浮选是有色金属选矿的主要选别方法。浮选法还广泛用于稀有金属、贵金属、黑色金属、非金属等矿石的选别。浮选药剂的配制与添加,是浮选生产中的一个重要环节,药液配制的精确性和添加量是否满足实际要求,直接影响着选矿厂的生产指标及经济效益。传统的配药和加药方式劳动强度高、不准确、不及时也不方便。而浮选配药与加药自动控制系统的应用,不但克服了人工调节存在的问题,而且能降低浮选生产的药耗,为选厂带来直接的经济效益,同时可以减少岗位工人人数和降低劳动强度。随着矿产资源贫、细、杂的问题日益凸显,以及浮选工艺要求逐步提高,人工操作难以满足生产工艺要求,所以选矿厂浮选作业的配药与加药亟待进行自动化技术改造。本文深入研究了国内外浮选厂自动配药与加药的研究现状,分析了配药与加药自动控制原理及工艺指标,为了克服目前浮选作业存在的主要不足,提出了一种新型的集配药、加药于一体的智能控制系统。本文首先阐述了浮选配药与加药智能控制的发展现状,针对选矿过程的配药与加药的特点进行了研究与设计,从成套设备到控制系统提出了比较全面的技术方案,研究与设计内容主要包括:配药成套设备集成、加药成套设备集成以及对配药与加药成套设备进行实时控制的智能控制系统。成套设备为组合式设计,可以根据需要灵活配置。每一种药剂需要一套配药设备(起泡剂除外),配药成套设备主要包括:皮带货物输送装置、药剂拆袋装置、配药搅拌装置以及储药装置四大部分。主要分为运药、拆袋、下料、给水、搅拌、过滤、储药七个环节,能够实现自动配制、输送、过滤、储存、液位检测等功能。每一种药剂需要一套加药设备,加药设备主要包括:恒压箱、电磁阀、输送管道等,主要实现药液缓存和液位恒定、药液精确输出以及药液输送到加药点等功能。通过压力变送器检测储药箱和恒压缓存箱的液位,通过液位控制阀稳定恒压缓存箱的液位,通过PLC对电磁阀动作时间的控制来实现精准加药。设计采用了活接安装方式,简化了装置的装配程序,使加药系统整体安装更加地灵活方便。配药与加药设备通过智能控制系统实现生产过程的自动控制,控制系统以西门子S7-1200 PLC作为下位机,触摸屏、微型计算机为上位机,实现了对配药和加药过程的实时控制和远程监控,触摸屏与PLC安装于现场控制柜内,计算机放置于控制室内,操作人员既可以通过触摸屏就地控制现场设备,也可以在监控室内通过计算机对现场设备进行远程操控,控制系统集检测、控制、管理等功能于一体,实现配药设备与加药设备的智能化控制。本文对控制系统进行了软件设计开发,主要包括:配药过程的智能化控制、加药过程的智能化控制以及控制系统的监控。配药与加药的程序控制在PLC中实现,控制系统的监控在触摸屏和监控计算机中实现。人机界面的开发是现场工作人员与PLC控制器之间进行人机对话和相互交互信息的接口。为便于监控操作现场设备,对上位机组态画面进行设计,建立了操作面板画面、加药标定画面、加药点测试画面、储药箱与恒压缓存箱液位显示画面。此外,开发了数据库存储和查询功能,可以储存和查询多达几十年的历史数据,便于技术人员通过历史数据分析来获得最佳的药剂条件。最后,本文对配药与加药系统进行了试验与验证研究,研究了加药流量与恒压缓存箱液位、电磁阀动作时间、电磁阀输出管径以及不同型号的不同电磁阀个体之间的关系,研究了不同条件下电磁阀的温升与电磁阀动作时间的关系,验证了所设计的电磁阀控制装置的可靠性和适应性。