郎 明

（新鑫礦業(yè)股份公司阜康冶煉廠 阜康 831500）

1 引言

隨著計算機控制技術的迅速發(fā)展，以微機處理為核心的可編程序控制器（PLC）控制已逐步取代繼電器控制，現(xiàn)已普遍應用于各行各業(yè)的自動控制領域。阜康冶煉廠為減員增效，提高自動化程度，在近幾年的新增項目中，都采用PLC、DCS控制系統(tǒng)。在實踐運行中，得到很高的評價。其性能安全可靠，方便操作維護。

PLC技術經過多年的發(fā)展，已經變得相當成熟，軟硬件可靠性都非常高。采用PLC做為核心控制器來實現(xiàn)遠程操作、自動控制。不僅僅節(jié)約人力成本，而且可以消除人工操作帶來的諸多不可靠因素，從而大大提高生產的穩(wěn)定性和準確性。

2 原因說明

阜康冶煉廠新建鈷萃取項目，采用PLC、DCS控制系統(tǒng)。其項目中的污水處理系統(tǒng)，配堿工作是由人工操作完成。其原因是我廠使用的都是袋裝固態(tài)堿，在污水處理時需要添加堿進行酸堿中和。而在間排槽、連排槽罐內操作加堿的過程中，全都是由人工一袋一袋往槽體內加固態(tài)堿，無法實現(xiàn)自動控制。

污水處理站需要加堿的共有三個槽罐，其兩個間排槽一個連排槽。需要加堿時，首先由兩個人到廠房里固態(tài)堿堆放點，用拉車一袋一袋裝上車，推到污水處理站，再一袋一袋卸下車。然后由一個人在零平面綁好袋子，一個人登上三米高的槽面操作單梁吊，將固態(tài)堿一袋一袋吊到槽面，最后在槽面上的人用刀子劃開袋子往槽體內加堿。零平面的人觀察PH計控制加堿量，有時中和反應慢加堿量無法準確控制，就會造成材料成本的浪費。有時堿液反應強烈可能發(fā)生噴濺現(xiàn)象，操作人員存在較大的安全風險，存在一定的危險性。這樣三個槽罐配完堿，工人都累得不行。在加堿的過程中，廠房里需要操作其它設備時，他們還要回到工作崗位干些別的工作，給生產增加很大負擔。另外廠里在不斷減員的情況下，車間的生產任務顯得格外緊張。

針對此情況，廠部決定改變現(xiàn)狀，污水加堿采用液態(tài)堿。通過堿液池由電機泵、管道輸送、電動閥門進液、遠程控制操作?？梢越鉀Q人工不足的現(xiàn)狀，降低工人勞動強度，同時提高自動化控制水平，又可以提高生產效率。

3 制定方案

廠部決定使用液態(tài)堿，那就需要輸送泵、電動閥控制操作，此項課題交電儀中心來完成。這是我廠以來，第一次由電氣技術員自己設計、自己配置、自己安裝使用的PLC控制設備。全面了解其性能要求，制定前期方案。

（1）了解液態(tài)堿池的安裝位置，確定液堿泵的安裝位置，控制方式。

（2）確定管道的走向位置，兩個間排槽、一個連排槽進液電動閥的安裝位置。

（3）確定設備負荷的載流量，確定電纜的規(guī)格、長度、安裝位置。

（4）確定PLC的型號，通訊模塊型號及連接方式。

（5）確定光纖收發(fā)器的安裝位置。

（6）根據(jù)材料配置控制箱，確定控制箱安裝位置。

（7）中控室力控組態(tài)軟件查找相關點位，組態(tài)畫面制作，動態(tài)連接。

（8）組態(tài)軟件程序的編制與下載。

（9）確定控制箱的控制方式，操作方法。

（10）確定電動閥的控制接線方式。

4 方案實施

（1）液堿泵的控制，是利用鈷萃取低壓配電室內的備用設備端來安裝使用。由中控室上位機遠程控制操作和現(xiàn)場就地控制操作啟停泵。

（2）污水間三臺電動閥門，按照電氣要求選擇2.5平方電纜，規(guī)范布線安裝。

（3）控制箱根據(jù)元器件的規(guī)格合理配置，箱門設計有遠程、就地控制。

（4）控制箱體安裝在污水間低壓控制柜的旁邊，便于從控制柜提取控制電源，便于通訊信號線的連接。節(jié)約成本，方便運行人員操作。

圖1

（5）西門子200編程軟件中通過相關設置完成S7-200PLC與通訊模塊CP243-1配置

（6）西門子S7-200PLC，通過西門子通訊模塊CP243-1連接

（7）S7-200PLC與力控組態(tài)軟件通訊S7-200 TCP協(xié)議、IP地址、IO組態(tài)

（8）PLC端口的配置及內部程序編制（圖1）

（9）PLC外部接線圖（圖2）

(10)上位機組態(tài)畫面的制作，動態(tài)連接，操作可視化。

圖2

5 結束語

電儀中心自己設計的PLC控制系統(tǒng)，通過運行調試，無論是就地還是遠程均能實現(xiàn)電動閥門的控制，同時也將運行狀態(tài)準確反映給上位機。此控制系統(tǒng)在運行過程中整體性能穩(wěn)定可靠，故障率低，操作簡單方便，大大降低工人的勞動強度，提高了配液精度以及勞動生產效率，提高了自動化水平，達到了預期的目標。