摘要：随着选矿自动化水平的不断提高，选矿回收率及精矿品位也在不断提高，选矿自动化中现场总线的应用也越来越广泛。本文首先介绍了现场总线技术，然后结合笔者的实际工作经验。详细探讨了选矿自动化中现场总线的应用。
关键词：选矿自动化 现场总线 应用
1、引 言
我国选矿自动化的目标是充分利用现代信息技术，开发利用矿业信息资源，优化矿业活动全过程，用信息化改造我国的传统矿业，提升我国矿业的管理水平和技术水平，提高我国矿山企业在激烈的市场竞争中的竞争能力和经济效益，实现我国矿山的现代化。为了实现这一目标，可以在选矿自动化系统中引入现场总线，从而降低成本，提高产品质量，拓宽产品市场，使选矿自动化出现新的活力。
传统的选矿自动化模式采用现场仪表进行检测，数据输入信号通过传统的标准信号进入可编程逻辑控制器系统，然后可编程逻辑控制器再根据程序进行运算，再经过数据输出信号输出给执行机构。近年来，随着科学技术的飞速发展，选矿厂对选矿自动化的要求也在逐步提高，检测及控制点数的增加也是非常快速的，在这种新的形势下，使用传统的选矿自动化模式肯定会造成高额的工程维护方面的一系列费用。现场总线的应用实现了数字和模拟输入/输出模块、智能信号装置和过程调节装置与可编程逻辑控制器和计算机之间的数据传输，能够将输入/输出通道分散到实际需要的现场设备附近。现场总线使随时访问选矿生产过程现场级数据的要求得到满足。现场总线不仅将传感器，执行器领域的通讯需求覆盖掉，而且也具备单元级领域的各种网络通信功能。尤其是在分散的输入/输出领域，相对于传统的标准信号来说，现场总线具有非常显著的优势。
2、现场总线技术概述
二十世纪八十年代初期，出现了现场总线技术。由于现场总线技术适应了工业控制系统向数字化、分散化、整体化、网络化、智能化方向的发展，所以现场总线技术自从产生的那一刻起，就已经成为全世界工业自动化技术的热点，在国际范围内得到一致广泛的关注。
自从现场总线技术产生以来，对于以前那些需要许多电缆进行点到点连接的多种现场设备信号，能够通过一根网络电缆进行传输，这样就使电缆的使用量得到大幅度的减少，并且相关的材料和安装费用也得到了一定程度的降低。
3、选矿自动化中现场总线的应用
3.1 通过现场总线的应用实现选矿废水处理
在选矿废水处理工艺中，存在多个流程都需要进行流量的检测，同时，流量检测点是非常分散的，如果用传统的标准信号进行传输，不仅会占据许多可编程逻辑控制器的模拟量输入模块，而且也需要非常长的电缆，主要问题是必须到现场进行操作，才能够修改仪表参数，由于流量计是安装在管道上的，维护起来非常不方便。
然而，通过现场总线的应用，能够将上面的这些问题彻底解决。将所有的流量计都挂接在同一条现场总线上；有效的控制了整个电缆的长度；当选矿废水处理工艺参数发生变化时，能够对流量计的量程等参数进行随时修改，灵活性特别强。
3.2 通过现场总线的应用实现选矿自动化冗余系统
对于选矿检测点和控制点的数量都非常庞大的选矿自动化系统来说，使用单一控制器是很难达到要求的。所以，必须采用主站下挂从站的方式进行扩展，而主站和从站之间采用现场总线进行连接，就能够使通讯的实时性和可靠性得到保证。
为了保证选矿自动化安全可靠，冗余系统是必备的。在平时进行正常工作时，一套系统保持正常的运行状态，而让另外的一套系统保持热备状态，当保持正常的运行状态的系统出现故障时，就可以让保持热备状态的系统立即进行工作，使系统的安全得到最大限度的保证。同时，在每个子站中，都配备冗余的总线和主站进行连接，也就是冗余光纤环网，这样就能够大大提高选矿自动化系统的可靠性。
3.3 通过现场总线的应用实现选矿干选工艺
选矿是冶金行业的重要组成部分之一，为了从矿物中获得精矿，滤掉没有用处的尾矿，使矿物品位得到提高，在将矿物送到高炉进行冶炼之前，应该对其进行选别处理。在选矿干选工艺中，进行选别处理时，不用加水就可以获得矿物中的金属元素。
选矿干选工艺如下：
(1)从采矿厂开采出的原矿经过传送带传送到破碎机内部进行初步的破碎，也就是中碎；
(2)将破碎后的矿石进行筛洗分级后，对于直径小于三毫米的较细的矿石进行湿选处理；
(3)直径在三毫米到十三毫米之间的矿石进行弱磁干选后，能够提取出品位较高的精矿，滤掉那些品位较低的矿石；
(4)直径在十三毫米到七十五毫米之间的较粗的矿石在进行强磁干选后滤掉尾矿，对品位较高精矿进行筛分后，那些直径较细的矿石作为精矿，而直径较粗的矿石传输到破碎机进行精细破碎，对于精细破碎后的矿石，将它们返回进行筛分，再执行一次闭路循环。
通过现场总线的应用实现选矿干选工艺，就是通过先进的现场总线技术，实时监测选矿干选工艺中的关键参数，同时通过采用先进的控制手段，进行自动调节，从而保持受控设备和工艺生产能够处于最好的运行状态，使设备运行效率得到提高。选矿干选工艺的设计主要包括下面几个部分。
(1)破碎系统能够进行自动控制。中碎机和细碎机的给矿量应该能够得到有效控制，使台时处理能力得到提高，工艺控制系统获得自动优化，使新型中碎机和细碎机的运行效率得到最大限度的提高。
(2)集中控制系统的建立。通过现场总线的应用，可以实现集中控制系统，能够实现生产设备的快速自动起动或者停车，同时，能够对所有生产设备做到有效的联锁保护。
(3)对于选矿干选工艺参数和设备运行状态进行实时监测。例如，通过矿仓料位进行测量，从而调度指导生产；通过对于皮带跑偏状态进行实时监测，从而能够快速找出跑偏原因，尽快解决问题，使选矿干选生产的连续性和稳定性得到保证。
通过现场总线的应用实现选矿干选工艺，只需要一根通信电缆就能够实现自动控制，改变了传统方式需要大量电线、电缆的弊端，电线电缆减少了，因此，施工进度也得到大大的加快。同时，现场总线的应用保证了选矿干选工艺较高的可靠性，从而能够获得较好的经济效益。
4、结束语
现场总线技术在选矿自动化中的应用，具有众多的优势，不仅使选矿的稳定性得到提高，也实现了生产过程选矿浓度、溢流浓度的准确控制，使选矿自动化系统的连续性、准确性、可靠性得到一定的提高，而且也节约了资源、降低了能耗。随着信息技术的飞速发展，选矿自动化系统也正在逐步发生变化。现场总线技术在选矿自动化中的应用，能够获得较好的经济性和可扩展性，获得较高的可靠性，具有很好的推广应用价值。选矿自动化中现场总线的应用已经成为大势所趋。