PLC 在钴萃取污水处理站的应用

郎 明

（新鑫矿业股份公司阜康冶炼厂 阜康 831500）

1 引言

随着计算机控制技术的迅速发展，以微机处理为核心的可编程序控制器（PLC）控制已逐步取代继电器控制，现已普遍应用于各行各业的自动控制领域。阜康冶炼厂为减员增效，提高自动化程度，在近几年的新增项目中，都采用PLC、DCS控制系统。在实践运行中，得到很高的评价。其性能安全可靠，方便操作维护。

PLC技术经过多年的发展，已经变得相当成熟，软硬件可靠性都非常高。采用PLC做为核心控制器来实现远程操作、自动控制。不仅仅节约人力成本，而且可以消除人工操作带来的诸多不可靠因素，从而大大提高生产的稳定性和准确性。

2 原因说明

阜康冶炼厂新建钴萃取项目，采用PLC、DCS控制系统。其项目中的污水处理系统，配碱工作是由人工操作完成。其原因是我厂使用的都是袋装固态碱，在污水处理时需要添加碱进行酸碱中和。而在间排槽、连排槽罐内操作加碱的过程中，全都是由人工一袋一袋往槽体内加固态碱，无法实现自动控制。

污水处理站需要加碱的共有三个槽罐，其两个间排槽一个连排槽。需要加碱时，首先由两个人到厂房里固态碱堆放点，用拉车一袋一袋装上车，推到污水处理站，再一袋一袋卸下车。然后由一个人在零平面绑好袋子，一个人登上三米高的槽面操作单梁吊，将固态碱一袋一袋吊到槽面，最后在槽面上的人用刀子划开袋子往槽体内加碱。零平面的人观察PH计控制加碱量，有时中和反应慢加碱量无法准确控制，就会造成材料成本的浪费。有时碱液反应强烈可能发生喷溅现象，操作人员存在较大的安全风险，存在一定的危险性。这样三个槽罐配完碱，工人都累得不行。在加碱的过程中，厂房里需要操作其它设备时，他们还要回到工作岗位干些别的工作，给生产增加很大负担。另外厂里在不断减员的情况下，车间的生产任务显得格外紧张。

针对此情况，厂部决定改变现状，污水加碱采用液态碱。通过碱液池由电机泵、管道输送、电动阀门进液、远程控制操作。可以解决人工不足的现状，降低工人劳动强度，同时提高自动化控制水平，又可以提高生产效率。

3 制定方案

厂部决定使用液态碱，那就需要输送泵、电动阀控制操作，此项课题交电仪中心来完成。这是我厂以来，第一次由电气技术员自己设计、自己配置、自己安装使用的PLC控制设备。全面了解其性能要求，制定前期方案。

（1）了解液态碱池的安装位置，确定液碱泵的安装位置，控制方式。

（2）确定管道的走向位置，两个间排槽、一个连排槽进液电动阀的安装位置。

（3）确定设备负荷的载流量，确定电缆的规格、长度、安装位置。

（4）确定PLC的型号，通讯模块型号及连接方式。

（5）确定光纤收发器的安装位置。

（6）根据材料配置控制箱，确定控制箱安装位置。

（7）中控室力控组态软件查找相关点位，组态画面制作，动态连接。

（8）组态软件程序的编制与下载。

（9）确定控制箱的控制方式，操作方法。

（10）确定电动阀的控制接线方式。

4 方案实施

（1）液碱泵的控制，是利用钴萃取低压配电室内的备用设备端来安装使用。由中控室上位机远程控制操作和现场就地控制操作启停泵。

（2）污水间三台电动阀门，按照电气要求选择2.5平方电缆，规范布线安装。

（3）控制箱根据元器件的规格合理配置，箱门设计有远程、就地控制。

（4）控制箱体安装在污水间低压控制柜的旁边，便于从控制柜提取控制电源，便于通讯信号线的连接。节约成本，方便运行人员操作。

图1

（5）西门子200编程软件中通过相关设置完成S7-200PLC与通讯模块CP243-1配置

（6）西门子S7-200PLC，通过西门子通讯模块CP243-1连接

（7）S7-200PLC与力控组态软件通讯S7-200 TCP协议、IP地址、IO组态

（8）PLC端口的配置及内部程序编制（图1）

（9）PLC外部接线图（图2）

(10)上位机组态画面的制作，动态连接，操作可视化。

图2

5 结束语

电仪中心自己设计的PLC控制系统，通过运行调试，无论是就地还是远程均能实现电动阀门的控制，同时也将运行状态准确反映给上位机。此控制系统在运行过程中整体性能稳定可靠，故障率低，操作简单方便，大大降低工人的劳动强度，提高了配液精度以及劳动生产效率，提高了自动化水平，达到了预期的目标。