一种基于射线透射识别的矿石智能分选控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及矿石分选控制技术领域，尤其涉及一种基于射线透射识别的矿石智能分选控制系统。
【背景技术】
[0002]目前，传统矿石分选过程主要采用人选、磁选、浮选、重选等方法进行分选，普遍存在分选成本高、效率低、精度差等现象。矿石磨前预选有助于提高矿石入磨品位，能够大幅节省选矿成本，并稳定后续矿石分选品位。
[0003]但现有技术中磨前预选采用的人工手选、磁选，及近年来尝试的光电分选、X射线辐射分选在应用过程中存在处理量小、分选精度差等问题，没有得到大规模有效应用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种基于射线透射识别的矿石智能分选控制系统，能够有效解决现有磨前预选设备处理量小、分选精度差的问题，通过检测矿石内部的特性，提高矿石分选的准确度。
[0005]—种基于射线透射识别的矿石智能分选控制系统，所述系统包括联动及安全防护系统、三自由度气动分选系统、X射线透射数据采集系统和上位机控制系统，其中:
[0006]所述联动及安全防护系统对整个分选控制系统的动作进行联动检测和控制，具体包括:对振动给料器和皮带机进行联合控制，使待分选矿石均匀平铺地落入到皮带上，同时对X射线源的电源进行控制，不分选时自动关闭电源；
[0007]所述三自由度气动分选系统由高速电磁阀、喷嘴、储气罐、空压机、过滤减压阀和三自由度自动调节控制装置组成，具体根据实时检测的待分选矿石的大小、皮带初速度参数来自动调节所述喷嘴的前后距离、上下高度以及角度；
[0008]所述X射线透射数据采集系统包含X射线源、冷却装置、安全防护罩、透射能量检测传感器和信号处理系统;其中，所述X射线源安装在皮带的正上方，所述透射能量检测传感器利用遮光薄膜覆盖，并与所述信号处理系统一同封装，安装于紧贴皮带的正下方；
[0009]所述上位机控制系统由高性能工控机实现，其中:所述透射能量检测传感器采集到的数据信息经过处理之后，通过以太网实时传输到所述上位机控制系统，所述上位机控制系统对采集到的数据信息进行分析后得到控制策略，并发送到PLC控制系统，由所述PLC控制系统驱动高速电磁阀进行矿石分选。
[0010]所述系统还包括皮带自动纠偏系统，其中:
[0011 ]所述皮带自动纠偏系统包括皮带侧边限位传感器、步进电机和连杆，具体通过所述皮带侧边限位传感器实时检测皮带的侧边位置，一旦超过限位，则所述步进电机向前或向后带动所述连杆作用于托辊轴座，调整托辊轴线的角度，实现自动纠偏。
[0012]所述PLC控制系统分别与所述联动及安全防护系统、三自由度气动分选系统、X射线透射数据采集系统和上位机控制系统相连，完成整体控制动作，具体包括:利用以太网口接收所述上位机控制系统传输的控制策略，并根据该控制策略控制所述联动及安全防护系统和三自由度气动分选系统进行工作。
[0013]所述联动及安全防护系统还能自动识别所述X射线透射数据采集系统中安全防护罩的状态，当所述安全防护罩打开时，关闭所述X射线源的电源。
[0014]所述透射能量检测传感器包括高能和低能两组，且两组传感器之间设有滤波铜片。
[0015]由上述本发明提供的技术方案可知，上述系统能够有效解决现有磨前预选设备处理量小、分选精度差的问题，通过检测矿石内部的特性，提高矿石分选的准确度，实现矿石智能分选设备的自动、高效、稳定运行。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0017]图1为本发明实施例所提供基于射线透射识别的矿石智能分选控制系统的结构示意图；
[0018]图2为本发明实施例所提供三自由度气动分选系统的工作示意图；
[0019]图3为本发明所举实例的系统整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0021]本发明实施例所述系统利用不同元素对X射线吸收能力的不同，识别矿石内部的不同元素组成，从而判断矿石是否符合分选条件，即“好矿石”还是“坏矿石”，然后利用分选执行系统将一类矿石剔除，从而达到分选的目的。下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所提供基于射线透射识别的矿石智能分选控制系统结构示意图，所述系统主要包括联动及安全防护系统、三自由度气动分选系统、X射线透射数据采集系统和上位机控制系统，其中:
[0022]所述联动及安全防护系统对整个分选控制系统的动作进行联动检测和控制，具体包括:对振动给料器和皮带机进行联合控制，使待分选矿石均匀平铺地落入到皮带上，同时对X射线源的电源进行控制，可以采用远程及就地的开关操作方式，在不分选时自动关闭电源；
[0023]所述三自由度气动分选系统由高速电磁阀、喷嘴、储气罐、空压机、过滤减压阀和三自由度自动调节控制装置组成，具体根据实时检测的待分选矿石的大小、皮带初速度参数来自动调节所述喷嘴的前后距离、上下高度以及角度，以保证所述三自由度气动分选系统始终对矿石进行精确的剔除，降低带出比，提高矿石分选精度。如图2所示为本发明实施例所提供三自由度气动分选系统的工作示意图，图2中1-5分别为控制喷气装置前后、上下、仰角的步进电机1_5，参考图2:
[0024]该三自由度气动分选系统由步进电机1-5控制喷气装置的前后、上下、仰角变化。步进电机1-5由PLC控制系统的高频脉冲连接步进电机专用驱动器来控制，步进电机1-4通过连杆输出线位移，步进电机5输出角位移。当喷气装置需要前后移动时，PLC控制系统通过驱动器控制步进电机1、2精确输出步长；当喷气装置需要上下移动时，PLC控制系统通过驱动器控制步进电机3、4精确输出步长；当喷气装置需要上下移动时，PLC控制系统通过驱动器控制步进电机5精确输出转化为仰角角度变化。
[0025]所述X射线透射数据采集系统包含X射线源、冷却装置、安全防护罩、透射能量检测传感器和信号处理系统;其中，所述X射线源安装在皮带的正上方，所述透射能量检测传感器利用遮光薄膜覆盖，并与所述信号处理系统一同封装，安装于紧贴皮带的正下方;具体实现中，所述透射能量检测传感器可以包括高能和低能两组，且两组传感器之间设有滤波铜片。
[0026]所述上位机控制系统由高性能工控机实现，安装自己开发的C++控制程序，其中:所述透射能量检测传感器采集到的数据信息经过处理之后，通过以太网实时传输到所述上位机控制系统，所述上位机控制系统对采集到的数据信息进行分析后得到控制策略，并发送到PLC控制系统，由所述PLC控制系统驱动高速电磁阀进行矿石分选。
[0027]具体实现中，该PLC控制系统分别与所述联动及安全防护系统、三自由度气动分选系统、x射线透射数据采集系统和上位机控制系统相连，完成整体控制动作，具体包括:数据高速处理CPU西门子3152PN/DP，利用以太网口接收所述上位机控制系统传输的控制策略，并根据该控制策略控制所述联动及安全防护系统和三自由度气动分选系统进行工作。具体实现中可以包含高速数据输入模块和高速数据输出模块，实现系统的检测和控制功能。
[0028]上述上位机控制系统的实现步骤可以包括:
[0029]1)开启联动控制系统:开启上位机、皮带机、X射线源电源，PLC控制柜、振动给料机，进入分选模式；
[0030]2)安全检测:通过安全检测及控制系统始终检测X射线安全防护罩的密闭状态，当防护罩门打开时，自动关闭X射线源，停止整个分选过程；
[0031 ] 3)数据采集:通过接收X射线透射后能量的原始数据，对数据进行信号放大、滤波等处理，通过网线将数据发送给上位机软件接收系统；
[0032]4)数据融合:对高能和低能两组检测传感器的数