选矿厂集散控制系统能够实现对选矿生产过程的监控、关键生产工艺参数（磨矿给矿量、旋流器给矿浓度、泵池液位、浮选液位、充气量、药剂添加量等）的调整和控制、故障报警的处理、数据归档和查询等功能，保证选矿生产过程的连续、稳定、安全运行。

选矿厂集散控制系统架构见图1。

图1 选矿厂集散控制系统架构

选矿厂集散控制系统由硬件平台、软件平台以及在软件平台基础上开发的选矿应用软件组成，其总体结构见图2。

图2 选矿厂集散控制系统总体结构

硬件平台（图3）主要实现电气、仪表、计算机系统的集成，由集散控制系统数据采集硬件、控制器、人机接口（human machine interface，HMI）监控计算机（操作员站、工程师站）、检测仪表、执行机构以及通信网络等组成。

图3 选矿厂集散控制系统硬件平台示意图

集散控制系统控制层硬件包括控制器、模拟量输入/输出模块、数字量输入/输出模块、系统电源模块、通信模块、卡槽机架、隔离器、继电器、配电器等组成部分，同时可根据系统要求决定是否配置扩展模块。

集散控制系统控制器实现选矿生产过程的回路控制、顺序控制、数据采集和系统通信等功能。集散控制系统控制器用于存储和运行过程控制程序，一般包括运算模块、存储模块（卡）、电源模块及通信模块。控制器采用标准处理器实现运算功能，采用存储模块（卡）存储和备份用户程序和数据，同时还提供程序的比较、数据文件的保护、存储器模块的写入保护等功能。电源模块为集散控制系统控制器提供电源，并在系统掉电时，提供备用电池维持存储卡内的数据，防止程序丢失。一般集散控制系统控制器的指令集比较丰富，除了具有所有传统的位操作指令、定时器计数器指令、数据传送指令、算术运算指令、比较指令、顺控指令、程序控制指令以外，还有支持数组操作指令、三角函数指令、高级算术指令和比较完善的比例积分微分控制（proportional plus integral plus derivative control，PID控制）、伺服运动控制等专用指令，适应于选矿厂的过程控制。

集散控制系统的输入/输出（input/output，I/O）模板将现场信号与I/O模板相连，并通过继电器或者隔离器进行信号隔离。

通信模块为集散控制系统与监控计算机或者工业总线网络提供通信，可以进行处理器模块初始参数设置、处理器固件升级、程序的上传与下载等一般性的通信任务。

为了解决外网电压波动、频率不稳和突然停电的问题，采用在线式不间断电源为控制系统供电，不但能够保证供电质量，还能在电网停电时为集散控制系统提供短时的电力储备，维持集散控制系统的正常运转。

以上这些设备均安装在标准的控制柜中，并配备照明、散热等功能，为集散控制系统提供良好的工作环境。

操作员站则为操作员提供选矿生产过程的人机操作界面，完成现场设备的启停、参数修改、历史趋势查询等功能。

检测仪表与执行机构是选矿厂集散控制系统的重要组成部分。常用主要工艺参数的检测仪表包括流量计、浓度计、压力表、液位计、皮带秤、温度仪表、电流互感器、粒度计、品位分析仪等，常见执行机构包括各种调节阀、变频器等。

计算机控制系统网络结构是实现所有数据信息共享的通道。同时可实现与其他第三方设备的通信，完成通信协议的转换。

控制层软件运行在现场控制站上，其最主要功能是直接针对现场I/O设备，完成集散控制系统的控制功能。包括比例积分微分回路控制、逻辑控制、顺序控制和混合控制等多种类型的控制。

操作层组态软件运行于操作员站或工程师站上，主要完成选矿操作人员所发出的各个命令的执行、图形与画面的显示、报警信息的显示处理、对选矿现场各类检测数据的集中处理等。操作层组态软件的主要功能是为人机界面的编制提供软件环境，可以在其基础上开发出适合选矿厂各个生产工序的监控画面，包括生产流程的图形画面显示、对操作员操作命令的解释与执行、对选矿现场生产数据和设备状态的监视及异常报警、历史数据的存档和报表处理等。组态软件安装在工程师站中，完成如硬件配置、数据库的定义、控制算法程序的组态、监控软件的组态、报警报表的组态等。

在选矿厂集散控制系统硬件平台和软件平台的基础上，开发出适用于选矿厂各个生产环节的过程控制软件、过程监控软件，完成选矿生产过程的监控、关键生产工艺参数（磨矿给矿量、旋流器给矿浓度、泵池液位、浮选液位、充气量、药剂添加量等）的调整和控制、故障报警的处理、数据归档和查询等功能，保证选矿生产过程的连续、稳定、安全运行。