矿山与散装物料处理的 HMI 符号
矿山和散装物料工厂依靠长距离输送线、重型破碎设备和粉尘治理系统运行。本页从粗碎到尾矿逐段讲解流程 — 颚式破碎机、球磨机、振动筛分机、滑板闸门、螺旋和板式输送机、旋流器、洗涤塔 — 说明每个符号需要显示什么,以及去哪里获取:其他工程师发布的符号(CC BY 4.0)、用于绘制缺少符号的免费符号编辑器,以及提供报警标记、仪表圆圈和连接线的通用图标库。平静的灰色背景,颜色只用于状态和报警(ISA-101)。
工艺流程
1 · 粗碎与中碎
颚式和圆锥破碎机把原矿(ROM)破碎到适合磨机的给料粒度。缓冲仓吸收采矿速率与处理速率之间的波动。
- 颚式破碎机 — 侧视颚板加电机块;显示电机电流或功率(操作员真正关注的破碎机堵塞指标)和 9 状态编码
- 圆锥 / 旋回破碎机 — 圆锥轮廓,同样的读数,如果能从控制室调节,再加排矿口(CSS)
- 球磨 / 半自磨机 — 带中空轴的卧式滚筒;旁边显示磨机功率、轴承温度和给料量;润滑系统状态用标记表示
- 缓冲仓和工艺水箱 — 带料位的料仓;高/低料位报警用标记,而不是颜色填充
符号:搜索“crusher” · 搜索“mill” · 社区工艺设备 · 社区储罐 · 在符号编辑器中自己绘制
2 · 输送
长距离输送系统是任何矿山工厂的循环系统。带式、螺旋、板式和斗式是四种主要类型 — 按物料密度、磨蚀性和提升角度选择。
- 带式输送机 — 两个滚筒和一条皮带、方向箭头、电机状态;旁边显示皮带速度和皮带秤吨数,并用标记表示跑偏、纵向撕裂检测和拉绳开关
- 螺旋输送机 — 槽体内的螺旋;方向箭头
- 板式输送机(重型)— 板链外观使它在满是输送机的画面上区别于胶带输送机
- 斗式提升机(垂直提升)— 带机头和机座的立式机壳;机座料位 / 溜槽堵塞标记能让你夜里少接一个电话
3 · 分流器与闸门
滑板闸门把输送机物料流分配到各料仓。刀闸阀在矿浆管线上开关。两者对工厂的灵活性都至关重要。
- 滑板闸门(矩形管道)— 闸板位置打开 / 关闭 / 中间位置,外加执行机构类型;对翻板分流闸要显示哪条支路在用,而不只是“打开”
- 手动 / 气动 / 电动刀闸阀 — 打开 / 关闭 / 动作中;没有反馈的手动闸阀应与电动闸阀看起来不同,这样没人会指望从画面上操作它
4 · 分级与分选
振动筛分机、水力旋流器、重介质分选机。回收有价矿物并排出废石。
- 振动筛分机 — 带振动电机的倾斜筛面;运行状态,在有检测的地方再加筛网堵塞或筛板破损标记
- 水力旋流器 / 旋流器组 — 带溢流和底流的锥体;给矿压力是值得显示的数值;旋流器组用一个符号表示,标注“N 台中 n 台”在用
- 三相和重介质分选机 — 带三个出口的容器;读数为介质密度
- 卧螺离心机(精矿 / 尾矿脱水)— 卧式转鼓,两个出口;转鼓转速、差速和扭矩
符号:搜索“cyclone” · 社区工艺设备 · 符号编辑器
5 · 矿浆输送与浓缩
用于尾矿和精矿的重型泵。浓密机中絮凝用的药剂投加。
- 离心渣浆泵 — 带填料密封水状态和出口压力的泵块;渣浆泵最先坏在密封水上
- 螺杆泵(浓矿浆、絮凝剂)— 干转保护标记;同一泵块系列
- 用于过滤底流的真空泵 — 带真空度读数的泵块
- 浓密机 — 带耙架的大型圆形池体;旁边显示耙架扭矩、泥层高度和底流密度;提耙状态用标记表示
- 用于滤饼脱水的带式 / 板框压滤机 — 侧视图,皮带速度或压滤循环步骤
符号:社区泵 · 搜索“slurry” · 搜索“thickener” · 符号编辑器
6 · 除尘与环保
袋式除尘器和洗涤塔把颗粒物排放控制在许可范围内。对工厂连续运行至关重要(监管停产代价高昂)。
- 袋式 / 滤筒除尘器 — 带灰斗的除尘器壳体;压差、脉冲喷吹清灰状态,在有粉尘监测仪的地方再加破袋标记
- 填料洗涤塔 — 带循环泵和风机的立式塔体;循环流量和洗涤液 pH
- 旋风分离器(预除尘)— 下方带旋转阀的锥体;旋转阀状态是会卡住的地方
- 烟囱排放 — 不透光度 / 颗粒物数值及其许可限值,作为 P1 或 P2 报警标记在总览画面上可见
符号:搜索“filter” · 社区工艺设备 · 符号编辑器
7 · 传动与电机控制
破碎机和磨机上带变频器的重型三相电机。用于排堵后重启的可逆电机。
- 三相电机 — 普通电机块;9 状态 INT 编码(停止、启动中、运行、无反馈、手动、禁用、报警 P1、报警 P2、故障)覆盖现场的每一个 MCC 馈电回路
- 变频驱动电机 — 电机块加速度 %;大型磨机传动要加电流或功率,不只是速度
- 可逆电机(排堵恢复)— 块内标注 FWD/REV,方向一眼可读
- 软启动电机 — 与直接启动相同的块;“启动中”状态更长,所以绿色闪烁状态在这里很有用
矿山特有的仪表
仪表本体属于设备符号,来自社区或符号编辑器;围绕它们的 ISA-5.1 仪表圆圈、位号和连接线以及报警标记是通用的,放在图标库中。
皮带秤
输送线上的吨数计量
社区矿浆密度与粒度
科里奥利或核子密度计,用于磨矿控制的在线激光/超声波粒度分析仪
图标库仪表圆圈、位号与连接线
现场 / DCS / PLC 仪表圆圈,管道、电气、气动、现场总线连接线
图标库报警/ESD 标记
对破碎机/磨机保护系统至关重要
为什么 ISA-101 对矿山很重要
矿山控制室以画面过载出名 — 操作员要同时监控 5-10 km 的输送机,外加破碎机、磨机和尾矿。非标准的配色方案把画面变成一面报警墙,操作员学会了忽略它们。
ISA-101 的纪律 — 灰色背景,颜色留给需要处理的事 — 在这种规模下效果极好。再配合报警优先级标记(P1 紧急 → P4 提示),你可以在一个画面上运行一座 200 台设备的工厂而不会信息过载。
新建矿山项目的推荐做法
如果你在为新工厂搭建 HMI,先定好符号集,再让任何人画画面。一个可行的顺序:
- 每类设备一个符号 — 输送机、破碎机、磨机、闸门、渣浆泵、旋流器、袋式除尘器、电机。从社区库中选取,或在符号编辑器中绘制。把你画的发布出去:你的承包商和下一个现场可以直接拉取同一个文件,而不用重画。
- 一套状态编码 — 每台设备一个 0-8 的 INT 字,在写第一个功能块之前就与 PLC 团队商定。
- 图标库中的报警和状态标记 — P1-P4、ESD 跳闸、通信故障、强制、维护 — 让每个画面使用同一套标记。
- 一套画面模板 — 总览、区域、设备详情;每个显示器上相同的网格、相同的字体、相同的符号尺寸。
按这个顺序做,一座 200 台设备的工厂就只是几十个不同的符号加一套标记,HMI 工作变成绑定变量,而不是画图。
获取矿山工厂的符号
无需按行业购买任何东西:设备符号来自其他工程师或你自己,通用图标在图标库中。
浏览已发布的符号
以 CC BY 4.0 许可共享的输送机、破碎机、磨机、闸门、渣浆泵、旋流器。下载 PNG/SVG,注明作者。
符号编辑器绘制缺少的符号
旋流器组、浓密机、斗式提升机 — 任何尚不存在的符号。免费,在浏览器中运行。发布之后,下载它走单独的额度。
图标库报警、仪表圆圈、连接线
报警标记、状态标记、仪表圆圈、连接线、箭头和指示器。
下载额度:免费账户每月 5 次 · Starter 每月 50 次 · Studio 每月 1,000 次。自己发布的符号有同样大小的单独额度。
某个符号或画面卡住了?
到论坛提问 — 如何画一个在总览比例下仍清晰的旋流器组、如何在一个输送机符号上显示跑偏和拉绳开关、其他现场如何布置破碎回路。附截图的问题能得到更好的回答。
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