电解铝超浓相输送配料称技术改造

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1、氧化铝超浓相输送配料称电气技术改造郭俊鹏（中国铝业公司青海分公司第三电解厂，青海西宁810108）摘要：本文针对电解铝超浓相输料系统中因配料秤A/D转换模板故障，导致两个配料秤无法自动下料和切换的问题，设计出了用料位计来提供高低料位的技术改造方案，通过修改PLC程序和多次现场调试，最终解决了生产难题，改造效果良好，实用性很强。关键词：配料称；料位计；PLC；设备简介我公司第三电解分厂净化超浓相氧化铝输送系统是西门子产品，通过ET200M模块化I/O采集现场所有I/O的信号，并反映在WINCC动态图形

2、画面上，生动、形象地显示出生产设备当前运行状态，以实现集中控制。该系统主要负责控制4台供料风机的交流变频启停、风量和风压闭环控制，以及2台2000Kg配料称系统的配料控制，完成向电解槽供料的任务。超浓相配料系统的称重单元是由配料称及A/D转换模板组成，配料称称重氧化铝后，4-20mA的模拟量重量信号被A/D转换模板转换为数字量型号输入到PLC，通过程序运算，当料斗装料大于2000㎏时为高料位，当料斗装料小于200㎏时为低料位，从而控制1#和2#配料称的装料、下料、切换、联锁、显示等功能。超浓相输送系

3、统工艺流程如图1所示：图1超浓相输送系统工艺流程1问题的提出2010年年底，公司第三电解分厂中部净化2#配料秤的A/D转换模块突然损坏，该模块无型号、无生产厂家，属淘汰产品，多方努力也无法修复。导致现场2#配料称的重量信号不能传送至PLC，无法实现料配料称的自动下料、相关阀门的自动开关，以及与1#配料称的自动切换等功能，临时采取由操作工人进行手动下料和切换的应对措施，但是由于手动操作的局限性，不可能做到精准的控制，造成两个电解车间缺料事故频繁发生，严重影响了电解槽的正常供料，同时也中增加了工人的劳动

4、强度，所以对2#配料秤的电气改造势在必行。2电气技术改造的实施2.1安装料位计由于2#配料称不能正常运转的主要原因是不能采集料仓氧化铝的重量信号，导致程序无法进行相应的运算和条件判断，判定高低料位状态，因此可行的做法是在料斗上安装上、下料位计，将料位计的高低料位信号引入PLC输入端，用来控制料斗的装料、下料以及互相切换和互锁，恢复其自动控制功能。为此我们在现场安装了两台供电电压为220V的射频导纳料位计，料位计安装角度成水平状态。2.2硬件连接料位计的实际接线如图2所示，将料位计1的常开触点和料位计

5、2的常闭触点作为高低料位信号引入接线端子yv206和yv207，分别对应PLC输入模板的I17.0和I17.1。图2料位计接线图2.3PLC程序的设计将控制程序中称重信号源找出，分别为段落71、段落106。重量超过2000kg的高料位信号为M4.3，用新增信号I17.0去驱动；重量小于200kg的低料位信号为M4.4,用新增信号I17.1去驱动，M200.0为隔离节点，没有实际意义，修改后的程序见图3和图4。另外，在WINCC画面上重新设计了两个信号灯，用以高低料位的显示，分别和M4.3与M4.4关

6、联，高料位时信号灯显示红色，低料位时信号灯显示绿色。图3高料位程序图4低料位程序2.4电气调试氧化铝配料秤下料可分为装料和投料两个过程（参照图1来说明）。装料指的是向配料秤装料，此时钟罩阀YV102/YV202、进料风阀YV101/YV201打开，装料的前提是料斗出现低料位；投料是指料斗装满料后向混料箱下料，条件是料斗里的氧化铝必须到达高料位，同时另一个料斗的投料也必须结束，此时出料阀YV103/YV203、进料阀YV104/YV204、风阀YV105Y/V205打开。两个配料秤可以同时装料，但不允

7、许同时投料，在低料位计信号的控制下，1#和2#料斗的投料交替进行，实现切换。电气调试的过程是：先甩开料位计，人为模拟出高低料位信号，调试程序部分，调试至所有阀门的开关和切换以及WINCC信号灯显示等功能全部实现；然后接入料位计，通电，在料斗空仓、半仓和满仓三种条件下调整料位计使其信号稳定，经过十几次的反复调试，各种阀门开关、切换和状态显示功能完全正常，而且运行稳定时，整个调试工作就宣告结束。3结束语整个电气技术改造设计思路清晰，投资少，改造效果良好，有效解决1#、2#配料秤不能自动下料和自动切换的生

8、产难题。虽然改造后，下料过程中2#配料秤的称重无法实现，但这部分功能可有可无，对我们的生产构不成实质性的影响，所以本次技术改造获得了成功。作者姓名：郭俊鹏联系地址：青海西宁宁张公路28公里处，中国铝业公司青海分公司第三电解厂职务：设备科科长职称：电气高级工程师学历：本科邮编：810108电话：13997107523邮箱：gjp_7523@163.com