yùn)行礦山選廠，實(shí)踐證明，技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，設(shè)備運(yùn)行可靠，經(jīng)濟(jì)效益顯著?？煽?，經(jīng)濟(jì)效益顯著。u司家營二期工程選用洪堡公司司家營二期工程選用洪堡公司170017001800mm1800mm高高壓輥磨機(jī)。山東黃金集團(tuán)昌邑鐵礦選用德國魁伯壓輥磨機(jī)。山東黃金集團(tuán)昌邑鐵礦選用德國魁伯恩恩14001400 1100mm 1100mm高壓輥磨機(jī)。高壓輥磨機(jī)。u世界上最大規(guī)格高壓輥磨機(jī)為世界上最大

11、規(guī)格高壓輥磨機(jī)為2.12.12.3m2.3m，最大，最大處理量為處理量為3000t/h3000t/h，最大給料粒度，最大給料粒度90mm90mm，破碎產(chǎn)，破碎產(chǎn)品比表面積可達(dá)品比表面積可達(dá)2000cm2000cm2 2/g/g，最大特點(diǎn)是增產(chǎn)節(jié)，最大特點(diǎn)是增產(chǎn)節(jié)能增效，其能耗僅為自磨機(jī)或常規(guī)球磨機(jī)的能增效，其能耗僅為自磨機(jī)或常規(guī)球磨機(jī)的25-25-50%50%。用于球團(tuán)廠可增加鐵精礦比表面積。用于球團(tuán)廠可增加鐵精礦比表面積。特點(diǎn)特點(diǎn)5 5：高壓輥磨機(jī)的成功應(yīng)用：高壓輥磨機(jī)的成功應(yīng)用國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展高壓輥磨機(jī)高壓輥磨機(jī) 國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展美國美國psipsi管道輸送技術(shù)管道

12、輸送技術(shù)u太鋼尖山鐵礦是中國首條鐵精礦管道輸送，全長太鋼尖山鐵礦是中國首條鐵精礦管道輸送，全長104104公里，公里，輸送成本輸送成本0.10.1元元/t /t左右。左右。u鞍鋼調(diào)軍臺(tái)選廠鐵精礦管道輸送鞍鋼調(diào)軍臺(tái)選廠鐵精礦管道輸送25km25km。u昆鋼大紅山鐵礦鐵精礦管道輸送昆鋼大紅山鐵礦鐵精礦管道輸送171km171km，從標(biāo)高，從標(biāo)高670m670m輸送輸送到標(biāo)高到標(biāo)高2010m2010m，凈高程，凈高程1340m1340m，三個(gè)輸送泵站的標(biāo)高分別，三個(gè)輸送泵站的標(biāo)高分別為為670 m670 m、1454 m1454 m、1845 m1845 m，其輸送距離分別為，其輸送距離分別為12.

13、5 km12.5 km、54.5 km54.5 km、104 km104 km，中間設(shè)有，中間設(shè)有4 4座壓力檢測(cè)站，是世界上輸座壓力檢測(cè)站，是世界上輸送高程最高，地形最復(fù)雜的管道輸送技術(shù)。送高程最高，地形最復(fù)雜的管道輸送技術(shù)。u包鋼白云鄂博西礦包鋼白云鄂博西礦150 km150 km。u中信泰富中信泰富sinosino鐵礦從喬治帕爾瑪?shù)V區(qū)鐵礦從喬治帕爾瑪?shù)V區(qū)27km27km管道輸送至港口管道輸送至港口的壓濾車間。的壓濾車間。特點(diǎn)特點(diǎn)6：管道輸送技術(shù)和壓濾技術(shù)成為新寵：管道輸送技術(shù)和壓濾技術(shù)成為新寵國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展大紅山長距離管道輸送實(shí)景大紅山長距離管道輸送實(shí)景國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)

14、的新發(fā)展壓濾技術(shù)壓濾技術(shù)u太鋼尖山鐵礦是我太鋼尖山鐵礦是我國第一座鐵精礦采國第一座鐵精礦采用壓濾技術(shù)的選礦用壓濾技術(shù)的選礦廠，壓濾廠，壓濾 成本成本8 8元元/t /t。而其它過濾成本在而其它過濾成本在5 52020元元/t /t。u 中信泰富中信泰富sinosino鐵礦鐵礦24002400萬萬t/a t/a 鐵精礦全部采用鐵精礦全部采用壓濾技術(shù)。壓濾技術(shù)。 隨著鐵精礦粒度越來越細(xì)，壓濾技術(shù)將成為隨著鐵精礦粒度越來越細(xì)，壓濾技術(shù)將成為我國微細(xì)粒級(jí)鐵精礦選擇的高效過濾設(shè)備。我國微細(xì)粒級(jí)鐵精礦選擇的高效過濾設(shè)備。國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展2.1 2.1 選礦自動(dòng)化儀器儀表的新進(jìn)展選礦自動(dòng)化儀器儀

15、表的新進(jìn)展a a、礦漿粒度分析儀：芬蘭奧托昆普的、礦漿粒度分析儀：芬蘭奧托昆普的 psi-500psi-500tmtm 美國熱電的美國熱電的 psm-400 mpxpsm-400 mpx 俄羅斯的俄羅斯的 pki-074ppki-074p b b、礦漿品位分析儀：芬蘭奧托昆普的、礦漿品位分析儀：芬蘭奧托昆普的 courier 6sl courier 6sl 美國熱電的美國熱電的 duplex anstat-200duplex anstat-200 馬鞍山礦山研究院的馬鞍山礦山研究院的 wdpfwdpf 北礦院、丹東東方測(cè)控對(duì)上述產(chǎn)品都有研制。北礦院、丹東東方測(cè)控對(duì)上述產(chǎn)品都有研制。c c、浮選

16、泡沫圖像分析、磨機(jī)聲學(xué)傳感器、礦漿流量計(jì)等。、浮選泡沫圖像分析、磨機(jī)聲學(xué)傳感器、礦漿流量計(jì)等。 二二 選礦自動(dòng)化的進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)選礦自動(dòng)化的進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展光學(xué)傳感器頭光學(xué)傳感器頭具有一個(gè)固具有一個(gè)固態(tài)的二極管激光器，由它態(tài)的二極管激光器，由它發(fā)送相干光束穿過稀釋后發(fā)送相干光束穿過稀釋后的樣品流。的樣品流。 在測(cè)量時(shí)，在測(cè)量時(shí)，樣品連續(xù)地流過一個(gè)帶有樣品連續(xù)地流過一個(gè)帶有平行堅(jiān)硬窗口的樣品盒。平行堅(jiān)硬窗口的樣品盒。 有一個(gè)透鏡將光束放有一個(gè)透鏡將光束放大，由一個(gè)環(huán)形探測(cè)器在大，由一個(gè)環(huán)形探測(cè)器在樣品盒另一側(cè)測(cè)量散射光樣品盒另一側(cè)測(cè)量散射光分布。分布。 樣品盒為樣品流樣

17、品盒為樣品流提供了一個(gè)平滑的輸送通提供了一個(gè)平滑的輸送通道。道。 樣品流處于紊亂狀樣品流處于紊亂狀態(tài)，以便使較大的顆粒良態(tài)，以便使較大的顆粒良好地呈現(xiàn)。好地呈現(xiàn)。psi-500tm粒度分析系統(tǒng)粒度分析系統(tǒng)國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展psm-400 mpx psm-400 mpx 粒度分析儀粒度分析儀國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展 探測(cè)桿探測(cè)桿5 5 的上部通的上部通過搖桿過搖桿9 9 緊緊地與緊緊地與電感探測(cè)桿電感探測(cè)桿5 5 和帶和帶連接板連接板7 7的端軸承的端軸承6 6 組成了探針組成了探針，探測(cè)探測(cè)桿桿5 5 的上部通過搖的上部通過搖桿桿9 9 緊緊地與電感緊緊地與電感應(yīng)變換器應(yīng)變換器1

18、010連接桿連接桿相連。這個(gè)變換器相連。這個(gè)變換器用來測(cè)定夾住的分用來測(cè)定夾住的分子子1111的規(guī)格，并以的規(guī)格，并以輸出變換器電壓輸出變換器電壓12 12 的方式傳遞到微處的方式傳遞到微處理測(cè)量變換器理測(cè)量變換器-2-2上。上。 13121087117634512859流動(dòng)的泥漿國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展在在管管道道中中安安裝裝粒粒度度探探頭頭國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展在在流流槽槽中中安安裝裝粒粒度度探探頭頭國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展courier 6sl 品位分析系統(tǒng)品位分析系統(tǒng)國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展wdpf 礦漿品位分析儀礦漿品位分析儀中鋼集團(tuán)馬鞍

19、山中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院礦山研究院 研研制制國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展礦漿泡沫分析系統(tǒng)國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展聲學(xué)傳感器聲學(xué)傳感器 國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展磨機(jī)負(fù)荷分析系統(tǒng)國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展聲納陣列技術(shù)流 量 計(jì)該產(chǎn)品為一個(gè)傳感該產(chǎn)品為一個(gè)傳感器陣列組，可以安器陣列組，可以安裝在管道中測(cè)量液裝在管道中測(cè)量液體的體積流量以及體的體積流量以及存在于液體和連續(xù)存在于液體和連續(xù)相工藝流體中的空相工藝流體中的空氣氣體含量。氣氣體含量。國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展傳感器的數(shù)字化、智能化傳感器的數(shù)字化、智能化實(shí)現(xiàn)了同控制裝置網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)了同控制裝置網(wǎng)絡(luò)的連接，

20、通過現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)連接，通過現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)多方向、多變量數(shù)據(jù)通訊，多方向、多變量數(shù)據(jù)通訊，取代傳統(tǒng)的單變量、單方取代傳統(tǒng)的單變量、單方向的直接輸入、輸出的模向的直接輸入、輸出的模擬、離散的控制裝置。數(shù)擬、離散的控制裝置。數(shù)字化的執(zhí)行器可以直接接字化的執(zhí)行器可以直接接受數(shù)字信號(hào)，控制調(diào)節(jié)閥受數(shù)字信號(hào)，控制調(diào)節(jié)閥開度和其他機(jī)構(gòu)的行程。開度和其他機(jī)構(gòu)的行程。一些自動(dòng)化儀表不再是傳一些自動(dòng)化儀表不再是傳統(tǒng)意義上的有形儀表，而統(tǒng)意義上的有形儀表，而是軟件的虛擬功能體。以是軟件的虛擬功能體。以此為動(dòng)力，新的數(shù)字化、此為動(dòng)力，新的數(shù)字化、智能化和虛擬化傳感器必智能化和虛擬化傳感器必將出現(xiàn)。將出現(xiàn)。國內(nèi)外選礦自動(dòng)

21、化技術(shù)的新發(fā)展2.2 2.2 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)u 控制理念：計(jì)控制理念：計(jì)控管一體化控管一體化u 數(shù)字化礦山數(shù)字化礦山u人機(jī)交互：人機(jī)交互：人性化人性化u 控制策略：控制策略：智能優(yōu)化智能優(yōu)化 u 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)化（現(xiàn)場(chǎng)總線）網(wǎng)絡(luò)化（現(xiàn)場(chǎng)總線） 國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展u 管控一體化實(shí)現(xiàn)：管控一體化實(shí)現(xiàn)： 信息共享，信息共享， 動(dòng)態(tài)分析，動(dòng)態(tài)分析， 精細(xì)核算，精細(xì)核算， 降低成本降低成本。 酒鋼選礦酒鋼選礦廠廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)模式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)模式 主要有：基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)主要有：基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng) 優(yōu)化控制系統(tǒng)優(yōu)化控制系統(tǒng) 生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)等生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)等 國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)

22、的新發(fā)展國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展 某礦山的某礦山的fcs系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展fcsfcs的關(guān)鍵要點(diǎn)：的關(guān)鍵要點(diǎn)： fcsfcs系統(tǒng)的核心是總線協(xié)議，即總線標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)的核心是總線協(xié)議，即總線標(biāo)準(zhǔn)。 fcs fcs系統(tǒng)的基礎(chǔ)是數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置。系統(tǒng)的基礎(chǔ)是數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置。 fcsfcs系統(tǒng)的本質(zhì)是信息處理現(xiàn)場(chǎng)化。系統(tǒng)的本質(zhì)是信息處理現(xiàn)場(chǎng)化。fcs系統(tǒng)采用全數(shù)系統(tǒng)采用全數(shù)字化技術(shù)，數(shù)字智字化技術(shù)，數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置發(fā)送多能現(xiàn)場(chǎng)裝置發(fā)送多變量信息，而不僅變量信息，而不僅僅是單變量信息，僅

23、是單變量信息，并且還具備檢測(cè)信并且還具備檢測(cè)信息差錯(cuò)的功能。息差錯(cuò)的功能。fcs系統(tǒng)采用雙向系統(tǒng)采用雙向數(shù)字通信現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)字通信現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)制。因此，它信號(hào)制。因此，它可以遠(yuǎn)程對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝可以遠(yuǎn)程對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝置（含變送器，執(zhí)置（含變送器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)等）進(jìn)行診行機(jī)構(gòu)等）進(jìn)行診斷、維護(hù)和組態(tài)。斷、維護(hù)和組態(tài)。dcs系統(tǒng)是封閉式系統(tǒng)，各公司產(chǎn)品系統(tǒng)是封閉式系統(tǒng)，各公司產(chǎn)品基本不兼容。而基本不兼容。而fcs系統(tǒng)是開放式系系統(tǒng)是開放式系統(tǒng)，用戶可以選擇不同廠商、不同品統(tǒng)，用戶可以選擇不同廠商、不同品牌的各種設(shè)備連入現(xiàn)場(chǎng)總線，達(dá)到最牌的各種設(shè)備連入現(xiàn)場(chǎng)總線，達(dá)到最佳的系統(tǒng)集成。佳的系統(tǒng)集成。fcs系統(tǒng)由于信息處理現(xiàn)

24、場(chǎng)化，與系統(tǒng)由于信息處理現(xiàn)場(chǎng)化，與dcs系統(tǒng)相比，可以省去相當(dāng)數(shù)量的系統(tǒng)相比，可以省去相當(dāng)數(shù)量的隔離器、端子柜、隔離器、端子柜、i/o終端、終端、i/o卡件、卡件、i/o文件及文件及i/o柜。因此，柜。因此，fcs系統(tǒng)投系統(tǒng)投資起點(diǎn)低，可以邊用、邊擴(kuò)、邊投運(yùn)。資起點(diǎn)低，可以邊用、邊擴(kuò)、邊投運(yùn)。國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展u優(yōu)化、智能化控制優(yōu)化、智能化控制1)優(yōu)化控制（優(yōu)化控制（oc）：）：利用現(xiàn)有生產(chǎn)能力創(chuàng)造最大的經(jīng)濟(jì)利用現(xiàn)有生產(chǎn)能力創(chuàng)造最大的經(jīng)濟(jì)效益是選礦廠的目標(biāo)，選礦生產(chǎn)是一個(gè)由多個(gè)生產(chǎn)工序組成效益是選礦廠的目標(biāo)，選礦生產(chǎn)是一個(gè)由多個(gè)生產(chǎn)工序組成的連續(xù)生產(chǎn)過程，在各個(gè)單元過程優(yōu)化運(yùn)行的基礎(chǔ)

25、上實(shí)現(xiàn)全的連續(xù)生產(chǎn)過程，在各個(gè)單元過程優(yōu)化運(yùn)行的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)全流程優(yōu)化、協(xié)調(diào)控制，將帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。選礦過程控流程優(yōu)化、協(xié)調(diào)控制，將帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。選礦過程控制以集散系統(tǒng)作為底層控制平臺(tái)，基于集散系統(tǒng)的設(shè)定值優(yōu)制以集散系統(tǒng)作為底層控制平臺(tái)，基于集散系統(tǒng)的設(shè)定值優(yōu)化控制將是今后的重要方向。化控制將是今后的重要方向。 2)智能優(yōu)化控制（智能優(yōu)化控制（ioc）：）：針對(duì)磨礦過程當(dāng)中存在的大針對(duì)磨礦過程當(dāng)中存在的大慣性、時(shí)變、非線性、工藝參數(shù)（磨礦粒度、磨礦質(zhì)量濃慣性、時(shí)變、非線性、工藝參數(shù)（磨礦粒度、磨礦質(zhì)量濃度、磨機(jī)負(fù)荷）難以在線測(cè)量等綜合復(fù)雜性，提出了由磨度、磨機(jī)負(fù)荷）難以在線測(cè)量等綜合復(fù)

26、雜性，提出了由磨礦智能優(yōu)化設(shè)定系統(tǒng)和磨礦回路控制系統(tǒng)組成的實(shí)現(xiàn)磨礦礦智能優(yōu)化設(shè)定系統(tǒng)和磨礦回路控制系統(tǒng)組成的實(shí)現(xiàn)磨礦粒度和磨機(jī)處理量?jī)?yōu)化控制的磨礦過程智能優(yōu)化控制策略。粒度和磨機(jī)處理量?jī)?yōu)化控制的磨礦過程智能優(yōu)化控制策略。結(jié)合選礦廠生產(chǎn)過程，提出了由智能優(yōu)化控制系統(tǒng)、運(yùn)行結(jié)合選礦廠生產(chǎn)過程，提出了由智能優(yōu)化控制系統(tǒng)、運(yùn)行過程管理系統(tǒng)組成的兩層結(jié)構(gòu)的磨礦過程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。過程管理系統(tǒng)組成的兩層結(jié)構(gòu)的磨礦過程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展破破碎碎機(jī)機(jī)擠擠滿滿給給礦礦控控制制國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展典型的磨礦旋流器分級(jí)控制系統(tǒng)國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展先先進(jìn)進(jìn)浮浮選選控控制制系系

27、統(tǒng)統(tǒng)國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展 運(yùn)行管理 運(yùn)行過程管理系統(tǒng) 運(yùn)行管理 系統(tǒng) 監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)管理 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫 智能優(yōu)化控制系統(tǒng) 故障診斷 設(shè)備 管理 生產(chǎn)安全管理 報(bào)表 打印 生產(chǎn)操作 系統(tǒng)安全 用戶管理 系統(tǒng)導(dǎo)航 系統(tǒng)通訊 原礦石 一段磨礦、二段磨礦、礦漿輸送等過程 選別 圖 2 磨礦過程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 fig.2 the architecture of the integrated automation system for the grinding process 智能優(yōu)化設(shè)定系統(tǒng) 一段磨礦回路控制系統(tǒng) 二段磨礦回路控制系統(tǒng) 東北大學(xué)趙大勇等東北大學(xué)趙大勇等結(jié)合磨礦的生產(chǎn)結(jié)

28、合磨礦的生產(chǎn)技術(shù)要求及工藝技術(shù)要求及工藝特點(diǎn)，從穩(wěn)定產(chǎn)特點(diǎn)，從穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、提高磨品質(zhì)量、提高磨礦效率、降低能礦效率、降低能耗的總體控制目耗的總體控制目標(biāo)出發(fā)，基于優(yōu)標(biāo)出發(fā)，基于優(yōu)化關(guān)鍵生產(chǎn)工藝化關(guān)鍵生產(chǎn)工藝指標(biāo)的實(shí)際出發(fā)，指標(biāo)的實(shí)際出發(fā)，結(jié)合專家系統(tǒng)、結(jié)合專家系統(tǒng)、案例推理等人工案例推理等人工智能技術(shù)，提出智能技術(shù)，提出了過程管理系統(tǒng)了過程管理系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng)組成的二層結(jié)構(gòu)組成的二層結(jié)構(gòu)的磨礦過程綜合的磨礦過程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。自動(dòng)化系統(tǒng)。國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展u人機(jī)交互人機(jī)交互控制室設(shè)計(jì)人性化控制室設(shè)計(jì)人性化“隨著軟硬件技術(shù)的發(fā)展，由控制室采集到的隨著軟硬件技術(shù)的發(fā)展，

29、由控制室采集到的各種信號(hào)和反饋信息已經(jīng)越來越可信和準(zhǔn)確了。各種信號(hào)和反饋信息已經(jīng)越來越可信和準(zhǔn)確了。那么我們的控制室中為什么仍然會(huì)出現(xiàn)那么多那么我們的控制室中為什么仍然會(huì)出現(xiàn)那么多的錯(cuò)誤和低效率現(xiàn)象呢？的錯(cuò)誤和低效率現(xiàn)象呢？” “簡(jiǎn)而言之，對(duì)疲勞問題的處理，至少在控簡(jiǎn)而言之，對(duì)疲勞問題的處理，至少在控制室內(nèi)，主要在于如何盡可能地讓操作員們制室內(nèi)，主要在于如何盡可能地讓操作員們的注意力始終保持高度集中的狀態(tài)。的注意力始終保持高度集中的狀態(tài)?！薄耙?yàn)槲覀儾粌H常常忽視那些可能立即導(dǎo)致因?yàn)槲覀儾粌H常常忽視那些可能立即導(dǎo)致錯(cuò)誤發(fā)生的因素（溝通不良、理解不當(dāng)以及錯(cuò)誤發(fā)生的因素（溝通不良、理解不當(dāng)以及對(duì)信息

30、的錯(cuò)誤解讀），還常常忽視存在于控對(duì)信息的錯(cuò)誤解讀），還常常忽視存在于控制室中的眾多影響操作人員正常發(fā)揮、并增制室中的眾多影響操作人員正常發(fā)揮、并增加其疲勞累積的負(fù)面因素。加其疲勞累積的負(fù)面因素?！眹鴥?nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展控制室的人性化設(shè)計(jì)原則：控制室的人性化設(shè)計(jì)原則： 盤臺(tái)布局、盤臺(tái)布局、 顯示畫面組織顯示畫面組織與色彩調(diào)配，與色彩調(diào)配， 服從人機(jī)工服從人機(jī)工程學(xué)的基本要求，程學(xué)的基本要求， 符合運(yùn)符合運(yùn)行人員的操作習(xí)慣。行人員的操作習(xí)慣。充分考慮減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的方法：充分考慮減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的方法： 減少噪音、減少噪音、 減輕視覺疲勞、減輕視覺疲勞、 減少左右側(cè)交替減少左右側(cè)交替 操作等。操作

31、等。 30個(gè)操作員自如地控制著這個(gè)世界上最大的甲醇制造廠的生產(chǎn)過程。國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展statoil hydrostatoil hydro下屬下屬tjeldbergoddentjeldbergodden甲醇制造廠的新控制甲醇制造廠的新控制室是過程控制和人機(jī)工程學(xué)的最新科技成果結(jié)晶。它采用了室是過程控制和人機(jī)工程學(xué)的最新科技成果結(jié)晶。它采用了abbabb的的system 800 xa extended operator workplacesystem 800 xa extended operator workplace，稱得上是未來的交互式操作員環(huán)境的教科書樣板。稱得上是未來的交互式操

32、作員環(huán)境的教科書樣板。國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展u人機(jī)界面設(shè)計(jì)人性化人機(jī)界面設(shè)計(jì)人性化簡(jiǎn)要回顧和分析人機(jī)交互技術(shù)的變化過程，進(jìn)而展望未來發(fā)展的趨勢(shì)。1命令語言用戶界面：真正意義上的人機(jī)交互開始于聯(lián)機(jī)終端的出命令語言用戶界面：真正意義上的人機(jī)交互開始于聯(lián)機(jī)終端的出現(xiàn)，此時(shí)計(jì)算機(jī)用戶與計(jì)算機(jī)之間可借助一種雙方都能理解的語言進(jìn)現(xiàn)，此時(shí)計(jì)算機(jī)用戶與計(jì)算機(jī)之間可借助一種雙方都能理解的語言進(jìn)行交互式對(duì)話。行交互式對(duì)話。 2圖形用戶界面：圖形用戶界面： 圖形用戶界面圖形用戶界面(gui-graphics user interface)是當(dāng)前用戶界面的主流，廣泛應(yīng)用于各檔臺(tái)式微機(jī)和圖形工作站。圖是當(dāng)前用戶界

33、面的主流，廣泛應(yīng)用于各檔臺(tái)式微機(jī)和圖形工作站。圖形用戶界面和人機(jī)交互過程極大地依賴視覺和手動(dòng)控制的參與，因此形用戶界面和人機(jī)交互過程極大地依賴視覺和手動(dòng)控制的參與，因此具有強(qiáng)烈的直接操作特點(diǎn)。具有強(qiáng)烈的直接操作特點(diǎn)。 3直接操縱用戶界面：直接操縱直接操縱用戶界面：直接操縱(direct manipulation)用戶界面用戶界面是是shneiderman首先提出的概念，直接操縱用戶界面更多地借助物首先提出的概念，直接操縱用戶界面更多地借助物理的、空間的或形象的表示，而不是單純的文字或數(shù)字的表示。理的、空間的或形象的表示，而不是單純的文字或數(shù)字的表示。國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展 4多媒體用戶界

34、面：多媒體技術(shù)引入了動(dòng)畫、音頻、視頻等動(dòng)態(tài)多媒體用戶界面：多媒體技術(shù)引入了動(dòng)畫、音頻、視頻等動(dòng)態(tài)媒體，特別是引入了音頻媒體，從而大大豐富了計(jì)算機(jī)表現(xiàn)信息的媒體，特別是引入了音頻媒體，從而大大豐富了計(jì)算機(jī)表現(xiàn)信息的形式，拓寬了形式，拓寬了計(jì)算機(jī)輸出計(jì)算機(jī)輸出的帶寬，提高了用戶接受信息的效率。的帶寬，提高了用戶接受信息的效率。 5多通道用戶界面：多通道用戶界面主要關(guān)注人機(jī)界面中多通道用戶界面：多通道用戶界面主要關(guān)注人機(jī)界面中用戶向用戶向計(jì)算機(jī)輸入計(jì)算機(jī)輸入信息以及計(jì)算機(jī)對(duì)用戶意圖理解的問題。國外的研究涉信息以及計(jì)算機(jī)對(duì)用戶意圖理解的問題。國外的研究涉及鍵盤、鼠標(biāo)器之外的輸入通道主要是語音和自然語言

35、、手勢(shì)、書及鍵盤、鼠標(biāo)器之外的輸入通道主要是語音和自然語言、手勢(shì)、書寫和眼動(dòng)方面，并以具體系統(tǒng)研究為主。寫和眼動(dòng)方面，并以具體系統(tǒng)研究為主。6虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)：虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)向用戶提供身臨其境虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)：虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)向用戶提供身臨其境(immerse)和多感覺通道和多感覺通道(multi-sensory)體驗(yàn)，體驗(yàn)， 作為一種新型作為一種新型人機(jī)交互人機(jī)交互形形式，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)比以前任何人機(jī)交互形式都有希望徹底實(shí)現(xiàn)和式，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)比以前任何人機(jī)交互形式都有希望徹底實(shí)現(xiàn)和諧的、諧的、“以人為中心以人為中心”的人機(jī)界面。的人機(jī)界面。總之，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和多通道用戶界面的迅速發(fā)展顯示出未來人總之，虛擬現(xiàn)

36、實(shí)技術(shù)和多通道用戶界面的迅速發(fā)展顯示出未來人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是追求所謂機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是追求所謂“人機(jī)和諧人機(jī)和諧”的多維信息空間的多維信息空間和和“基于自然交互方式的基于自然交互方式的”的人機(jī)交互風(fēng)格。的人機(jī)交互風(fēng)格。國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展計(jì)量及檢測(cè)系統(tǒng)生產(chǎn)過程自動(dòng)化系統(tǒng)制造執(zhí)行系統(tǒng)erp企業(yè)資源計(jì)劃u 數(shù)字礦山建設(shè)的整體架構(gòu)數(shù)字礦山建設(shè)的整體架構(gòu)計(jì)量及檢測(cè)系統(tǒng)四級(jí)三級(jí)二級(jí)一級(jí)全面集成全面集成全程貫通全程貫通生產(chǎn)過程自動(dòng)化系統(tǒng)制造執(zhí)行系統(tǒng)erp企業(yè)資源計(jì)劃計(jì)量及檢測(cè)系統(tǒng)生產(chǎn)過程自動(dòng)化系統(tǒng)制造執(zhí)行系統(tǒng)erp企業(yè)資源計(jì)劃國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展三、中信泰富西澳鐵礦項(xiàng)目介紹三、中

37、信泰富西澳鐵礦項(xiàng)目介紹3.1 3.1 項(xiàng)目特點(diǎn)項(xiàng)目特點(diǎn)鐵礦屬于世界特大型鐵礦山，工藝流程先鐵礦屬于世界特大型鐵礦山，工藝流程先進(jìn)可靠，選礦工藝過程全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。頂級(jí)的技術(shù)裝進(jìn)可靠，選礦工藝過程全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。頂級(jí)的技術(shù)裝備，特大型及高效化的設(shè)備，成為備，特大型及高效化的設(shè)備，成為2121世紀(jì)規(guī)模最大，現(xiàn)世紀(jì)規(guī)模最大，現(xiàn)代化程度最高的典范。高效、節(jié)能、無污染、綠色環(huán)保是代化程度最高的典范。高效、節(jié)能、無污染、綠色環(huán)保是該采選聯(lián)合企業(yè)的最大特點(diǎn)。該采選聯(lián)合企業(yè)的最大特點(diǎn)。3.2 3.2 礦石特性礦石特性磁鐵礦石屬于難磨易選礦石，礦石晶體嵌磁鐵礦石屬于難磨易選礦石，礦石晶體嵌布粒度極細(xì)，細(xì)磨至

38、布粒度極細(xì)，細(xì)磨至8080為為2525才能單體解離。選礦工才能單體解離。選礦工藝經(jīng)過二次磨礦，三段磁選的階段磨選后，最終鐵精礦品藝經(jīng)過二次磨礦，三段磁選的階段磨選后，最終鐵精礦品位可達(dá)到位可達(dá)到6767 6969，磁性鐵回收率達(dá)，磁性鐵回收率達(dá)9191。國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展3.3 設(shè)備大型化露天鏟裝作業(yè)采用露天鏟裝作業(yè)采用rh400rh400型型4545 挖掘機(jī)，開采挖掘機(jī)，開采方式采用汽車方式采用汽車- -可移式破碎站可移式破碎站- -膠帶聯(lián)合運(yùn)輸方式，膠帶聯(lián)合運(yùn)輸方式，汽車運(yùn)輸采用汽車運(yùn)輸采用mt6300mt6300型型360360自卸汽車，破碎自卸汽車，破碎采用采用606089

39、89 半移動(dòng)式破碎機(jī)（重量半移動(dòng)式破碎機(jī)（重量10001000/ /臺(tái)），臺(tái)），b b 2.22.2膠帶運(yùn)輸機(jī)。兩段磨礦采用全膠帶運(yùn)輸機(jī)。兩段磨礦采用全自磨加頑石破碎的自磨加頑石破碎的abcabc流程，流程，12.1912.1910.9710.97的自磨機(jī)和的自磨機(jī)和7.937.9313.613.6溢流型球磨是目前世溢流型球磨是目前世界上直徑最大、筒體最長的特大型磨礦設(shè)備，自界上直徑最大、筒體最長的特大型磨礦設(shè)備，自磨機(jī)臺(tái)年處理原礦石達(dá)磨機(jī)臺(tái)年處理原礦石達(dá)14001400萬。自磨機(jī)傳動(dòng)方萬。自磨機(jī)傳動(dòng)方式為滑環(huán)電機(jī)，式為滑環(huán)電機(jī)，2.82.8萬萬kwkw，主體重量，主體重量19001900臺(tái)。

40、球磨機(jī)為雙斜齒傳動(dòng)，臺(tái)。球磨機(jī)為雙斜齒傳動(dòng)，0.780.782 215.615.6萬萬kwkw，主體重量，主體重量12001200/ /臺(tái)。臺(tái)。國內(nèi)外選礦自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展3.4 3.4 廠房特點(diǎn)廠房特點(diǎn)3.5 3.5 尾礦干堆尾礦干堆由于本項(xiàng)目中使用的工業(yè)用水全部采用海水淡化工由于本項(xiàng)目中使用的工業(yè)用水全部采用海水淡化工藝，水資源非常寶貴，充分回收利用水資源是工藝藝，水資源非常寶貴，充分回收利用水資源是工藝設(shè)計(jì)過程中重點(diǎn)考慮的一個(gè)因素。鑒于生產(chǎn)過程耗設(shè)計(jì)過程中重點(diǎn)考慮的一個(gè)因素。鑒于生產(chǎn)過程耗水量較高，因此在尾礦堆存上采用水量較高，因此在尾礦堆存上采用7272高濃度尾礦高濃度尾礦膏體堆存方案，以最大程度地節(jié)省水資源膏體堆存方案，以最大程度地節(jié)省水資源。根據(jù)西澳的氣候特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選礦廠廠房為露天式，根據(jù)西澳的氣候特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選礦廠廠房為露天式