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摘  要：  磁選水封水系統是選礦生產過程中的一個重要環節。將PLC技術和觸摸屏技術相結合應用于磁選水封水的自動控制，可提高系統的工作效率、節能降耗。本文介紹了Quantum系列PLC和PWS3261-TFT，12”型觸摸屏相結合應用于水封水系統的實現技術，PLC硬件配置、軟件設計以及系統的主要控制方法。
 
關鍵詞：水封水  PLC  控制系統  觸摸屏
1 引言：
    選礦廠年產500萬噸鐵精礦，其磁選車間共有16個系列。作為車間過濾機水封水，長期以來一直采用生產新水。使用后水封水流入尾礦系統，造成資源浪費。該項目實施后，將水封水的回水收集到水封水池。然后，由水泵加壓后作為磁選設備的水封水。取代原來采用新水作為水封水，新水僅作為生產過程中水消耗的少量補充，達到節能及水資源循環利用的目的。
該系統還包含一套回水系統，本文只介紹水封水系統。
2 水封水系統過程簡述
    水封水系統2臺水泵（1801、1802）1用1備，正常運行1臺，具體運行那一臺由操作人員根據水泵運行工況決定，水封水池（L101）一座。系統在正常運行時不允許停泵，因此水封水池（L101）應保持高水位（2.5m）以上，如低于此水位，需對水池進行補水。啟/停泵由操作人員根據磁選車間生產情況決定；事故停泵根據極低液位（1.0米）自動控制（自動控制時）。
3 控制系統的設計
3.1 系統結構
    水封水控制系統框圖如圖1所示。本系統（含回水系統）以Quantum系列PLC為下位機，天津（臺灣）羅升“PWS3261-TFT，12”型觸摸屏為上位機，配以檢測儀表和執行儀表等，組成集檢測、控制和管理等功能于一體的控制系統。并將此系統并入磁選車間已有的車間級PLC控制網絡。在系統中，下位機負責數據的采集和控制。上位機負責系統的監控管理和控制參數的修改。
 
3.2 硬件配置
3.2.1  PLC部分
    系統使用施耐德公司的Quantum系列模塊化產品，10槽背板，140 CPU 11302控制器，11A累加電源模塊，離散量輸入/輸出模塊均為220VAC。模擬量輸入/輸出模塊140 AMM 090 00、信號4~20mA ,4入2出。
3.2.2  人機界面
    選用操作界面友好、編程簡單、使用方便、與PLC連接通信效果好的天津（臺灣）羅升PWS3261-TFT，12”型觸摸屏實現數據輸入和狀態顯示。這種方案可以簡化面板的的設計、便于運行參數的修改、增加系統控制的靈活性，還可以減縮系統設計和調試的時間。
3.2.3  液位變送器和顯示儀表
    本系統為地下水池，故采用“E+H”超聲波液位計對水池的液位進行測量，方便儀表的檢修。液位顯示選用普通的數字顯示儀表。
4、系統自動控制流程
4.1  控制方式
    系統通過控制柜上的選擇開關和觸摸屏可以選擇手動、自動兩種方式。在自動方式故障時，可以切換到手動方式，實現系統的最低保障。
   “手動”時，操作人員根據數顯儀的液位值，利用控制柜上的操作開關對各個水池的液位進行調節。
   “自動”時，由PLC根據超聲波液位送來的液位信號和系統設定的液位值進行比較后，得出的結果對各個水泵進行操作。
4.2 自動控制流程簡介
    自動控制流程圖如圖2所示。開始通電后， PLC自動對系統進行參數設定，完畢后系統就根據系統設定的參數進行控制。根據水池液位的高低對水泵的起停進行控制，并且監控各臺水泵的運行狀況。
4.3  具體控制
    先將所有水泵的機旁操作開關置為連鎖（自動）狀態。選定主泵（1801），通過控制柜面板上的轉換開關完成。首先假定水池液位值正常（2.5m≤L101≤3.4m），由磁選

    車間給出啟泵信號，水泵（主泵）啟動，若主泵故障，備用泵自動投入。水封水在磁選過濾機（系統）過程中會消耗一部分水，使水池液位逐漸降低，當液位低于系統設值的低液位（2.50米）時，系統報警，并打開補水閥補充新水。當水位達到高液位（3.4m）時關閉新水補水閥，保證水池不溢出，避免水資源浪費。當水位到達極高液位（3.8m）時，系統給出報警。系統正常運行時不允許停泵（保證磁選車間正常用水）。若需停泵由操作人員決定；自動停泵條件是水池為極低液位(1.0米)時，作為保護水泵的措施，因此水池應保持高水位2.5以上，如低于此水位，需對水池進行補水。
5系統優點
    磁選水封水系統是為了充分利用磁選車間剩余的水封水，減少磁選車間水封水新水補充量。達到節能目的。PLC和觸摸屏相結合，不僅可以實時地監控水封水系統各個環節的運行狀態。當系統控制參數發生變化時，還可以通過觸摸屏對PLC的控制參數進行設定。簡單方便、實用，省去了通過編程器重新設定參數的過程。
6、結束語
    本系統利用施耐德公司的Quantum系列的PLC和羅升PWS3261-TFT，12”型觸摸屏實現了水封水和回水系統的智能控制。該系統與2006年8月開始實施，同年12月開始投入生產試運行。運行結果表明：該系統操作方便、控制靈活、質量可靠、功能強大，可以實時地監控各個系統的運行狀況。主要還是能夠方便地修改系統的控制參數。提高水封水系統的工作效率。

參考文獻
1 鄒金慧， 黃宋魏，許江淳.基于PLC的磨礦分級智能控制系統.自動化儀表，2007，11期，P43～45。
2 呂國芳，劉希濤.基于PLC的PID控制算法在恒壓供水系統中的應用.自動化儀表，2005，8期，P52-53，P56。