鋁電解多功能機組PLC控制系統(tǒng)的應用與研究

梁飛　李向成

【摘 要】鋁電解是生產金屬鋁的主要方式，而鋁電解就是用直流電通過氧化鋁原料和冰晶石（氧化鋁）溶劑的電解質，使溶液中的氧化鋁被點解從而生產金屬鋁。由于金屬鋁的熔點較低，所以無法通過冶煉來進行生產，因此電解鋁就成為了金屬鋁的主要生產方式。而隨著科學技術的發(fā)展，鋁電解的方法和設備也得到了長足的發(fā)展。在現(xiàn)代金屬鋁的工業(yè)生產中，鋁電解多功能機組通常會應用到PLC控制系統(tǒng)，隨著該系統(tǒng)在鋁電解多功能機組中的應用，不僅大幅度提高了金屬鋁的生產效率和質量，而且使節(jié)能環(huán)保生產理念在金屬鋁的生產過程中得到了完美體現(xiàn)。因此為了實現(xiàn)鋁電解生產的經(jīng)濟、環(huán)保，對鋁電解多功能機組PLC控制系統(tǒng)的應用進行研究不僅迫在眉睫，而且意義重大。本文通過對PLC控制系統(tǒng)的研究，并對其在鋁電解多功能機組中的應用進行深入分析，以供同行探討。

【關鍵詞】鋁電解；多功能機組；PLC控制系統(tǒng)；應用

0.引言

隨著科學技術的日新月異，鋁電解生產也得到了長足的發(fā)展，在現(xiàn)代社會的鋁電解生產中，多點進電大型預焙槽早已取代了傳統(tǒng)的自焙槽，隨著信息技術的發(fā)展，多點進電大型預焙槽的自動化程度和經(jīng)濟綜合性指標都得到了大幅度提高，并且有效的緩解了鋁電解生產的環(huán)保問題。在鋁電解生產中，多功能機組是鋁電解生產的主要設備，也是關鍵設備，通常情況下，鋁電解的生產是在高溫和強磁場以及大電流、多粉塵及HF煙氣環(huán)境中。而在鋁電解的生產的實際過程中，鋁電解生產過程中的打殼和加料以及更換陽極等等工作都是由多功能機組完成，并且多功能機組還承擔了安裝和檢修電解槽及其它零星吊運工作，因此多功能機組在鋁電解生產中的重要性不言而喻。而為了鋁電解生產的穩(wěn)定，就必須要確保多功能機組的穩(wěn)定運行。而現(xiàn)代的多功能機組通常會應用到PLC控制系統(tǒng)，隨著該系統(tǒng)在鋁電解多功能機組中的應用，不僅大幅度提高了金屬鋁的生產效率和質量，而且使節(jié)能環(huán)保生產理念在金屬鋁的生產過程中得到了完美體現(xiàn)，因此使得PLC控制系統(tǒng)在眾多系統(tǒng)中脫穎而出，成為了當前多功能機組中一種必不可少的系統(tǒng)。而為了實現(xiàn)鋁電解生產的經(jīng)濟、環(huán)保，就必須加大對鋁電解多功能機組PLC控制系統(tǒng)的研究力度。本文從PLC系統(tǒng)組成出發(fā)，對PLC控制系統(tǒng)進行研究，并對其在鋁電解多功能機組中的應用進行了詳細闡述，希望能夠起到拋磚引玉的效果，使同行相互探討共同提高，進而為鋁電解多功能機組PLC控制系統(tǒng)的應用和發(fā)展起到一定的促進作用。

1.PLC系統(tǒng)組成

電解多功能機組的控制系統(tǒng)包括PLC和變頻控制等系統(tǒng)比較復雜；而且PLC不是普通的二、三點通訊，而是四點通訊，其中主站設在大梁的配電室-V內，第一從站設在工具小車的A4柜內，第二從站設在出鋁車的A6柜內，第三從站設在駕駛室的A5柜內，（其中主站設在大梁的配電室-V內，第一從站設在工具小車的A4柜內，第二從站設在駕駛室的A5柜內，）主站和從站之間采用雙絞線連接，主站的主通訊模塊SN和從站的從通訊模塊ASB間進行通訊，它的主要優(yōu)點是減少了信號之間傳輸?shù)碾娎|，且電氣控制系統(tǒng)更加可靠，減少了系統(tǒng)的故障率。

2.編寫程序

2.1主接觸器控制回路

主接觸器的控制回路由鑰匙開關、駕駛室急停、檢修急停、吊掛急停、防飛車、出鋁車漏電保護、固定吊漏電保護、工具漏電保護等組成。主接觸器為避免頻繁動作，用鑰匙開關控制，要司機在下天車時必須關掉鑰匙開關。主接觸器的控制除程序中進行急?？刂仆猓€在硬件線路上設置急?？刂?。

2.2絕緣破壞保護

在多功能機組的運行過程中，必須要對機組實施絕緣破壞保護。而對多工能機組實施絕緣破壞保護，通常可以防止高壓直流電（大電流直流電）通過機組對地短路，還可防止機組交流漏電是與直流混電。因此，吊鉤和工具對大車的絕緣總電阻不小于2兆歐。在固定吊、工具車以及出鋁車上設置絕緣破壞循環(huán)檢測板，當?shù)蹉^或工具的絕緣破壞時，5秒鐘以后整個機組斷電，同時絕緣破壞指示燈亮，在絕緣破壞恢復前整個機組無任何動作，這樣能有效防止人身和設備事故。

2.3限位保護

當升降機構提升到上限位或下降到下限位時機構停止運轉，保證機構的可靠運行。如：出鋁鉤的上限位，當出鋁鉤提到上限位時，上限位斷開出鋁鉤的上升接觸器控制回路，使接觸器失電，出鋁鉤電機停止運轉。防止吊鉤頂?shù)綕L筒的底部，造成鋼絲繩拉斷，鉤頭掉下的事故發(fā)生。

2.4腳踏開關保護

本機組的任何機構動作時，必須踩住左腳行車腳踏開關，有效防止打開操縱室內鑰匙開關，接通電源，而操縱手柄沒有歸到零位，導致機構會突然動作，造成設備事故。

2.5規(guī)定位置的保護

機組的動作復雜，有些動作需要前一個動作到位后，下一個動作才能進行，或機構到達規(guī)定位置后，才能進行下一個動作。如：打殼在下限位，傾斜機構到規(guī)定位置，且感應器指示燈動作，打殼才能上升。

3.電氣控制系統(tǒng)調試

3.1調試前的準備

（1）理解熟悉電氣原理圖、接線端子圖、主回路圖及有關技術文件，了解操縱原理和各元件的作用。

（2）理解熟悉電氣設備的工作原理、接線方式、線路安裝及相關技術參數(shù)的設定。

（3）根據(jù)電氣原理圖檢查電氣線路的接線是否正確、線路安裝是否符合標準，如有變更及時做好記錄。

（4）用500V搖表測量線路的絕緣電阻，不得小于1兆歐。

（5）檢查電氣設備及元件與電氣原理圖中所給定的設備是否相符。

3.2主電源送電

（1）通電前檢查：檢查滑線電源的電壓是否正確。

（2）依次合上主回路上的開關。

3.3控制回路送電

3.3.1通電前檢查

檢查電源的電壓是否正確（PLC輸入AC220V，輸出24V）。檢查PLC電源模塊的電壓選擇是否正確（應為AC170-265V）。

3.3.2通電檢查

給PLC送電檢查PLC指示燈是否指示正確。第一次通電時，由于PLC的SLC模塊內無程序，處理器沒有工作，因此SLC的CPU FAULT燈應閃爍。檢查各輸入信號是否正確，檢查常開和常閉點是否有接反的地方，輸入信號的地址與電氣原理圖是否一致，并及時改證錯誤。建立通訊聯(lián)系。PLC系統(tǒng)采用DH+通訊，用通訊電纜把筆記本電腦和PLC的CPU模塊連接起來，且CPU鑰匙開關轉到programme位置，把在筆記本電腦已編好的程序灌入到CPU內。

4.結束語

鋁電解是金屬鋁的主要生產方式，而在鋁電解的生產過程中，鋁電解多功能機組通常會應用到PLC控制系統(tǒng)。PLC控制系統(tǒng)是當前多功能機主要的控制系統(tǒng)，隨著該系統(tǒng)在鋁電解多功能機組中的應用，不僅大幅度提高了金屬鋁的生產效率和質量，而且使節(jié)能環(huán)保生產理念在金屬鋁的生產過程中得到了完美體現(xiàn)，因此使得PLC控制系統(tǒng)在眾多系統(tǒng)中脫穎而出，成為了當前多功能機組中一種必不可少的系統(tǒng)。通過本文對PLC控制系統(tǒng)進行研究，和對其在鋁電解多功能機組中的應用的詳細闡述，相信讀者對其也有了進一步的認識，并且隨著科學技術的發(fā)展，PLC控制系統(tǒng)也在進行著進一步的完善，因此，可以預見，在將來的鋁電解生產中，PLC控制系統(tǒng)在多功能機組的應用必定會更加成熟，從而使得鋁電解生產的效率和質量更上一層樓。