摘 要:介紹了變頻器在高壓溶出喂料泵上的應用。 關鍵詞: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)的關鍵環(huán)節(jié)。我們知道，當溶出時間一定時，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，溶出反應各種物料的配比須在一定范圍內，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)生相應的調整，對于傳動系統(tǒng)，就是通過調節(jié)電動機的轉速來調節(jié)喂料泵的活塞沖次，從而實現(xiàn)喂料量的合理調整。 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子回路串電阻進行調整的特點，此種調速方法的本質是利用改變消耗于轉子外串電阻中的轉差功率來改變轉差率，達到調速的目的，屬于一種耗能調速方法。且系統(tǒng)故障率高，維護檢修工作量大，維護費用高，影響設備的運轉率和生產(chǎn)過程的連續(xù)進行。鑒于調速系統(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)的關鍵設備，它用于驅動電動機，并通過其自身的PID調節(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，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換為4- -20niA的標準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)的關鍵檢測元件，它把檢測到的礦漿流量轉換為4- -20 mA的標準信號送二次表顯示，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，電磁流量計將檢測到的礦漿流量轉化為4一20mA的標準信號，送數(shù)字顯示儀顯示并參與控制，當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，可靈活選用PI控制、PD控制或PID控制。當偏差x（給定值一反饋值）為正時，增加執(zhí)行量（輸出頻率），當偏差為負時，則減小執(zhí)行量。執(zhí)行過程如圖3所示。 2.3 關于系統(tǒng)的保護 為保證系統(tǒng)的安全可靠運行，我們除設置了設備的常規(guī)電氣保護外，還設置了保證系統(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，控制準確，精度高，充分保證了喂料泵準確送料，大大優(yōu)化了生產(chǎn)指標，提高了礦漿中氧化鋁溶出率和設備臺時產(chǎn)能，取得了巨大的經(jīng)濟效益。同時由于系統(tǒng)設置先進，自動化水平高，系統(tǒng)可靠性高，提高了設備的可運轉率，為氧化鋁的增產(chǎn)提供了設備和控制上的保證。變頻調速技術的應用，保證了調速平滑、連續(xù)，實現(xiàn)了節(jié)能;設備技術水平的提高和優(yōu)化，使得設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。