电解整流柜的智能化设计

1.、概述

电解整流柜是有色金属电解冶炼电解提纯的一个主要核心设备。目前，电解整流柜采用本地、人工操作为主的控制方式，主要的缺点是工作效率不高、人工成本高，不能适应现代化、信息化管理的需求。

如今的信息化时代，是一个基于网络框架和IP之上上的各种新应用也迅速发展，基于IP技术的各种工控技术应用，如整流系统网络监控也应运而生。现在有色金属冶炼企业为了提高经济效益，提高劳动生产率，都希望在变配电站、电解整流系统实现无人值守，随着各个冶炼企业是生产工艺全面智能化改造，许多企业都有了相应的通讯网络，使远程自动化监控成为可能。在集中监控中心，能够对各变配电站、电解整流系统及其他重要工艺设备和管理系统的所有关数据、参量、图像进行监控和监视，以便能够实时、直接地了解和掌握各变配电站、电解整流系统及其他重要工艺设备和管理系统的情况，并及时对发生的情况作出及时反应和处理，这是现代企业的信息化管理所必须的。

2、电解整流柜设备系统性能

智能化网络化监控系统(上位计算机综合控制系统)由计算机、可编程序控制器和通信电缆连接器三部分硬件组成，以人机界面软件为基础，综合先进的计算机、控制、通讯技术研制而成，它能实现整流设备主要运行参数和状态的测量、控制，具有屏幕显示和打印输出的功能。系统操作简单、直观，界面友好，适应各种电解整流设备长期运行环境。

可对电解整流机组设备进行远方控制，机组负荷转移、统调/分调、有载自动/手动操作设定，系统操作简便。根据孤网特殊控制要求，可融入频率调节设定功能。

3、电解整流系统无人值守系统设计

无人值守控制系统可分为多个子系统，分别是数据采集子系统、监控子系统和主控室子系统。

3.1控制子系统的基本组成

由PLC、ZCS3000系列嵌入式网络控制服务器综合操作台、各类互感器、以太网交换机、单模光纤收发器、嵌入式模块等设备和软件组成。主要完成各类参数采集、运行监控和保护等功能。具体配置如下：

(1)变配电所PLC：采用西门子 S7-300系列PLC，DI量为N点;控制输出DO 为N点;采样输入AI为N路;控制输出AO 为N 路;以太网模块1个。(2)互感器：电压变送器N只 ，电流变送器N只。(3)整流柜站电缆、泵房控制、工艺监控：控制监控点N个。(4)整流柜站整流系统传感器N个，控制监控点N个。(4)以太网交换机2台、显示器1台、MODBUS-TCP通讯线等辅材1批。

3.2主控室子系统

由监控主机、数据采集、监控保护器、报警器、综合操作台、以太网交换机、嵌入式组态软件等组成。主要完成对变配电站、整流柜站内设备控制、监控及报警功能。通过网络控制设备的云动作。数据信息和控制信息都可以通过网络共享给连接在企业局域网里面的各科室计算机，以实现多维监控。

4.无人值守系统的功能

(1)使变配电站、整流柜站管理人员能通过人机界面观察变配电站、整流柜站内环境、设备运行情况，计量显示等。

(2)实时监测功能。可实现监测变配电站、整流柜站交直流各处断路器的分合闸状态，跳闸报警，各处的计量参数等，当变配电站、整流柜站所配电线路发生故障或需要检修时，系统警报。

(3)系统保护功能齐全。具有过压保护、过流保护、故障警报和火灾预警等等。

(4)远控及通讯组网功能。通过MODBUS-TCP通讯系统实现远距离的控制及监测，同时具备通讯组网及扩展功能。

(5)全天候24小时视频监控变电所及周围环境功能。