自动化技术在钾肥生产中的应用与发展趋势

李守平（青海盐湖工业股份有限公司，青海 格尔木816099）

在当前社会主义市场经济快速发展的前提下，我国科学技术的水平也在不断提高和进步，自动化技术也在各个领域得到广泛运用，尤其是在工业生产领域运用自动化技术，不但有利于提高生产效率，还能提高生产质量，钾肥生产中利用自动化技术可以让生产过程的诸多环节更加高效快速，因此其发展前景非常乐观,值得深入研究与探讨[1]。

1 自动化技术及其在钾肥生产中的发展趋势

自动化技术发展和应用涉及到许多其他理论知识和技术，包括自动化技术、控制理论、计算机技术等都是其主要构成成分。另外，自动化技术还对电子学、系统工程、液压气压技术等有非常紧密的联系。而钾肥的生产过程不但涉及到物理处理还需要进行化学处理，对钾肥的整个原料运输、加工生成等各个步骤都需要保障钾肥的质量符合使用要求，例如在制作无氯减肥时，需要控制其钾肥中氯化钾的含量在50%左右，硫元素的含量在10%左右。当前，对于生产钾肥的生产工艺中可以达到这一标准的并不多，而且其生产成本偏高。因此将自动化技术应用到钾肥生产中是当前节约生产成本，提高生产效率和质量的关键因素。自动化技术在钾肥生产中运用可以表现出下面两个趋势[2]。

1.1 智能化趋势

在钾肥生产运用过程中，利用自动化技术可以让整个生产过程逐渐变得智能化，比如利用自动控制系统进行钾肥生产，可以让整个生产系统实行自我诊断和自我保护，全面建成网络控制建设，有利于钾肥的网络管理，使得整个生态系统更具稳定性且能够有效降低生产成本。

1.2 集成化趋势

钾肥生产过程中利用自动

化技术可以表现出集成化的趋势，通过统一的开发平台，让各个系统在同一个平台上进行操作，保障了钾肥生产过程中的高效运行，这不但节约人力资源还节约生产成本，使得整个生产流程更加统一[3]。

2 自动化技术在钾肥生产中的应用

在钾肥的整个生产加工过程中，首先需要对钾肥的原矿进行采集，然后将采集到的矿料运输到泵站，再将泵站中的原料送到工厂，工厂再对送过来的原料进行深加工。工厂在对钾肥原材料进行加工时，需要进行浮选、结晶、调浆和加入其他化学药剂等一系列步骤，然后才能生产出所需的氯化钾产品。在整个生产操作过程中运用自动化技术可以省略许多人为操作步骤，让整个操作过程更加智能化。下面将介绍自动化系统中系统总体结构在减肥生产过程中的运用[4]。

2.1 系统总体结构

在钾肥生产过程中，运用自动化系统可以使得整个生产工厂的操作实现自动化控制，在工厂的几百平方公里范围内所建有的水采船和各种泵站利用通信的方式实现数据传输和交流。该自动化系统的构成包括水采船系统、变电站和中心控制室等，整个系统的中心控制室是其最关键的部分。在中心控制室中，包括工程师站、无线电台和操作员站，工程师站是对自动化系统进行开发管理，而操作员站则是对该系统中各个部分的运行状况进行管理和操作，两者都可利用网络来管理水采船和变电站之间的通信。此外，中心控制室还能对工厂内部的各项设备的工作状态进行控制与管理[5]。

2.2 变电站自动化控制系统

这三个变电所需要利用可编程序控制器监控系统进行监控，然后再根据中心控制室与网络实现通信连接。该变电站自动化控制系统具有自我保护的功能，在整个系统开始运行时，变电站系统可利用编程控制器对高低压开关柜进行控制，然后利用PM3000电力监控模块和DSA输入输出控制模块来控制三个变电所的工作状态。10千伏与35千伏变电站的变压器的输入方式是三种，可以进行负荷电压启动过流保护、差动保护和复合保护等，并根据故障记忆、接地、过流等功能实现双相电流线路。10千伏配电变压器的输入方式是双相电流，能够对高压侧不平衡的电流或高压侧过流的电流进行保护，还能对低压保护。另外，钢模县发生故障10多个保护装置，还能结合其他母线快速保护母线所发挥的作用。除此之外，变电站控制系统还能进行报表打印、画面显示等其他辅助功能[6]。

2.3 水采机自动化控制系统

水采机控制系统的整个系统内容包含水采船、岸基站、活动加压站。该系统的自动化控制功能可以概括为下面几个部分。首先是船体水平保持，控制水采船的工作需要在水面进行，因此需要靠水的浮力来确保水采船保持平衡状态，并根据重力滑行使得整个船在盐田底部行走，该过程需要进行船体的姿态控制，利用GPS系统中的各项数据保障船体是否按照准确的路线在行驶，并对下压力做出正确调节。第二是PLC、GPS控制系统的数据走向，在水采机自动化控制系统中需要运用双天线GPS 系统，从而为水采船所在的经度、纬度以及角度进行准确测量，然后利用GPS将数据传输到准机站和卫星数据进行校对，从而有效提升测量数据的准确度。第三，切割头控制。在水采机自动化控制系统中，需要利用两个开关来调控油缸的伸缩性，进而保障切割头的灵活运用，其关键在于合理调控两个油缸伸缩的速度，并保障两个油缸的缩短量和伸长量的差距在5%上下，再利用GPS的相关数据检测船体的姿态，从让切割头得到更科学的控制。第四，增压泵、初级泵控制，该系统可以对初级泵和增压泵的抽空与堵泵功能进行相关控制，从而实现自动化调节。第五，浓度控制，在矿浆的入口附近需要安装一个密度计，然后利用系统中的PID进行自动化控制，在安装时要保障PID的参数设置科学有效，从而保障其控制发挥作用。第六，岸基站组态画面控制，利用岸基站可以实现对水采船与各项设备的运行状况进行有效监控，即便管理人员不在开发现场，也能通过远程指挥和数据调控的方式开展各项工作。

3 加工厂自动化控制系统

加工厂自动化控制系统的构成成分中包括PLC RSIogix5000系统，然后利用智能MCC柜与DEVICENET连接，该系统包含下面几个方面的功能。首先，监控画面组态，其中包含离心机、水泵、搅拌电机等各个工件的工作情况，并对生产过程中的各个方面进行全面监控，比如浮选机和浓密机的工作状态、结晶器的工作状态，包装车间、干燥车间的工作状态。第二是驱动装置与出现开关控制，其主要方式是利用POWERFLEX750 变频器、集成式E3PLU 马达控制中心、再结DEVICENET 网络实现对设备运行状况的画面监控，并记录所需的运行数据。第三，结晶器物料液浓度测量，结晶固体和饱和溶液同时存在于结晶器中，为了避免对测量结果造成不利影响，应该选用间接方式来测量液相浓度，比如利用压力传感器使结晶器放于传感器上方检测该物体的实际压力，然后再检测结晶器中的固液百分比，根据核密度计的检测结果为准。第四，浮选机槽体液位的测量，为了达到液位的准确监测，可以利用雷达液技术来实现，并根据具体算法对其进行准确测量。第五，干燥炉的控制，为了保障干燥炉的炉温、炉压、和燃气等各项参数在一定范围内，可以使用PID进行控制。

4 结语

综上所述，我国科学技术水平的不断增加，使得自动化技术被应用到各个领域中，在工业领域中的自动化技术使用也十分普遍。因此，在钾肥生产过程中利用自动化技术是未来技术的必然发展趋势。自动化控制对减肥生产过程中的水采机、变电站、加工厂的自动化控制工作让整个生产流程更加高效快捷，使得减肥生产的效率与质量得到显著提升。