АСУ насос-гидроциклонной установки
АСУ насос-гидроциклонной установки установки (АСУ НГУ)
Для современного горно-перерабатывающего предприятия становится характерной тенденция применения большеобъемного высокопроизводительного технологического оборудования.
Не составляет исключения и оборудование классификации по крупности, на смену традиционным громоздким классификаторам приходят высокоэффективные и высокопроизводительные насос-гидроциклонные установки. Процессы рудоподготовки, включая измельчение и классификацию, играют ключевую роль в работе последующих обогатительных пределов.
Понимая важность данного аспекта, ООО «Вэктис Минералз» были разработаны единые принципы автоматизации систем классификации, использующих насос-гидроциклонные установки. И сегодня мы готовы предложить полный комплекс услуг и поставок для реализации автоматических систем управления насос-гидроциклонными установками (АСУ НГУ) на действующем технологическом объекте.
Использование разрабатываемых ООО «Вэктис Минералз» АСУ НГУ на промышленном объекте позволяет превратить насос-гидроциклонные установки в полностью автономные системы, не требующие ручного управления. Это является важным обстоятельством и большим преимуществом использования наших систем управления на технологическом процессе.
Основные функции, реализуемые (АСУ НГУ)
Целью функционирования системы автоматического управления является обеспечение заданных технологических показателей, и, соответственно, технико-экономических показателей работы насос-гидроциклонной установки, безопасности обслуживающего персонала, безопасного функционирования технологического оборудования.
Для этого АСУ НГУ ООО «Вэктис Минералз» реализуются следующие основные функции:
- непрерывное, централизованное управление насос-гидроциклонной установкой в режиме реального времени;
- автоматическое управление насос-гидроциклонной установкой с реализацией функций автоматического запуска останова, включая управление предварительным наполнением зумпфа водой, пульповыми шиберами и клапанами водной промывки магистрали и зумпфа;
- режимы автоматического поддержания в установленных пределах значений регулируемых параметров технологического процесса классификации продуктов;
- дистанционное управление частотно-регулируемым электроприводом пульпового насоса и приводами запорно-регулирующей арматуры установки;
- обеспечение автоматического управления последовательностью запуска – останова установки, циклов размывки зумпфа, промывки насоса, дренажа;
- поддержание оптимального режима классификации по крупности за счет стабилизации давления в питании гидроциклонов, и управления подачей воды в зумпф насос-гидроциклонной установки;
- контроль, регистрацию и хранение основных параметров технологического процесса, а также возможность построения их графиков в режиме реального времени;
- визуализацию параметров технологического процесса и отображение состояния каждого из агрегатов системы на данный момент на панели местного управления и в операторских пунктах с помощью АРМ системы или интеграции в действующую АСУ ТП предприятия с помощью мнемосхем;
- автоматическое формирование и ведение истории технологического процесса с возможностью построения графиков параметров технологического процесса за последний час, сутки, месяц с помощью местной панели управления, АРМ;
- автоматическую обработку аварийных ситуаций, а также формирование и выдачу сообщений о возникающих аварийных ситуациях на местном пульте управления и операторских пунктах.
Описание АСУ НГУ
В комплект АСУ НГУ входит КИП и ИМ, аппаратные и программные средства управления:
- АРМ или АСУ ТП предприятия;
- Система управления (локальный шкаф управления);
- Исполнительные механизмы и запорная арматура;
- Комплектный шкаф частотного преобразователя для управления производительностью пульповых насосов;
- Контрольно-измерительные приборы и оборудование.
Гибкость разработанных ООО «Вэктис Минералз» принципов позволяет в случае необходимости в каждом конкретном случае исключать или вводить в состав системы отдельные компоненты, обеспечивая непрерывный контроль и регулирование параметров технологического процесса транспортировки пульповых продуктов.
Общая функциональная схема технологического процесса транспортировки пульповых продуктов, с применением локальной АСУ НГУ ООО «Вэктис Минералз» приведена на рисунке.
Функционирование такой установки происходит следующим образом. После измельчения пульпа слива мельницы поступает в зумпф, далее при помощи насоса пульпа под заданным давлением подаётся на вход батареи гидроциклонов, в которых она подвергается гидравлической классификации, пульповой продукт, содержащий готовые классы крупности через слив гидроциклона направляется в последующие переделы, а продукт, содержащий крупные классы, направляется обратно в мельницу.
Управление насос-гидроциклонной установкой во всех режимах работы осуществляется встроенной системой управления на базе программируемых логических контроллеров. Именно автоматическое управление обеспечивает поддержание оптимальных значений параметров, что позволяет получать высокую эффективность классификации.
К основным из таких параметров, определяющих эффективность разделения по крупности минеральных частиц пульпы, следует отнести давление в питающем патрубке гидроциклонов. Система управления обеспечивает стабилизацию этого давления за счет автоматического изменения производительности пульпового насоса. Наряду с этим контролируется и автоматически поддерживается в оптимальном диапазоне такой параметр как плотность питания гидроциклонной батареи. Оптимальная для гидравлической классификации плотность пульпы поддерживается за счет автоматического управления подачей дополнительной воды в зумпф насоса и контролируется при помощи входящей в комплект установки плотномера. Объем воды поступающей в процесс контролируется расходомером.
Совокупностью этих стабилизируемых параметров значительно увеличивает эффективность классификации, снижается содержание готовых классов в песках гидроциклона, что препятствует переизмельчению минеральных частиц, а также содержание крупных классов в готовом продукте.
Система автоматического управления насос-гидроциклонной установки реализуется нашей компанией как трехуровневая система, обеспечивающая выработку управляющих решений на основе поступающей информации о параметрах технологического процесса и о состоянии оборудования системы управления и насосной установки.
Общая функциональная схема технологического процесса транспортировки пульповых продуктов, с применением локальной АСУ НГУ ООО «Вэктис Минералз» приведена на рисунке.
Система автоматического управления насос-гидроциклонной установки реализуется нашей компанией как трехуровневая система, обеспечивающая выработку управляющих решений на основе поступающей информации о параметрах технологического процесса и о состоянии оборудования системы управления и насосной установки.
В АСУ установки можно выделить следующие иерархические уровни:
Верхний уровень:
— АСУ ТП предприятия (обеспечивается подключение к существующей АСУ ТП предприятия).
— Автоматизированное рабочее место оператора (АРМ).
Данный уровень реализуется в АСУ ТП предприятия или дополнительного АРМ. Верхний уровень на основе SCADA-системы и выполняет следующие функции:
- отображение в интуитивно понятной для оператора форме информации о параметрах технологического процесса и о состоянии устройств системы;
- контроль, регистрацию и хранение основных параметров технологического процесса с возможностью построения их графиков реального времени;
- автоматическое формирование и ведение истории технологического процесса с возможностью построения графиков параметров технологического процесса за последний час, сутки, месяц;
- автоматическое формирование и выдачу сообщений о выходе параметров технологического процесса за допустимые границы;
- обеспечение возможности дистанционного управления насос-гидроциклонной установкой.
Уровень автоматического управления:
— Управляющий контроллер.
— Пульт местного управления.
— Устройства ввода-вывода.
На данном уровне размещается главный компонент системы управления - программируемый логический контроллер, который реализует логику автоматического управления и обеспечивает выполнение основных функций:
- непрерывное централизованное управление насос-гидроциклонной установкой в реальном времени;
- поддержание в установленных пределах значений регулируемых параметров технологического процесса в соответствии с заданными законами управления;
- дистанционное управление преобразователем частоты и электрическими приводами запорно-регулирующей арматуры установки;
- автоматическое обнаружение и обработка отказов в работе технологического оборудования и аварийных ситуаций;
- обмен данными по стандартным протоколам с АРМ или действующей АСУ ТП предприятия, местной панелью управления.
В качестве программируемого логического контроллера используется оборудование ведущих мировых производителей в области промышленной автоматизации. Также на этом уровне расположены устройства ввода-вывода и местный пульт управления.
Устройства ввода-вывода реализуют функции низкоуровневого управления и играют роль концентратора данных. Программируемый логический контроллер связан устройствами ввода-вывода посредством промышленной шины последовательной передачи данных (например, Profibus-DP или Genius). Программируемый логический контроллер организует циклический обмен данными с устройствами ввода-вывода и получает полную информацию о текущем значении параметров и состоянии оборудования, а также выдает управляющие сигналы, поступающие через устройства ввода-вывода на исполнительные механизмы.
Местный пульт управления обеспечивает наблюдение за ходом технологического процесса и состоянием оборудования, а также управление работой установки непосредственно в цеху. Пульт предоставляет возможность технологическому персоналу получать данные о параметрах функционирования и задавать необходимые параметры работы установки при помощи жидкокристаллической сенсорной панели.
Нижний уровень:
— Контрольно-измерительные приборы.
— Электромеханические исполнительные механизмы и запорнорегулирующая арматура (ЗРА).
— Комплектный шкаф частотного преобразователя для управления производительностью пульпового насоса.
На данном уровне обеспечивается:
- контроль параметров насос-гидроцкилонной установки (расход, давление, проток и т.д.);
- управление (перекрытие, регулирования) потоком рабочих среды (пульпа, оборотная вода, маточный раствор и т. д) путем изменения площади проходного сечения арматуры и частоты вращения двигателя привода насоса;
АСУ НГУ реализуемые ООО «Вэктис Минералз» является ключевым компонентом успешного функционирования систем гидротранспорта пульпы, повышающим эффективность работы и снижающим эксплуатационные издержки.