礦物加工過(guò)程檢測(cè)與控制

內(nèi)容概要

《礦物加工過(guò)程檢測(cè)與控制》教材，是為礦物加工工程四年制本科專業(yè)編制的一門(mén)專業(yè)課程教材，所需學(xué)時(shí)數(shù)為30～60學(xué)時(shí)，開(kāi)課學(xué)期為第六或第七學(xué)期。教材也適合于礦物加工工程技術(shù)人員、參數(shù)檢測(cè)與控制的工程技術(shù)人員閱讀。
礦物加工過(guò)程參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)與控制，自20世紀(jì)50年代誕生以來(lái)，對(duì)礦物加工工程技術(shù)發(fā)展起到了積極的作用，近年來(lái)發(fā)展更為迅速，但與化工、冶金、機(jī)械等行業(yè)的差距日益加大，礦物加工過(guò)程參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)與控制日益受到各方面重視。因此，礦物加工工程領(lǐng)域已經(jīng)加快步伐，從學(xué)校的教學(xué)和人才培養(yǎng)入手，各企業(yè)、學(xué)校、研究院所加大研究投入，大量的自動(dòng)化機(jī)電一體設(shè)備，各種儀表控制，由單片機(jī)控制、PLC控制、和計(jì)算機(jī)控制的工藝、設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。從而提高了工藝、設(shè)備的技術(shù)水平和裝備水平，也很大程度地提高了資源的利用率，節(jié)約了材料消耗和能源消耗，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件，增加了企業(yè)的效益。
本教材主要包括以下內(nèi)容：礦物加工過(guò)程參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及原理，參數(shù)檢測(cè)常用儀器儀表和設(shè)備；礦物加工過(guò)程參數(shù)的經(jīng)典控制原理和方法，以及在礦物加工過(guò)程參數(shù)的自動(dòng)控制中的應(yīng)用；礦物加工過(guò)程參數(shù)的計(jì)算機(jī)控制原理與技術(shù)、現(xiàn)代控制原理簡(jiǎn)介等。
本教材編寫(xiě)的目的是結(jié)合當(dāng)前的教育體制改革，增強(qiáng)學(xué)生的能力，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，讓學(xué)生掌握更多的交叉學(xué)科知識(shí)，培養(yǎng)更具廣泛性礦物加工工程類的人才，特別是加強(qiáng)礦物加工工程專業(yè)學(xué)生的自動(dòng)檢測(cè)與控制知識(shí)。要求通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解到礦物加工工程與自動(dòng)化的必然聯(lián)系及重要性，掌握礦物加工參數(shù)的控制原理及自動(dòng)檢測(cè)的基本內(nèi)容，熟悉和了解一些自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)化系統(tǒng)和儀表的原理及使用方法，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和加深礦物加工過(guò)程專業(yè)知識(shí)打下更好的基礎(chǔ)。

書(shū)籍目錄

第1章 緒論
 1.1 礦物加工過(guò)程檢測(cè)與控制的意義及內(nèi)容
 1.1.1 礦物加工過(guò)程檢測(cè)與控制的意義
 1.1.2 礦物加工過(guò)程檢測(cè)與控制的主要內(nèi)容
 1.2 礦物加工過(guò)程檢測(cè)與控制的發(fā)展與現(xiàn)狀
 1.2.1 國(guó)外發(fā)展與現(xiàn)狀
 1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展和現(xiàn)狀
 1.2.3 今后發(fā)展的趨勢(shì)
　習(xí)題
第2章 礦物加工過(guò)程參數(shù)檢測(cè)原理與儀表
 2.1 概述
 2.1.1 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成
 2.1.2 檢測(cè)環(huán)節(jié)常見(jiàn)信號(hào)類型
 2.1.3 檢測(cè)環(huán)節(jié)中的信號(hào)形式
 2.2 檢測(cè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量指標(biāo)
 2.2.1 測(cè)量
 2.2.2 測(cè)量誤差
 2.3 礦物加工參數(shù)檢測(cè)常用傳感器原理
 2.3.1 電阻應(yīng)變式傳感器原理
 2.3.2 電感式傳感器原理
 2.3.3 電容式傳感器
 2.3.4 輻射式傳感器
 2.3.5 其他形式的傳感器
 2.4 礦物加工生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)常用檢測(cè)儀表
 2.4.1 皮帶秤
 2.4.2粒度儀
 2.4.3 濃度計(jì)
 2.4.4 流量計(jì)
 2.4.5 密度計(jì)
 2.4.6 pH計(jì)
 2.4.7 品位儀
 習(xí)題
第3章 礦物加工過(guò)程參數(shù)經(jīng)典控制原理基礎(chǔ)
 3.1 概述
 3.1.1 經(jīng)典控制技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀
 3.1.2 礦物加工過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)分類
 3.1.3 控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)
 3.2 過(guò)程參數(shù)經(jīng)典控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)
 3.2.1 自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及各單元信號(hào)連接
 3.2.2 自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)各單元特性
 3.2.3 自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制過(guò)程
 3.3 礦物加工控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
 3.3.1 微分方程
 3.3.2 傳遞函數(shù)
 3.3.3 響應(yīng)曲線
 3.4 礦物加工過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)常用電動(dòng)儀表及設(shè)備
 3.4.1 電動(dòng)調(diào)節(jié)器
 3.4.2 電動(dòng)執(zhí)行器
 3.4.3 傳感器
 3.4.4 顯示儀表
 3.5 礦物加工過(guò)程主要自動(dòng)控制系統(tǒng)介紹
 3.5.1 破碎過(guò)程自動(dòng)控制
 3.5.2 磨礦一分級(jí)過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)
 3.5.3 選別過(guò)程控制
 3.5.4 濃密機(jī)底流的濃度自動(dòng)控制
 3.6 現(xiàn)代控制原理簡(jiǎn)介
 3.6.1 概述
 3.6.2 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
 3.6.3 線性狀態(tài)方程的解
 3.6.4 線性系統(tǒng)的可控性及可觀測(cè)性
 3.6.5 自動(dòng)控制系統(tǒng)
　習(xí)題
第4章 礦物加工過(guò)程參數(shù)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)基礎(chǔ)
 4.1 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展、特點(diǎn)和分類
 4.2 礦物加工過(guò)程參數(shù)直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC)
 4.2.1 直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC)的硬件構(gòu)成
 4.2.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC)的控制過(guò)程
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參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   1.1 礦物加工過(guò)程檢測(cè)與控制的意義及內(nèi)容 1.1.1 礦物加工過(guò)程檢測(cè)與控制的意義 礦物加工是傳統(tǒng)的基礎(chǔ)工業(yè)，目前其突出的問(wèn)題是能耗高、效率低、勞動(dòng)生產(chǎn)率低和工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)控制被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。我國(guó)礦物加工自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)控制技術(shù)的研究和應(yīng)用，起步于20世紀(jì)70年代，雖然起步較晚，但發(fā)展很快，是一個(gè)帶有方向性的重要技術(shù)領(lǐng)域。 在礦物加工生產(chǎn)過(guò)程中，用自動(dòng)化儀表、自動(dòng)化設(shè)備和裝置以及計(jì)算機(jī)等代替人工，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的物料量、濃度、粒度、成分、流量、料位、藥劑量、pH值等參數(shù)，按工藝要求進(jìn)行檢測(cè)與控制，稱為礦物加工過(guò)程自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)控制。自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)控制的主要作用是保證生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定，保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高資源利用率，充分發(fā)揮生產(chǎn)設(shè)備潛力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約原材料，減少能量消耗和廢物排放，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，減輕操作工人和管理者的勞動(dòng)強(qiáng)度。如礦物加工工廠采用自動(dòng)檢測(cè)與控制后，一般可使設(shè)備生產(chǎn)能力提高10％～15％，能耗減少5％～40％，勞動(dòng)生產(chǎn)率提高25％～500％，生產(chǎn)成本降低3％～5％。 礦物加工自動(dòng)化技術(shù)自產(chǎn)生以來(lái)，取得了重大的進(jìn)展，從根本上改變了傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)落后的局面。按傳統(tǒng)的礦物加工生產(chǎn)，工人憑經(jīng)驗(yàn)對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行人工調(diào)節(jié)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制既不及時(shí)又不準(zhǔn)確，因此較難獲得好的生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)，同時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度也大。自動(dòng)檢測(cè)能夠及時(shí)準(zhǔn)確地獲得礦物加工過(guò)程各參數(shù)，自動(dòng)控制能夠及時(shí)根據(jù)自動(dòng)檢測(cè)的結(jié)果，準(zhǔn)確地對(duì)相關(guān)變量進(jìn)行調(diào)節(jié)及控制。這兩項(xiàng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用提高了礦物加工指標(biāo)，節(jié)約了能耗，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。特別是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的礦物加工智能控制技術(shù)，能夠綜合考慮礦物加工過(guò)程中各項(xiàng)影響因素，自動(dòng)對(duì)各變量進(jìn)行有效控制，使礦物加工指標(biāo)達(dá)到最佳值。 近年來(lái)，礦物加工領(lǐng)域不斷采用新工藝、新設(shè)備，如大型磨礦機(jī)、自動(dòng)壓濾機(jī)、自動(dòng)揀選機(jī)、大型浮選機(jī)、浮選柱等新設(shè)備和選冶聯(lián)合、生物浸出、化學(xué)礦物加工等新工藝。要保證生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定、設(shè)備高效率運(yùn)行和礦物加工產(chǎn)品質(zhì)量靠傳統(tǒng)的人工操作是不容易達(dá)到的，這就需要靠自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。在對(duì)傳統(tǒng)選廠的工藝、設(shè)備技術(shù)改造和升級(jí)中，采用自動(dòng)檢測(cè)與控制技術(shù)，其效果也很顯著。因此，實(shí)現(xiàn)礦物加工工藝過(guò)程和裝備的自動(dòng)檢測(cè)與控制，對(duì)發(fā)展我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)，提高工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平，有重要的意義。 1.1.2 礦物加工過(guò)程檢測(cè)與控制的主要內(nèi)容 礦物加工過(guò)程檢測(cè)與控制主要包括對(duì)破碎、篩分、磨礦與分級(jí)、選別、過(guò)濾、濃縮、尾礦輸送等生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)檢測(cè)與控制。目前，在礦物加工自動(dòng)化技術(shù)中，應(yīng)用最廣泛最成熟的幾項(xiàng)技術(shù)包括：碎礦過(guò)程的PLC時(shí)序控制，磨礦與分級(jí)過(guò)程的多參數(shù)綜合控制，浮選過(guò)程基于品位分析的自動(dòng)加藥、礦漿液位自動(dòng)控制，尾礦高濃度濃縮與輸送的控制，鐵精礦高濃度遠(yuǎn)距離管道輸送控制等。在參數(shù)檢測(cè)方面，除了常規(guī)的礦量、流量、料位、濃度、溫度等參數(shù)之外，還對(duì)一些礦物加工工藝的關(guān)鍵參數(shù)，如品位、礦物粒度、礦漿電位、藥劑濃度、泡沫圖像、煤炭灰分等進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，這對(duì)工藝操作和控制能起到很好的指導(dǎo)作用。另外，變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用對(duì)礦物加工生產(chǎn)的節(jié)能降耗效果顯著，專家系統(tǒng)、模糊控制、最優(yōu)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等先進(jìn)控制方式與傳統(tǒng)的模型控制技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，也顯著地改善了礦物加工過(guò)程控制的效果；礦物加工自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)信息管理技術(shù)的結(jié)合，又使生產(chǎn)管理者產(chǎn)生了觀念性的變化。這些都給礦物加工工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步帶了來(lái)積極的影響。

編輯推薦

《礦物加工過(guò)程檢測(cè)與控制》的出版對(duì)我國(guó)礦物加工工程專業(yè)高級(jí)人才的培養(yǎng)和礦物加工工程專業(yè)教育事業(yè)的發(fā)展將起到十分積極的推進(jìn)作用。

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