德兴铜矿泗洲选矿厂二期清水泵站实现自动化控制

德兴铜矿泗洲选矿厂二期清水泵站实现自动化控制

朱丹; 王增强

【期刊名称】《《铜业工程》》

【年(卷),期】2019(000)005

【总页数】4页(P114-117)

【关键词】变频调速; 电动闸阀; 检测仪表; 自动化控制; PLC; 视频监控

【作者】朱丹; 王增强

【作者单位】江西铜业集团有限公司德兴铜矿江西德兴 334224

【正文语种】中文

【中图分类】TD928.9

1 引言

德兴铜矿泗洲选矿厂二期清水泵站位于德兴铜矿泗洲选矿厂二期厂区内，该泵站建于1987年，迄今已使用30多年，设备老化、耗能严重，维修成本高，控制系统采用传统继电器的控制方式，24小时安排人员值班。

为满足长周期稳定生产和节能减排的要求，通过对原水泵控制方式的改进，普通闸阀改为电动闸阀，增加轴流风机对厂房进行通风，增加相应的过程检测仪表、PLC 控制系统以及泵房内视频监控系统等一系列的改进方式实现无人值守，远程控制水泵启停的目的。

2 水泵控制系统改造

图1 水泵控制主电路原理图

图2 电动闸阀电气控制及接线图

更换普通三相交流异步电动机为变频电机，功率仍为75kW。水泵采用变频器调速［1］以便于对高位水池进行恒液位自动调控。水泵控制分为现场控制和PLC远程控制，在现场设置机旁控制箱，将机旁控制箱上的转换开关切换至现场位置，通过操作控制箱上的开关按钮和调速电位器可实现水泵现场启停和出口水量调节。将机旁控制箱上的转换开关切换至远程控制，可在远程PLC系统电脑上实现自动控制

水泵的启停和调速。

3 电动闸阀控制设计

电动闸阀采用交流接触器+热继电器控制方式，电动闸阀［2］在现场控制箱上设

置转换开关，能过切换位置可分别实现现场和远程PLC系统2种控制方式。电动

闸阀电气控制及接线如图所示：

4 自动化检测仪表

（1）水泵出口流量检测仪表：设计1台插入式超声波流量，测量范围：0～

3000m3/h，安装于水泵总出口管上。

（2）水泵出压力检测仪表：在每台水泵出口及总出口管道分别设置智能型压力变送器6台，仪表测量范围：0～1.6MPa,分别用于检测各水泵出口管道。

（3）水泵振动检测仪表：在每台水泵的机座的横向和纵向分别安装振动传感器一台，仪表测量范围：0～20mm/s,分别用于检测水泵在动轮过程中的振动位移情况。（4）高位水池涖位检测仪表：在高位水池上安装超声波液位计一台，仪表测量范围：0～5m/s,用于检测高位水池实时液位。

所有自动化检测仪表[3]控制电缆接入PLC控制系统，由PLC系统给电仪表提供电源，可同时实现在本体仪表上和远程PLC控制系统中都能监测检测数据。

5 自动化控制系统设计

德兴铜矿泗洲选厂二期清水泵站更新项目自动化控制系统一套AB-

contrllogix5000型PLC控制系统，控制系统机柜安装于新建配电室内。设置两台控制计算机，一台用于编程的计算机作为工程站［4］，同时用于兼顾本控制室内的工艺监控，安装于泵房控制室内。另一台计算机作为操作员站安装于远程控制室（大樟树旁泵房内），网络连接采用以态网通讯协议，远程控制室与PLC系统敷设光缆连接。

在正常稳定的生产过程中，主要的过程控制参数包括水泵的开/停、水泵出口电动闸阀的开/闭、水泵出口流量、高位水池涖液位等，检测数据和受控设备信号均接入PLC控制系统中进行记录、分析和控制，详见控制系统网络框图。

6 视频监控系统设计［5］

为在自来水厂部调度室内及大樟树泵站控制室内监控现场情况，增加视频监控系统一套，视频信号利用光纤通讯传送至大樟树旁的泵房控制室内，用于远程视频监测泵房内部无人看守时的运行情况视频显示器和网络机柜安装于泵房控制室内，选用清网络摄像机带红外夜视功能的摄像机，分别安装于泵房进出口和泵房内的四个角落。采用网络通讯方案将视频信号传输至视频监控主机内。详见视频监控系统网络框图。

图3 plc控制系统网络框图

图4 视频监控系统网络框图

7 效果评价

德兴铜矿泗洲选厂二期清水泵站更新后泵站可实现无人值守［6］，较德兴铜矿其它泵站有如下诸多的优势：

（1）改造采用了变频电机，通过变频器控制电机的转速，运行平稳，节电效果显著。

（2）变频器控制电机，可实现电机的软启动，避免过大的启动电流对电机绕组绝

缘的破坏，设备故障率低，避免过大的启动电流对电网的冲击。

（3）增加了水泵的远程控制功能。将现场控制箱切换至远程控制模式，可以在自来水厂部远程操作水泵启停。

（4）可以实现电动开启闸阀。相比以往手动开启闸阀速度慢、费力、耗时等特点，本次改造可实现远程开启、关闭闸阀。

（5）提高了自动化水平，达到减员增效的目的。相比之前24小时安排人员值守，本次改造后的水泵房可实现无人值守，大大较小了人力资源成本投入。

8 结语

当年科技发展迅速，自动化、智能化是企业发展的趋势，随着德兴铜矿泗洲选厂二期清水泵站首次将传统的水泵站改成无人值守水泵站，投入后将大大提供德兴铜矿泵站自动化控制水平，为日后其它泵站改造提供了参考。

参考文献：

【相关文献】

［1］王久董.变频调速技术在北营发电厂锅炉引风机上的应用[J].本钢技术,2017(S1):66-67.

［2］祝捷.全封闭电动闸阀的结构分析[J] .阀门,2017(4)：31-33.

［3］刘慧明,罗淳.综合自动化控制系统在泵站应用中的特点及功能分析[J].电子制作,2014(3):236-236.

［4］发宏.循环水泵房设备无人值守设计与实践[J].福建建材,2017(6):95-96.

［5］莫桂阳.浅谈无人值守变电站网络监控系统[J].技术与市场,2019(6):195.

［6］许长新,夏夕雯,胡亚军,等.石人沟铁矿-180m水平中央水泵房无人值守系统设计与应用[J].现

代矿业,2016(5):208-211.