摘 要:介紹了變頻器在高壓溶出喂料泵上的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞:變頻器;PID;自動技制 壓煮溶出是拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的主要工藝過程，而拜耳法氧化鋁的生產(chǎn)量占我廠氧化鋁產(chǎn)量的70%，所以壓煮溶出環(huán)節(jié)在氧化鋁生產(chǎn)過程中占有非常重要的地位，是我廠氧化鋁生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我們知道，當(dāng)溶出時間一定時，溶出速度越快，氧化鋁的溶出率就越高，產(chǎn)能越大，這不僅能得到較低苛性比值的溶出液，而且還能相對降低蒸汽消耗。因此，溶出反應(yīng)各種物料的配比須在一定范圍內(nèi)，要保證氧化鋁高的溶出率，就要保證各種物料的相對平衡，在其它條件相對變化的情況下，要求料漿泵的喂料量也發(fā)生相應(yīng)的調(diào)整，對于傳動系統(tǒng)，就是通過調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)喂料泵的活塞沖次，從而實現(xiàn)喂料量的合理調(diào)整。 1 原系統(tǒng)存的問題 我廠壓煮溶出喂料泵系統(tǒng)共有六套機組，全部為饒線異步電動機。根據(jù)繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子回路串電阻進行調(diào)整的特點，此種調(diào)速方法的本質(zhì)是利用改變消耗于轉(zhuǎn)子外串電阻中的轉(zhuǎn)差功率來改變轉(zhuǎn)差率，達到調(diào)速的目的，屬于一種耗能調(diào)速方法。且系統(tǒng)故障率高，維護檢修工作量大，維護費用高，影響設(shè)備的運轉(zhuǎn)率和生產(chǎn)過程的連續(xù)進行。鑒于調(diào)速系統(tǒng)存在的缺陷，為實現(xiàn)生產(chǎn)工藝過程的優(yōu)化進行，我們設(shè)計了一套簡單實用的自動控制系統(tǒng)。 控制系統(tǒng)的組成如圖1所示。包括變頻調(diào)速器、管道壓力傳感器、礦漿流量傳感器、外圍控制電路等。 變頻器是喂料自動控制系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，它用于驅(qū)動電動機，并通過其自身的PID調(diào)節(jié)控制功能實現(xiàn)料量的自動控制功能。變頻器我們選用三菱FR- F540L系列變頻器。它具有高出力、低噪音、多功能控制（PID控制）、高性能的速度和力矩控制，優(yōu)越的動靜態(tài)性能指標(biāo)，完善的保護功能如過電壓、過電流、過載、接地等保護功能。 2 設(shè)計系統(tǒng)組成和控制方法 2.1 系統(tǒng)組成 壓力傳感器用于把泵出口管道壓力轉(zhuǎn)換為4- -20niA的標(biāo)準(zhǔn)信號送至二次顯示表，使操作人員能時刻觀察管道工作壓力情況，為保證管道安全運行，我們還在管道上安裝有帶電接點的壓力指示表，以保證管道超壓時立即使系統(tǒng)停車。壓力變送器選用E+H公司PMC133，顯示儀選用SMZ系列數(shù)字顯示表，就地壓力表選用Y150系列彈簧管壓力表。礦漿流量傳感器是控制系統(tǒng)的關(guān)鍵檢測元件，它把檢測到的礦漿流量轉(zhuǎn)換為4- -20 mA的標(biāo)準(zhǔn)信號送二次表顯示，并參與控制。流量計我們選用日本恒河AE2系列電磁流量計對流量進行檢測。 2.2 系統(tǒng)工作原理 根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求給定礦漿流量，啟動變頻器，泵組開始運轉(zhuǎn)，電磁流量計將檢測到的礦漿流量轉(zhuǎn)化為4一20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號，送數(shù)字顯示儀顯示并參與控制，當(dāng)管道流量大于給定值時，通過變頻器PID作用，自動降低變頻器輸出頻率，使管道流量減小;當(dāng)管道流量小于給定流量時，通過變頻器PID作用自動增高變頻器的輸出頻率使管道流量自動增大。此調(diào)節(jié)過程一直進行，直到管道流量和給定流量達到一致。 動控制原理見圖2。 根據(jù)系統(tǒng)的動靜態(tài)性能指標(biāo)，可靈活選用PI控制、PD控制或PID控制。當(dāng)偏差x（給定值一反饋值）為正時，增加執(zhí)行量（輸出頻率），當(dāng)偏差為負(fù)時，則減小執(zhí)行量。執(zhí)行過程如圖3所示。 2.3 關(guān)于系統(tǒng)的保護 為保證系統(tǒng)的安全可靠運行，我們除設(shè)置了設(shè)備的常規(guī)電氣保護外，還設(shè)置了保證系統(tǒng)安全運行的檢測、動作、報警和操作系統(tǒng)，當(dāng)管道壓力超限時，發(fā)出聲光報警，操作人員可根據(jù)情況決定停止系統(tǒng)運行;同時在送料管道上我們還安裝了Y150帶電接點的就地壓力表，當(dāng)管道壓力超過允許壓力時，電接點斷開，變頻器停電，系統(tǒng)停止運行，聲光報警系統(tǒng)發(fā)出聲光報警。 3 結(jié)語 高壓溶出自動控制系統(tǒng)自投運2個月以來，運行可靠平穩(wěn)，控制靈活方便，控制準(zhǔn)確，精度高，充分保證了喂料泵準(zhǔn)確送料，大大優(yōu)化了生產(chǎn)指標(biāo)，提高了礦漿中氧化鋁溶出率和設(shè)備臺時產(chǎn)能，取得了巨大的經(jīng)濟效益。同時由于系統(tǒng)設(shè)置先進，自動化水平高，系統(tǒng)可靠性高，提高了設(shè)備的可運轉(zhuǎn)率，為氧化鋁的增產(chǎn)提供了設(shè)備和控制上的保證。變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，保證了調(diào)速平滑、連續(xù)，實現(xiàn)了節(jié)能;設(shè)備技術(shù)水平的提高和優(yōu)化，使得設(shè)備維護工作和維護費用都大大減少，降低了單位產(chǎn)品的成本，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益。