330 / ЗаданКурсЖурналПолныйМПУСУ / 1СУфлотациейОбФабр

ВВЕДЕНИЕ

тельной техники и программируе

Одним из основных технологических

мых контроллеров.

процессов при обогащении медесодер

Небольшой удельный расход

жащего сырья является процесс флота

флотореагента (граммы на тонну

ции, для успешного протекания кото

сырья) не позволяет использовать

рого требуется дозированная подача

для дозирования обычные регули

флотационных реагентов в различные

рующие клапаны с плавным регу

точки технологической цепочки. В на

лированием расхода. В связи с

стоящее время на обогатительной фаб

этим было принято решение со

рике ОАО «Среднеуральский медепла

здавать систему с импульсным

Работающие флотомашины

вильный завод» основным сырьем для

принципом дозирования, исполь

бора контроллера ADAM 5510 следую

обогащения служат шлаки медепла

зуя для этой цели имеющиеся на фаб

вильного производства (конвертерные

рике в достаточном количестве питате

щие.

и комплекса плавки в печи Ванюкова).

ли реагентов ПРИУ 4 1, представляю

1. Нами была разработана на базе двух

В качестве флотореагента используется

щие собой специально разработанные

контроллеров данного типа система

бутиловый ксантогенат калия, произ

для реагентов соленоидальные клапа

автоматизации и КИП установки ис

водящийся на этом же заводе.

ны с небольшим условным проходом, а

парительного охлаждения и очистки

В течение 15 лет для дозировки фло

также источник питания (30 В посто

отходящих газов отражательной печи

тореагента

использовалась полуавто

янного тока) от АДФР 5 для их пита

для получения медного штейна. Сис

матическая система АДФР 5, разрабо

ния.

тема к настоящему времени в непре

танная и выпускаемая в своё время

В качестве контроллера решено было

рывном

круглосуточном

режиме

НПО «Союзцветметавтоматика». В по

использовать IBM PC совместимый

проработала более 10 месяцев без

следние годы система физически уста

программируемый контроллер ADAM

сбоев в функционировании контрол

рела и дозировка реагента практически

5510 фирмы Advantech. Причины вы

леров.

2. Также на заводе к тому времени ра

велась вручную

—

посредством запор

ботало 4 системы, реализованных на

ной арматуры,

что

базе УСО ADAM 5000, что позволи

снижало процент из

ло при их комплектации создать не

влечения меди в кон

который запас модулей ввода выво

центрат и вело к пе

да. Наличие в лаборатории данных

рерасходу

флоторе

модулей и одного базового блока

агента. Поэтому бы

ADAM 5510 позволяет разрабаты

ло решено

разрабо

вать и тестировать программы до то

тать и внедрить но

го, как будет приобретено оборудо

вую систему автома

вание по спецификации проекта.

тической дозировки

3. Наличие

лицензионного

пакета

флотореагентов с ис

UltraLogik не требовало дополни

16

п о л ь з о в а н и е м

Среднеуральский медеплавильный завод

тельных затрат на базовое программ

средств

вычисли

ное обеспечение.

www.cta.ru

СТА 4/2001

Smart I/O, Direct и так Рис. 1. Структурная схема системы АДФР

далее (данное примеча

ние никак не умаляет качеств и до

дисплеях монитора компьютера опе

Нижний уровень системы включает

стоинств названных контроллеров, а

ратора технолога.

в себя датчики КИПиА, контакты пус

касается лишь стоимостных характе

3. Автоматическое регулирование рас

кателей электроприводов оборудова

ристик). При использовании других

хода флотореагента в 16 точках тех

ния, питатели реагентов ПРИУ 4 1 и

контроллеров потребовались бы до

нологической цепочки на основе

источник питания для управления пи

полнительные

затраты на базовое

фактических значений расходов сы

тателями.

программное обеспечение.

рья на секции и задаваемых операто

Все датчики КИПиА данной систе

Система разработана и внедрена в

ром технологом удельных расходов

мы, в том числе и конвейерные весы,

июне 2001 года без привлечения специ

флотореагента.

имеют токовый выход 0…5 мА; на

алистов сторонних организаций. Она

4. Ведение суточных и формирование

клеммах Wago установлены прецизи

позволяет выполнять все функции до

исторических протоколов (в виде

онные сопротивления 1000 Ом между

зировки в автоматическом режиме,

текстовых файлов) о значениях тех

двумя линиями выходного сигнала, что

практически без участия оператора

нологических параметров и заданий

позволяет снимать с клемм сигнал на

технолога.

с интервалом 15 минут.

пряжением 0…5 В, который подается

5. Контроль работы технологического

на

плату

аналогового

ввода

НАЗНАЧЕНИЕ И ФУНКЦИИ

оборудования с отображением ин

ADAM 5017.

СИСТЕМЫ

формации на дисплеях.

Реагент поступает в питатели из на

Система автоматического дозирова

6. Звуковая и светоцветовая предупре

порного бака, расположенного над пи

ния флотационных реагентов (в даль

дительная и аварийная сигнализация

тателями. При подаче напряжения на

нейшем — система АДФР) для 1 й и

о выходе технологических парамет

электромагнит ПРИУ клапан питателя

2 й секций главного корпуса обогати

ров за предельно допустимые значе

открывается и реагент из бака поступа

тельной фабрики (ОФ) предназначена

ния и об останове технологического

ет для использования в технологичес

для автоматической подачи реагентов

оборудования. Ведение суточных и

ком процессе, при обесточенном элек

для использования в технологическом

формирование исторических прото

тромагните клапан закрывается.

процессе флотации.

колов аварийных сообщений с указа

Второй уровень системы строится на

Система выполняет следующие ос

нием даты, времени и характера ава

основе программируемого микроконт

новные функции.

рийной ситуации.

роллера серии ADAM 5510 фирмы

1. Измерение технологических параме

7. Хранение на жестком диске компью

Advantech, к платам ввода вывода ко

тров, в том числе измерение расхода

тера оператора технолога текущих

торого подключается оборудование

сырья на каждую секцию с помощью

суточных и исторических протоко

нижнего уровня. В операторском по

конвейерных весов. Интегрирование

лов и их просмотр.

мещении находится шкаф микроконт

расходов.

роллеров, в котором размещается обо

2. Визуализация

технологического

СТРУКТУРА И АППАРАТНЫЕ

рудование второго уровня:

процесса с отображением информа

СРЕДСТВА СИСТЕМЫ

● базовый

блок микроконтроллера

ции о технологических параметрах в

Система АДФР построена по трёх

ADAM 5510 с платами аналогового

17

цифровом и графическом виде на

уровневой иерархической схеме (рис. 1).

ввода ADAM 5017, дискретного вво

СТА 4/2001

www.cta.ru

Р А З Р А Б О Т К И / К О Н Т Р О Л Ь Н О И З М Е Р И Т Е Л Ь Н Ы Е С И С Т Е М Ы

да ADAM 5051 и двумя платами

процессом. UltraLogik является про

Шкаф

дискретного

вывода

ADAM

граммным средством разработки про

микроконтроллеров

5056;

в операторской

граммы для контроллера ADAM 5510.

● платы для установки 4 модулей

обогатительной

Прикладное программное обеспече

гальванической

изоляции

фабрики

ние — это программа визуализации

ADAM 3864 с выходными мо

технологических параметров и управ

дулями

постоянного

тока

ления процессом дозирования флота

ODC24;

ционных реагентов, созданная в среде

● источник питания PWR 243 для

Genie, и откомпилированная програм

питания

контроллера и

плат

ма для загрузки в контроллер, создан

ADAM 3864;

ная средствами UltraLogik и предна

трат. В данный момент ведутся работы

● клеммники фирмы Wago.

значенная для управления процессом

При поступлении логической едини

по расширению системы — число то

дозирования, в том числе при отклю

цы с платы ADAM 5056 на выходной

чек подачи реагента увеличено до 24 в

ченном компьютере оператора техно

модуль ODC24 открывается выходной

связи с добавлением ещё 8 точек для

лога.

транзистор последнего и на питатель

подачи второго флотореагента — аэ

Фрагменты программы, выполнен

подается напряжение от источника пи

рофлота.

ной в UltraLogik, приведены на рис. 2.

тания. В данном случае обычные реле

В шкафу контроллеров имеется мес

На верхнем фрагменте изображена

не подходят для создания гальваничес

то для установки дополнительных кон

часть программы, которая выполняет

кой развязки между низовым оборудо

троллеров и оборудования для даль

линейное масштабирование сигнала с

ванием и контроллером, так как число

нейшего развития системы автомати

весов 1 й секции с помощью блока

управляющих импульсов в минуту со

зации главного корпуса ОФ.

AILI_241 и интегрирование расхода

ставляет от 2 до 5, что при круглосуточ

сырья с помощью блока COUNT_1. По

ной работе системы приведет к износу

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

восходящему фронту сигнала res про

реле уже через 1 3 месяца.

Программное обеспечение (ПО) си

исходит обнуление интегрального зна

Третий иерархический уровень сис

стемы АДФР разделяется на две груп

чения расхода сырья за смену. На выхо

темы строится на основе двух IBM PC

пы: базовое и прикладное.

дах блока COUNT_1 получаем интег

совместимых персональных компью

К базовому ПО относятся: операци

ральные значения расходов за текущую

теров.

онная система Windows 98 SE, про

смену (CNT) и за предыдущую (CNT1).

Компьютер оператора технолога на

граммный пакет Genie 3.04 и пакет для

На нижнем фрагменте изображена

ходится в операторском помещении

программирования

контроллеров

часть программы, управляющая пита

рядом со шкафом микроконтроллеров

UltraLogik 1.03. Пакет Genie служит

телем ПРИУ в автоматическом режиме

и служит для визуализации технологи

для разработки программы визуализа

с помощью блока PULSER_M, кото

ческого процесса и управления. Обмен

ции и управления

технологическим

рый генерирует на выходе импульсы с

данными между управляющим ком

пьютером и контроллером осуществля

ется с помощью интерфейса RS 232.

Второй компьютер является рабочим

компьютером

начальника

главного

корпуса обогатительной фабрики, он

соединен с компьютером оператора

технолога через сеть Ethernet, на нем

могут быть открыты файлы с рапорта

ми ведения технологического процесса

флотации и файлы с рапортами ава

рийных сообщений.

Электропитание напряжением 220 В

источника питания PWR 243 и ком

пьютера оператора технолога системы

АДФР осуществляется через источник

бесперебойного питания Back UPS Pro

мощностью 650 В·А, который обеспе

чивает работоспособность

данного

оборудования при исчезновении на

пряжения в сети 220 В в течение 15 30

минут.

В настоящее время система управ

ляет 16 питателями ПРИУ 4 1. Аппа

ратно система позволяет довести чис

ло точек подачи флотореагентов, а со

18

ответственно и питателей, до 32 штук

без дополнительных материальных за

Рис. 2. Фрагменты управляющей программы контроллера, выполненной в UltraLogik

www.cta.ru

СТА 4/2001

СТА 4/2001

www.cta.ru

www.cta.ru

СТА 4/2001

бует останова компьютеров для

прочистки вентиляторов (1 3 раза в

год). Это мы пытаемся учесть при

разработке новых систем автомати

зации в той степени, которую нам

предоставляют возможности фи

нансирования работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Внедрение данной системы поз

волило заменить часть морально и

Рис. 5. Вид видеопульта управления питателем № 1 в автоматическом (слева) и ручном

физически устаревшего оборудова

(справа) режимах

ния на более современное, повы

сить точность дозировки флотаци

дан в программе, нажав на видеоклави

О ПРОБЛЕМАХ

онных реагентов и улучшить орга

шу «вкл». Всё остальное время клапан

Производство на ОАО

«СУМЗ»

низацию труда технологического

питателя находится в закрытом поло

отличается повышенной

запылен

персонала.

жении. На дисплее – надпись «руч

ностью и наличием диоксида серы в

Стоимость приобретенного оборудо

ной». Ручной режим используется при

атмосфере помещений. До сих пор

вания: два компьютера, контроллер,

пусконаладочных работах, а также для

нами при создании систем автома

модули гальванической изоляции, ис

вывода из работы данного ПРИУ по

тизации в качестве host компьюте

точник питания 24 В пост. тока, UPS,

каким либо технологическим причи

ров использовались обычные пер

шкаф, клеммники — составила 3750

нам.

сональные компьютеры в офисном

USD с учетом всех пошлин и налогов,

Задание расхода сырья также может

исполнении. Слабым местом ком

включая НДС.●

осуществляться в двух режимах – авто

пьютеров являются вентиляторы

матическом и ручном. Переключение

для охлаждения блока питания и

Авторы — сотрудники

режимов производится с помощью со

центрального процессора, так как в

Центральной лаборатории

ответствующей видеоклавиши.

вентиляторах используются под

автоматизации и измерительной

В автоматическом режиме расход

шипники скольжения, забивка ко

техники

сырья на секцию определяется с помо

торых микрочастицами пыли ведет

ОАО «Средуралмедьзавод»

щью сигнала от весов. Если по какой

к остановке вентиляторов, что тре

Телефон: (34397) 248 07

либо причине сигнал от весов не посту

пает на контроллер, то оператор может

задавать расход сам с помощью видео

задатчика, переключившись в режим

«оператор».

Состояние системы при включении

контроллера или при его перезапуске

(например, сторожевым таймером)

инициализируется следующим обра

зом: все питатели переведены в режим

«автомат» и задание расхода материала

находится в режиме «весы».

ЗАПИСЬ И ХРАНЕНИЕ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ

Значения технологических парамет

ров через каждые 15 минут записыва

ются в 4 файла с текущими текстовыми

рапортами. В пятый файл заносятся те

кущие аварийные сообщения. По исте

чении суток все текущие текстовые ра

порты автоматически копируются в

исторические файлы, которые накап

ливаются в отдельной папке на жест

ком диске компьютера (имена истори

ческих файлов содержат данные о дате

записи). Ярлыки для вызова файлов с

текстовыми рапортами и папки с исто

рическими файлами расположены на

21

панели задач.

СТА 4/2001

www.cta.ru