Магистерская диссертация на тему: Описание автоматизированной системы обогащения алмазосодержащей руды

Введение

Автоматизированная система рентгенолюминесцентного сепаратора (РЛС) создана на базе IBM РС совместимых устройств производства фирмы Advantech.

РЛС предназначена для:

управление заслонкой подачи породы;

подача импульсов возбуждения рентгеновской трубки;

выделение сигналов алмазов на фоне шумов от сигналов сопутствующих минералов;

управления системой обработки сигналов (анализ и отбор сигналов люминесценции и определение соотношений между ними);

управления системой регистрации;

отсечка лишней руды;

Система управления и обработки сигналов представляет собой двухмашинную систему на базе IBM РС совместимых устройств.

Структурная схема системы показана на рис.3.

Система содержит:

объединительная плата PCA-6114D с двумя независимыми магистралями ISA и общим блоком питания;

задатчик импульсных последовательностей для синхронизации возбуждения источника излучения и подсистемы регистрации PCL-720;

плата ввода сигналов датчиков, требующих гальванической развязки PCL-730 (2 шт.);

символьный индикатор (4x20) фирмы IEE

16-клавишная матричная клавиатура КР-3 фирмы Octagon Systems;

многоканальный цифровой вольтметр L-154 ("Л-Кард");

контроллер PCA-6144S. В подсистему контроллера входят функциональные модули, управляемые по шине ISA;

8-канальный быстродействующий АЦП PCL-818HG;

8-канальный быстродействующий ЦАП L-1208;

промышленная рабочая станция AWS-842

клеммная плата PCLD-8115

программное обеспечение.

Модули PCL-720 и PCL-818HG, контроллер PCA-6144, промышленная рабочая станция AWS-842 производятся фирмой Advantech.

Рис 2. Структурная схема блока управления и регистрации

автоматизированный сепаратор алмаз рентгенолюминесцентный

2. Описание работы системы

Рис 3. Структурная схема, поясняющая принцип действия сепаратора

Структурная схема сепаратора

Алмазосодержащая руда проходит непрерывно (до нескольких десятков тонн в час) под потоком излучения, создаваемого рентгеновской трубкой. Рентгеновская трубка (РТ) возбуждается от источника высокого напряжения, работающего в импульсном режиме. Возникающие сигналы люминесценции фиксируются фотоумножителями (ФЭУ), усиливаются и анализируются на принадлежность к обогащаемому минералу в устройстве регистрации. В случае когда зарегистрированный сигнал принадлежит алмазу, соответствующая часть руды отделяется ("отсекается") от основного потока в концентрат с помощью пневмомеханических устройств с электромагнитным управлением. Остальная руда уходит в "хвосты", то есть в отвалы, или на дополнительную переработку.

В реальном сепараторе облучение материала осуществляется обычно двумя рентгеновскими трубками, поток может быть разделен на несколько "ручьев", а число фотоприемников и каналов регистрации доходит до 8. Взаимодействие между подсистемами сепаратора, синхронизацию и контроль их функционирования выполняет блок управления. В первых РЛС этот блок был автоматом с жесткой логикой, в современных - это программируемый микропроцессорный блок.

Помимо алмазов свойством рентгенолюминесценции обладают и другие сопутствующие минералы. Способность сепаратора выделять сигнал от алмазов на фоне шумов и сигналов от сопутствующих мешающих минералов (селективность) определяется правильной установкой критериев отбора. Реализация процесса отбора осложняется высокой ценностью обогащаемого минерала (требуется, как уже отмечалось, извлечь не менее 98-99% алмазов, имеющихся в исходном материале) и малым временем, отводимым на анализ. Реально это время составляет несколько миллисекунд. По этой причине анализ сигналов люминесценции на соответствие критериям отбора осуществлялся до последнего времени аналоговыми схемами. Недостаток такой реализации - жесткая уставка параметров и фиксированный набор методик разделения алмазов и "пустой" породы.

Оглавление

- Описание работы системы Структурная схема сепаратора

- Подсистема регистрации

- Подсистема управления

- Программное обеспечение

- Подбор элементов и расчет надежности

- Промышленная рабочая станция с 10.4 ЖК-дисплеем

- Кеш второго уровня 128 Кб РВ SRAM

- Масса 0.3 кг

- Практическое освоение методики оптимизации логических схем и оценки их надежности Подготовка статистических данных о наработке на отказ и времени восстановления системы

- Расчет оценки средней наработки на отказ Т0

- Расчет оценки среднего времени восстановления

- Расчет оценки среднего времени реакции на получение входного сигнала

- Расчет значения коэффициента готовности ССОИ

- Расчет оценки вероятности надежного преобразования входной информаци

- Расчет доверительных границ заданных показателей надежности

- Сведение полученных результатов в выходную форму

- Список литературы

- Приложение

Список литературы

2. Журнал, "Современные технологии и автоматизации"

. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы, Москва., "Радио и связь", 1992г.