徐永春，張建波，呂 堅(jiān)，吳長品，任海榮，胡?？?/p>

（楚雄滇中有色金屬有限責(zé)任公司，云南 楚雄 675000）

滇中有色艾薩爐屬于連續(xù)性熔煉爐,上料系統(tǒng)提供了艾薩熔煉所需的銅精礦，若上料系統(tǒng)的設(shè)備人工手動操作控制，不僅人員眾多、勞動強(qiáng)度大，而且存在安全隱患，無法滿足艾薩爐連續(xù)冶煉，故上料系統(tǒng)的操作、控制設(shè)計(jì)為自動控制成了必備條件，只有成功應(yīng)用自動控制技術(shù)，才能滿足艾薩爐連續(xù)冶煉工藝要求，上料系控制技術(shù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用具體如下。

1 上料系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)

上料系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)使用的是浙江中控股份公司的DCS控制系統(tǒng)（ECS-100 系列）。上料系統(tǒng)由3 套制粒系統(tǒng)、5 條運(yùn)輸皮帶（16#皮帶、13#皮帶、12#皮帶、11#皮帶、10#皮帶）、6 套電子皮帶秤組成，其中制粒系統(tǒng)由圓盤給料機(jī)、制粒機(jī)、運(yùn)輸皮帶組成,以上設(shè)備的啟動信號、停止信號、運(yùn)行信號、備妥信號、電子皮帶秤稱量信號、急停信號、故障信號、聯(lián)鎖控制進(jìn)入DCS控制系統(tǒng)顯示、控制。

2 上料系統(tǒng)設(shè)備手動/自動啟/?？刂?/h2>

2.1 上料系統(tǒng)單臺設(shè)備手/自動啟/?？刂?/h3>

上料系統(tǒng)的設(shè)備由現(xiàn)場控制箱進(jìn)行手動/自動轉(zhuǎn)換控制，手動啟動單臺設(shè)備時轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“手動”狀態(tài)，由崗位人員現(xiàn)場啟動/停止設(shè)備，自動啟動單臺設(shè)備前轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“自動”狀態(tài)，由艾薩主控室人員在DCS 控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面上遠(yuǎn)程啟動/停止設(shè)備。

2.2 上料系統(tǒng)備妥

當(dāng)上料系統(tǒng)所有設(shè)備將現(xiàn)場控制箱的轉(zhuǎn)換開關(guān)都打到“自動”狀態(tài)，且備妥聯(lián)鎖開關(guān)均投入后，在艾薩爐DCS 控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面上“上料系統(tǒng)備妥”信號顯示為綠色，此時在DCS 控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面上選擇“上料系統(tǒng)自動”，艾薩主控室崗位人員遠(yuǎn)程點(diǎn)擊“加料順啟”按鈕，上料系統(tǒng)所有設(shè)備按照 “加料順啟”的步驟自動順序啟動。點(diǎn)擊“加料停止”或“加料急?！保ㄐ?“急停復(fù)位”后才能再次執(zhí)行“加料順啟”）按鈕，上料系統(tǒng)所有設(shè)備同時停止運(yùn)行。

3 上料系統(tǒng)“加料順啟”自動控制設(shè)計(jì)

3.1 上料系統(tǒng)設(shè)備“加料順啟”控制邏輯

在艾薩爐DCS 控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面上點(diǎn)擊“加料順啟”按鈕（艾薩爐點(diǎn)擊“熔煉啟動”后上料系統(tǒng)自動執(zhí)行“加料順啟”控制），上料系統(tǒng)設(shè)備順序啟動控制邏輯：控制系統(tǒng)檢測16#皮帶有備妥信號，則自啟動16#皮帶，再檢測16#皮帶有運(yùn)行信號，如果13#皮帶有備妥信號，延時5 秒自啟動13#皮帶，再檢測13#皮帶有運(yùn)行信號，如果12#皮帶有備妥信號，延時5 秒自動啟動12#皮帶，以此類推，順序控制啟動11#皮帶、10#皮帶,10#皮帶啟動正常后，根據(jù)3 套制粒系統(tǒng)的選擇情況，啟動所選擇的制粒系統(tǒng)。

3.2 上料系統(tǒng)“加料順啟”故障、報警

上料系統(tǒng)“加料順啟”控制過程中，如果某臺設(shè)備啟動時間大于8 秒后此設(shè)備沒有運(yùn)行信號，在艾薩DCS 控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面上顯示此臺設(shè)備故障，控制系統(tǒng)發(fā)出報警聲音并將整個上料系統(tǒng)設(shè)備同時停止（包括已啟動正常的設(shè)備）。

4 上料系統(tǒng)的3套制粒系統(tǒng)自動控制設(shè)計(jì)

艾薩爐上料系統(tǒng)設(shè)計(jì)了3 套制粒系統(tǒng)，一般情況下使用3 套制粒系統(tǒng)給料，如果其中某套制粒系統(tǒng)設(shè)備需檢修、維護(hù)時，也可以選擇其中2 套制粒系統(tǒng)進(jìn)行正常生產(chǎn)，制粒系統(tǒng)選擇設(shè)計(jì):在1#或2#或3#制粒系統(tǒng)彈出式流程圖中，如果選擇對應(yīng)的制粒系統(tǒng)自動，且聯(lián)鎖投入，對應(yīng)被選擇的制粒系統(tǒng)自動順序啟動,啟動順序:制粒機(jī)、皮帶、圓盤給料機(jī),制粒系統(tǒng)的自動順序啟動控制邏輯和上料系統(tǒng)“加料順啟”自動順序啟動控制邏輯一致。

5 上料系統(tǒng)料量自動控制設(shè)計(jì)

（1）上料系統(tǒng)物料料量（艾薩爐熔煉所需物料料量）為制粒系統(tǒng)的圓盤給料量之和，給料量由艾薩DCS 控制系統(tǒng)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)控制。

（2）上料系統(tǒng)的制粒系統(tǒng)的1#圓盤給料機(jī)、2#圓盤給料機(jī)、3#圓盤給料機(jī)下方對應(yīng)的運(yùn)輸皮帶分別裝有3 臺電子秤，電子秤在艾薩DCS 控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面上顯示的瞬時料量分別對應(yīng)圓盤給料機(jī)的瞬時下料量。

（3）圓盤給料機(jī)的下料量可以在艾薩DCS 控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面上選擇手動控制和自動控制。

①手動控制下料量時直接設(shè)定圓盤轉(zhuǎn)速百分比（0-100%對應(yīng)變頻器頻率0-50HZ，0-50HZ 對應(yīng)圓盤給料機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速0-1500r/min，對應(yīng)料量0-60t/h）來控制下料量，皮帶轉(zhuǎn)速恒定。

②自動控制下料量時，直接設(shè)定圓盤給料機(jī)下料量即可，皮帶轉(zhuǎn)速恒定，控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定值自動調(diào)整圓盤給料機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到下料量設(shè)定值。

6 上料系統(tǒng)設(shè)備故障聯(lián)鎖自動控制設(shè)計(jì)

6.1 上料系統(tǒng)故障聯(lián)鎖設(shè)計(jì)（制粒系統(tǒng)設(shè)備除外）

如果上料系統(tǒng)（10#皮帶、11#皮帶、12#皮帶、13#皮帶、16#皮帶）的任意一臺設(shè)備突然停機(jī)或其運(yùn)行信、備妥信號由綠色變?yōu)榧t色（設(shè)備未停機(jī)，處于正常運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行信號、備妥信號由ON 變?yōu)镺FF），延時3 秒（作用：查看歷史趨勢找出故障的設(shè)備）后DCS 控制系統(tǒng)發(fā)出“上料系統(tǒng)故障”報警信號，此時“加料順序啟”中的所有設(shè)備都聯(lián)鎖停機(jī)，熔煉停止并轉(zhuǎn)為加熱模式。

6.2 上料系統(tǒng)3 套制粒系統(tǒng)設(shè)備故障聯(lián)鎖控制設(shè)計(jì)（減少因制粒系統(tǒng)設(shè)備故障導(dǎo)致艾薩停產(chǎn)次數(shù)）

（1）艾薩正常生產(chǎn)過程中只使用其中1 套制粒系統(tǒng)下料，如果正常生產(chǎn)中此套制粒系統(tǒng)中的一臺或多臺設(shè)備突然停機(jī)或其運(yùn)行信號由綠色變?yōu)榧t色時，艾薩DCS 控制系統(tǒng)延時3 秒后發(fā)出“上料系統(tǒng)故障”報警信號，“加料順序啟”中的所有設(shè)備都聯(lián)鎖停機(jī)，熔煉停止并轉(zhuǎn)為加熱模式。

（2）艾薩正常生產(chǎn)過程中使用2 套或3 套制粒系統(tǒng)下料，任意1 套或2 套制粒系統(tǒng)中的一臺或多臺設(shè)備突然停機(jī)或其運(yùn)行信號由綠色變?yōu)榧t色時，艾薩DCS 控制系統(tǒng)上只停止對應(yīng)有故障的制粒系統(tǒng)設(shè)備，另1 套或2 套制粒系統(tǒng)正常運(yùn)行，其它上料系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行正常，艾薩處于正常生產(chǎn)狀態(tài)（艾薩下料量降低）。

6.3 上料系統(tǒng)故障首出原因設(shè)計(jì)

如果在生產(chǎn)過程中，上料系統(tǒng)的某臺設(shè)備（制粒系統(tǒng)設(shè)備除外）突然停機(jī)或其運(yùn)行信號由綠色變?yōu)榧t色時，艾薩DCS 控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面上顯示當(dāng)前故障的設(shè)備為“XX 設(shè)備故障”，指導(dǎo)操作人員和維修人員XX 設(shè)備故障引起上料系統(tǒng)設(shè)備聯(lián)鎖停機(jī)。

7 制粒系統(tǒng)手動停止控制設(shè)計(jì)

艾薩爐正常生產(chǎn)過程中使用了2 套或3 套制粒系統(tǒng)下料，如艾薩崗位操作人員需選擇性停止任意1 套或2 套制粒系統(tǒng)時，艾薩崗位操作人員在艾薩DCS 控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面上解除對應(yīng)制粒系統(tǒng)聯(lián)鎖后手動停止制粒系統(tǒng)即可，艾薩處于正常生產(chǎn)狀態(tài)。

8 結(jié)論

滇中有色艾薩爐上料系統(tǒng)是艾薩爐正常生產(chǎn)的核心部分，上料系統(tǒng)自動控制的設(shè)計(jì)獨(dú)特、靈活、方便、實(shí)用，經(jīng)過自動檢測、信息處理、分析判斷、聯(lián)鎖控制等，成功應(yīng)用于滇中有色艾薩爐冶煉系統(tǒng)，滿足了艾薩爐連續(xù)冶煉工藝要求，解決了艾薩爐上料系統(tǒng)的設(shè)備人工手動操作控制難所需人員眾多、勞動強(qiáng)度大等問題，消除了人員暴露在現(xiàn)場環(huán)境中的安全隱患，達(dá)到了滇中有色艾薩爐生產(chǎn)的預(yù)期目標(biāo)，為滇中有色艾薩系統(tǒng)順利達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)作出了杰出的貢獻(xiàn)。