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国产陶瓷过滤机智能控制系统的设计及应用 　　摘 要：本文介绍了陶瓷过滤机的工作原理及特点， 并且针对其传统控制系统存在的不足，论述了实现国产 HTG 系列陶瓷过滤机智能控制方案。实践证明该方案实用新颖、 效果显著，受到了用户的好评。 　　关键词：陶瓷过滤机；智能控制；PLC ；设计及应用 　　1 引言 　　陶瓷过滤机是新一代高效节能的液固分离设备，目前已 广泛应用于国内外铁精矿、铜精矿、铅精矿、铝精矿、镍精 矿、金精矿、磷精矿及混精矿等行业，它是目前国际上公认 的细粒级矿物过滤必威体育精装版型的高效率、低能耗液固分离选矿设 备，具有产量大、效率高、滤饼水份低及节能环保效果明显 等优点，以其显著的社会经济效益现已彻底取代传统的园盘 真空过滤机。 　　随着地球矿产资源的大量开采，地表矿物不断枯竭，品 位逐渐降低，矿石性质越来越复杂，难选矿物使选矿工艺变 得更加复杂，流程也越来越长。而陶瓷过滤机作为选矿厂的 主要设备，对其性能及使用要求也在日益提高，尤其是对陶 瓷过滤机的控制系统要求趋向网络化、智能化，已经提出了 工厂无人化的设想和要求。衡量陶瓷过滤机的主要技经指标 是产品的产能、含水量及回收率等，然而在实际生产中，由 于影响陶瓷过滤机过滤性能的因素比较复杂，仍存在着种种 问题。以往常规的控制系统操作陶瓷过滤机已远远不能满足 当前选矿厂对选矿设备的要求。因此，实现陶瓷过滤机自控 系统的创新设计意义重大。 　　针对上述问题，目前的 HTG 系列陶瓷过滤机自控系统 经过技术人员多年来坚持不懈的探索、尝试、创新和改进， 成为集计算机技术、智能技术和通讯技术等高新技术于一体 的控制系统。目前，陶瓷过滤机主要需要创新与改进的地方 分别是：（1） 具有微孔陶瓷过滤板保护装置；（2 ） 具 有模糊控制超声波清洗功能的陶瓷过滤机；（3 ） 具有反 冲洗压力自动调节功能的陶瓷真空过滤机；（4 ） 专用超 声清洗机智能识别装置；（5 ） 智能定时保护装置；（6 ） 陶瓷过滤机专家智能控制系统。而 HTG 系列陶瓷过滤机是 集微孔陶瓷过滤板、超声清洗技术、智能控制等十多项核心 专利和多项创新科技成果为一体的高新技术设备。因此，它 在高产优质、减人增效、节能降耗等方面较传统控制的陶瓷 过滤机性能有显著的提高，具有很强的市场竞争力。 　　2 陶瓷过滤机工艺流程及特点 　　HTG 系列陶瓷过滤机主要由转子系统（主轴、分配头、 微孔过滤板等）、搅拌系统、给排矿系统、真空系统、滤液 排放系统、刮料组件系统、反冲洗系统、联合清洗系统（超 声波清洗、化学清洗）、自控系统、矿浆槽及机架等几大部 分组成。槽体采用耐腐蚀不锈钢，起装载矿浆的作用；搅拌 器在槽体内搅拌混合矿物料，避免矿物料的快速沉降；陶瓷 过滤板安装在主轴（转子）上，主轴在可无级变速的减速机 由变频电动机带动下旋转。陶瓷过滤机的工艺流程包括四个 区域：滤饼形成（真空区）、滤饼干燥（干燥区）、滤饼刮除（卸 料区）、清洗（反冲洗区）。陶瓷过滤机结构示意图如图 1 所 示。 　　陶瓷过滤机采用亲水的微孔氧化铝陶瓷过滤板作为过 滤介质，过滤层布满了许多微米级孔径的微孔，过滤开始首 先在真空区时，浸没在矿浆料槽中的过滤板在被抽真空力的 作用下，微孔中的毛细作用力大于真空所施加的力，使微孔 中始终保持充液状态，只有水能够通过过滤板，而空气不能 通过，真空度能保持在-0.095MPa 以上，故能耗极低，而且 滤饼含水量少。逐步抽取矿浆中的水份形成干燥的滤饼，在 滤板表面形成一层颗粒堆积层，陶瓷板继续旋转，在干燥区 滤饼进一步干燥，进入卸料区时被刮下，刮下的滤饼由皮带 机输送到仓库。之后陶瓷过滤板进入反冲洗区，反冲液通过 分配头进入陶瓷过滤板，反方向冲洗堵塞在过滤板微孔中的 颗粒，而抽取矿浆中的滤液通过分配头进入真空桶连续排出， 完成液固分离，至此完成一个过滤工艺流程周期。 　　3 智能控制系统硬件结构 　　3.1 智能控制系统主要硬件组成 　　陶瓷过滤机控制系统硬件主要由 PLC 、触摸屏、变频器、 电磁气动阀、传感器及电器元件组成，采用PLC 和触摸屏全 自控。主要设备有：主轴（变频）、搅拌（变频）、超声波清 洗机、过滤泵、真空泵、酸计量泵、配酸泵、润滑泵、恒压 反冲泵、电磁气动阀有、加水阀、循环水阀、排水阀、吸水 阀、真空阀、酸计量泵出口阀、吹堵阀、进料阀、出料阀、 气反冲阀、放水阀、真空泵冷却水阀等等。陶瓷过滤机控制 系统硬件框图如图 2 所示。 　　3.2 PLC 　　（1） 硬件配置 　　PLC 是整个控制系统的