用PLC和變頻器實(shí)現(xiàn)鋁電解鑄造水泵的自動(dòng)控制
發(fā)布時(shí)間:2019-07-13 17:16:42來(lái)源:
選礦廠的DH+網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)監(jiān)控與管理系統(tǒng)表、趨勢(shì)記錄報(bào)表、歷史記錄報(bào)表等,實(shí)現(xiàn)定時(shí)、隨時(shí)和實(shí)時(shí)打印的功能。
5系統(tǒng)防干擾措施系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用樹型的總線結(jié)構(gòu),一個(gè)分支上的干擾不會(huì)影響到其它分支上。操作站和控制站的各類設(shè)備和功能板卡選用具有高抗干擾特性的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品。
供電電源。由于選礦廠大負(fù)荷、高壓等設(shè)備較多,這類設(shè)備的啟/停往往引起供電網(wǎng)絡(luò)線路負(fù)載突變,引起的電壓波動(dòng)對(duì)自控系統(tǒng)的設(shè)備威脅很大。采用由變壓器副邊一個(gè)供電支路對(duì)自控系統(tǒng)進(jìn)行單獨(dú)供電,并同時(shí)在供電支路上配置在線式UPS電源,是很有效的措施。
信號(hào)線路。信號(hào)線不與動(dòng)力線平行敷設(shè),使信號(hào)線免于強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾;采用屏蔽電線(纜)、結(jié)合絞合敷設(shè)的方式;對(duì)橋架式敷設(shè)的現(xiàn)場(chǎng),應(yīng)使用雙絞線或幾何中心重合的四芯線(纜);對(duì)采用穿管敷設(shè)的方式,盡量避開(kāi)上下水、通風(fēng)及工藝金屬管道。
過(guò)壓保護(hù)。系統(tǒng)對(duì)雷電、浪涌沖擊、短路等現(xiàn)象的干擾,采用隔離措施是實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)功能的有效途徑。隔離通過(guò)安裝于設(shè)備的電源、信號(hào)等線路上的各種保護(hù)器實(shí)現(xiàn),保護(hù)器采用德國(guó)OBO公司的電源防雷器、通信信號(hào)防雷器、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)器、數(shù)據(jù)接口保護(hù)器等。
系統(tǒng)接地。選礦廠常采用三相四線制的配電網(wǎng)絡(luò),采用中性點(diǎn)直接接地,按規(guī)程同時(shí)還要進(jìn)行重復(fù)接地,設(shè)接地極,并在電源的饋線上加一條中性線,保證接地極電阻值不大于4化就可達(dá)到一定的效果。
6結(jié)束語(yǔ)DH+網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,優(yōu)化了自動(dòng)監(jiān)控和管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),系統(tǒng)的合理配置極大地降低了成本,是選礦廠自動(dòng)監(jiān)控和管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的有效措施。該系統(tǒng)自2003年陸續(xù)投入運(yùn)行,其操作簡(jiǎn)單、界面友好、運(yùn)行穩(wěn)定可靠。系統(tǒng)的成功應(yīng)用使給礦穩(wěn)定、礦漿粒度均勻,對(duì)提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量起到了重要作用,具有顯著的效益。
何衍慶,俞金壽。集散控制系統(tǒng)原理及應(yīng)用。北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.邱公偉??删幊绦蚩刂破骶W(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及應(yīng)用。北京:清華大學(xué)出版社,2000.高素萍。DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件體系的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2004,25(7):用PLC和變頻器實(shí)現(xiàn)鋁電解鑄造水泵的自動(dòng)控制中國(guó)鋁業(yè)青海分公司第3電解廠有兩臺(tái)鑄造冷卻水泵,主要在鋁液鑄成鋁錠過(guò)程中提供冷卻水。鑄造機(jī)共3臺(tái),可同時(shí)生產(chǎn),此時(shí)需要較大流量的冷卻水;也可只用1臺(tái)生產(chǎn),只需較小流量的冷卻水。水泵單機(jī)額定功率55kW以一開(kāi)一備方式運(yùn)行,實(shí)際生產(chǎn)中需要大約35kW「輸出功率。水泵長(zhǎng)期在低于額定工況下運(yùn)轉(zhuǎn),負(fù)載率較低,而且其水壓與流量大小要靠手動(dòng)閥調(diào)節(jié),操作困難,也浪費(fèi)大量電能。為此,2004年底第3電解廠采用變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改造,用PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)和各種控制功能。
改造方案選用1臺(tái)美國(guó)AB公司變頻器、1臺(tái)S1200型PLC(CPU215/216,配套EM235擴(kuò)展模塊)以及接觸器、操作按鈕、1臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)壓力變送器和2臺(tái)振動(dòng)測(cè)量裝置(振動(dòng)變送器)。用PLC實(shí)現(xiàn)水泵管道出口壓力單回路閉環(huán)PID控制以及水泵起動(dòng)、停止、切換、故障處理等各種電氣控制功能。PLC接受到壓力變送器傳送的管道壓力信號(hào)經(jīng)PID運(yùn)算,控制變頻器來(lái)改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,達(dá)到所需管網(wǎng)壓力。同時(shí)由振動(dòng)測(cè)量裝置對(duì)壓縮機(jī)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控分析,以實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)維修,減少水泵故障引起的非計(jì)劃停車。正常情況下,水泵電動(dòng)機(jī)M1處于變頻調(diào)速狀態(tài),水泵電動(dòng)機(jī)M2處于停機(jī)備用狀態(tài)。
原水泵啟停完全由人工控制,造成循環(huán)水供應(yīng)不及時(shí)或水泵長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)水壓過(guò)大,水限超過(guò)比較高限度將車間淹沒(méi),同時(shí),造成較大的能源浪費(fèi),自動(dòng)化水平極低。采用變頻控制實(shí)現(xiàn)了水泵的軟起動(dòng),減小了起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊,節(jié)電效果明顯。采用PLC可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié),運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。變頻器、PLC、接觸器等可安裝在一臺(tái)控制柜內(nèi),可就地或遠(yuǎn)程操作,方式簡(jiǎn)單靈活,系統(tǒng)可擴(kuò)展性較好。同時(shí),水泵長(zhǎng)期運(yùn)行,造成各部件間隙變大,引起的振動(dòng)會(huì)越來(lái)越大,容易造成水泵各部件的損壞。由PLC對(duì)現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)情況進(jìn)行判斷分析,可提前對(duì)水泵進(jìn)行計(jì)劃性維護(hù)保養(yǎng),可大大延長(zhǎng)水泵的使用壽命,提高水泵運(yùn)行可靠性,減少水泵故障引起的非計(jì)劃性停車,減少停車損失,降低運(yùn)行費(fèi)用。
?。ㄖ袊?guó)鋁業(yè)青海分公司第三電解廠楊玲)