本发明属于浮选机领域，更具体地说，本发明涉及一种用于浮选机的控制系统及其方法。
背景技术：
目前临涣选煤厂生产过程浮精灰分检测主要依靠人工采样化验，每小时得出一组数据，对生产操作指导相对滞后，影响产品指标稳定控制和产率挖潜；现阶段对浮选机尾矿闸板、药剂添加主要依靠人工凭经验的操控，不确定因素较多。为提高浮精检测及时和准确性，有效指导生产过程控制，实现产品质量最优，产率最大化。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于多通道浮选机的自动控制系统及其方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种用于浮选机的控制系统，该检测系统的信号输入端与待浮选机的信号输出端相连，检测系统中包括服务器终端、pc操作端、控制开关模组、检测元器件和射线测灰仪，pc操作端和控制开关模组均连接于网络信号源，控制开关模组的信号输出端与检测元器件相连，pc操作端通过控制开关模组控制检测元器件的开闭，pc操作端与服务器终端之间通过网络通信相连，pc操作端的另一个信号输出端连接于射线测灰仪，检测元器件包括与超声液位计和流量检测计相连的不同信号输入端，检测元器件通过超声液位计和流量检测计分别与所述浮选机相连，以接收浮选机中的液位信息和流量信息并传递于服务器终端。
本发明公开的一种用于浮选机的控制系统，所述控制开关模组集成了浮选机的多种测试接口，控制开关模组通过对应的测试接口连接于所述检测元器件。
本发明公开的一种用于浮选机的控制系统，所述控制开关模组中包括主控芯片、信号切换芯片组以及电源转换芯片，信号切换芯片组中的各芯片分别设置有对应不同的所述检测元器件，分别通过信号切换芯片组的不同高低电平触发，主控芯片通过电源转换芯片电连接于外部电源。
本发明公开的一种用于浮选机的控制系统，所述信号切换芯片组中包括第一信号切换芯片和第二信号切换芯片，第一信号切换芯片和第二信号切换芯片均设置有对应不同检测元器件的连接端口，以通过导通其连接端口对应通信连接于相应的检测元器件，且通过信号切换芯片将不同的检测元器件与所述主控芯片相连并且向所述服务器终端传输信号。
本发明公开的一种用于浮选机的控制系统，所述第一信号切换芯片中设置有高电平触发导通的第一模组端口和低电平触发导通的第二模组端口，以通过第一信号切换芯片将对应的浮选机连接于主控芯片并传输总线信号于服务器终端。
本发明公开的一种用于浮选机的控制系统，所述第二信号切换芯片中设置有高电平触发导通的第一模组端口和低电平触发导通的第二模组端口，以通过第一信号切换芯片将对应的检测元器件连接于主控芯片并传输信号于服务器终端。
本发明公开的一种用于浮选机的控制系统，所述网络信号采用以太网络信号。
本发明公开的一种用于浮选机的控制系统，所述控制开关模组采用矩阵开关，矩阵开关内集成了浮选机的多种测试接口且对应连接于所述检测元器件。
本发明公开的一种用于多通道浮选机的信号检测方法，还包括以下步骤：
s1、通过pc操作端设置连接对应的浮选机中检测元器件，pc端控制控制开关模组对应的信号线路开闭；
s2、服务器终端接收的浮选机信号与设定值进行比对，再将获取的检测结果传输于pc操作端。
采用本技术方案，使用变频入料泵闭环控制浮选机入料流量和浓度稳定在一定范围；通过检测到的浮选机槽体液位闭环控制浮选尾矿闸板开度，确保液位稳定和泡沫层厚度适中；通过检测到的入浮煤泥量借助分步释放实验结果，建立浮选药剂用量与煤泥量相关关系的数学模型，通过自动调节阀粗调浮选药剂添加量；通过灰分仪测得的浮选精煤灰分，借助智能控制理论和机器学习原理自动微调药剂制度(用量、油比)。
并且能够快速检测入料浓度、流量、浮精灰分、药剂用量，消除人为因素影响；通过先进的检测、控制手段，降低了职工操作的劳动强度。同时避免了职工直接接触浮选药剂，改善了岗位职业健康环境；可根据处理量和不同原煤煤泥含量变化自动调整浮选入料浓度和流量；使用智能控制手段可以保证精煤灰分稳定，提高精煤产率。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明中控制开关模组的主控信号连接示意图；
图2为本发明中控制系统的硬件连接图。
图中标记为：1、第一信号切换芯片；2、第二信号切换芯片；3、主控芯片；4、网络信号源；5、控制开关模组；6、检测元器件；7、服务器终端；8、pc操作端；9、射线测灰仪。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
图2为本发明中控制系统的硬件连接图，如图2所示的一种用于浮选机的控制系统，该检测系统的信号输入端与待浮选机的信号输出端相连，检测系统中包括服务器终端7、pc操作端8、控制开关模组5、检测元器件6和射线测灰仪9，pc操作端和控制开关模组均连接于网络信号源，控制开关模组的信号输出端与检测元器件相连，pc操作端通过控制开关模组控制检测元器件的开闭，pc操作端与服务器终端之间通过网络通信相连，pc操作端的另一个信号输出端连接于射线测灰仪，网络信号可采用以太网络信号、互联网信号等。
本案的控制开关模组集成了浮选机的多种测试接口是一种优选方法，控制开关模组通过对应的测试接口连接于所述检测元器件，实现各种测试不同接口，只需要一次安装连接即可完成，并按接口顺序分配到产品上，完成产品的测试。全向天线代替探针方式，固定了天线与产品的距离和角度，避免了人为因素导致的偏差。
图1为本发明中控制开关模组的主控信号连接示意图，如图1所示的控制开关模组是另一种方法，其中还包括了主控芯片、信号切换芯片组以及电源转换芯片，信号切换芯片组中的各芯片分别设置有对应不同的所述检测元器件，分别通过信号切换芯片组的不同高低电平触发，主控芯片通过电源转换芯片电连接于外部电源。
上述中的信号切换芯片组中包括第一信号切换芯片和第二信号切换芯片，第一信号切换芯片和第二信号切换芯片均设置有对应不同检测元器件的连接端口，以通过导通其连接端口对应通信连接于相应的检测元器件，且通过信号切换芯片将不同的检测元器件与所述主控芯片相连并且向所述服务器终端传输信号；第一信号切换芯片中设置有高电平触发导通的第一模组端口和低电平触发导通的第二模组端口，以通过第一信号切换芯片将对应的浮选机连接于主控芯片并传输总线信号于服务器终端，第二信号切换芯片中设置有高电平触发导通的第一模组端口和低电平触发导通的第二模组端口，以通过第一信号切换芯片将对应的检测元器件连接于主控芯片并传输信号于服务器终端。
本案的控制开关模组还可以采用矩阵开关，矩阵开关内集成了浮选机的多种测试接口且对应连接于所述检测元器件。
检测元器件包括超声液位计和流量检测计，超声液位计和流量检测计分别与所述浮选机相连，以接收浮选机中的液位信息和流量信息并传递于服务器终端。
本案还公开可对应的信号检测方法，还包括以下步骤：
s1、通过pc操作端设置连接对应的浮选机中检测元器件，pc端控制控制开关模组对应的信号线路开闭；
s2、服务器终端接收的浮选机信号与设定值进行比对，再将获取的检测结果传输于pc操作端。
使用服务器终端的主要目的是通过后台统一编写指标和步骤，能够多套系统同时使用，统一编制指标也保障了测试一致性，使得软件程序、所有设备、仪表的命令权控制，通过交换机联网可由后台服务器按顺序给予各设备(仪表)开关或读取命令，并判断测试值是否合格。同时将测试结果进行采集，它将测试设备从单机模式改为联网模式，将测试设备由单一人工操作改为了集中程序控制。
浮选闭环控制：控制浮选机入料浓度、流量稳定，药剂量的控制采用前馈 反馈控制方案。前馈控制主要根据进入浮选机的浓度和流量计算出入浮的实时干煤泥量，根据该煤种在该浮选机下的吨煤药耗，药剂添加量＝干煤泥量*吨煤药耗 修正值；反馈控制是将浮选精煤灰分引入到控制中，形成浮选精煤质量的闭环控制，根据分步释放试验，研究浮精灰分偏差(反馈灰分与设定灰分之差)与药剂量之间的关系，构建灰分偏差下药剂用量偏差，根据药剂用量偏差的大小调整当前药剂流量。
系统一共有三种控制模式，手动模式下操作人员直接设定当前两种药剂的流量值即可，忽略干煤泥量和精煤灰分的影响。自动模式主要由前馈控制方式实现。智能模式是前馈控制方式和反馈控制方式相结合。
检测单元部分：
1、使用e h浓度计和流量计分别检测浮选入料浓度和流量；
浓度计采用的是压差式密度计经过转换计算出浓度，由于压差式密度计安装时两个压力检测元件的高度差是已知且恒定的，根据公式δp＝ρgh，测量压差即可换算出对应的密度，通过密度浓度转换关系，将密度转换成相应的浓度。通过安装在管道上的流量计实时检测当前入料的煤泥水流量，已知当前的入浮浓度和流量，即可计算出当前浮选机入浮的干煤泥量的大小。
2、使用在线γ-射线测灰仪测得的浮选精煤灰分；
通过在加压过滤机下游的皮带运输机上安装γ-射线测灰仪实时检测当前下料的浮选精煤灰分大小。由于浮选精煤的粒度、水分、形状等性质较为稳定，经过校正后，能够消除对γ-射线测灰仪测量的影响；但浮选精煤在皮带运输机上的厚度对精煤灰分的测量影响较大，为了实现浮选精煤下料的均匀性，加压过滤机下料通过圆盘给料机均匀下料；同时，加药过滤机的下料是间断性，为了能够让γ-射线测灰仪较准确的检测浮选精煤灰分，对测灰仪的检测算法进行升级，通过加压过滤机的下料周期进行灰分算法计算，保证浮选精煤灰分的实时准确的检测。
3、使用超声波液位计检测浮选机槽体液位：
通过超声波液位计实时监测浮选机的液位高低，因为液位的高低会影响浮选机的浮选工况，包括泡沫层厚度、底流跑粗、二次富集等，为了使得浮选机处在最佳工况条件下运行，对浮选机的液位实时监测。
4、使用e h质量流量计检测浮选药剂给药量：
浮选药剂的添加通过电磁阀门和质量流量计进行控制和检测，通过阀门开度控制药剂流量的大小，在通过质量流量计对药剂流量进行实时监测，使得当前的药剂流量是所需要的流量大小。
采用本技术方案，使用变频入料泵闭环控制浮选机入料流量和浓度稳定在一定范围；通过检测到的浮选机槽体液位闭环控制浮选尾矿闸板开度，确保液位稳定和泡沫层厚度适中；通过检测到的入浮煤泥量借助分步释放实验结果，建立浮选药剂用量与煤泥量相关关系的数学模型，通过自动调节阀粗调浮选药剂添加量；通过灰分仪测得的浮选精煤灰分，借助智能控制理论和机器学习原理自动微调药剂制度(用量、油比)。
并且能够快速检测入料浓度、流量、浮精灰分、药剂用量，消除人为因素影响；通过先进的检测、控制手段，降低了职工操作的劳动强度。同时避免了职工直接接触浮选药剂，改善了岗位职业健康环境；可根据处理量和不同原煤煤泥含量变化自动调整浮选入料浓度和流量；使用智能控制手段可以保证精煤灰分稳定，提高精煤产率。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
1.一种用于浮选机的控制系统，该检测系统的信号输入端与浮选机的信号输出端相连，其特征在于：检测系统中包括服务器终端、pc操作端、控制开关模组、检测元器件和射线测灰仪，pc操作端和控制开关模组均连接于网络信号源，控制开关模组的信号输出端与检测元器件相连，pc操作端通过控制开关模组控制检测元器件的开闭，pc操作端与服务器终端之间通过网络通信相连，pc操作端的另一个信号输出端连接于射线测灰仪，检测元器件包括与超声液位计和流量检测计相连的不同信号输入端，检测元器件通过超声液位计和流量检测计分别与所述浮选机相连，以接收浮选机中的液位信息和流量信息并传递于服务器终端。
2.按照权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制开关模组集成了浮选机的多种测试接口，控制开关模组通过对应的测试接口连接于所述检测元器件。
3.按照权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述控制开关模组中包括主控芯片、信号切换芯片组以及电源转换芯片，信号切换芯片组中的各芯片分别设置有对应不同的所述检测元器件，分别通过信号切换芯片组的不同高低电平触发，主控芯片通过电源转换芯片电连接于外部电源。
4.按照权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述信号切换芯片组中包括第一信号切换芯片和第二信号切换芯片，第一信号切换芯片和第二信号切换芯片均设置有对应不同检测元器件的连接端口，以通过导通其连接端口对应通信连接于相应的检测元器件，且通过信号切换芯片将不同的检测元器件与所述主控芯片相连并且向所述服务器终端传输信号。
5.按照权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述第一信号切换芯片中设置有高电平触发导通的第一模组端口和低电平触发导通的第二模组端口，以通过第一信号切换芯片将对应的浮选机连接于主控芯片并传输总线信号于服务器终端。
6.按照权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述第二信号切换芯片中设置有高电平触发导通的第一模组端口和低电平触发导通的第二模组端口，以通过第一信号切换芯片将对应的检测元器件连接于主控芯片并传输信号于服务器终端。
7.按照权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述网络信号采用以太网络信号。
8.按照权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制开关模组采用矩阵开关，矩阵开关内集成了浮选机的多种测试接口且对应连接于所述检测元器件。
9.一种用于浮选机的控制方法，包括权利要求1至8任一所述的控制系统，其特征在于，还包括以下步骤：
s1、通过pc操作端设置连接对应的浮选机中检测元器件，pc端控制控制开关模组对应的信号线路开闭；
s2、服务器终端接收的浮选机信号与设定值进行比对，再将获取的检测结果传输于pc操作端。
技术总结