铝电解槽控机改造

键入文字 铝电解槽控机改造铝电解槽控机改造 技术要求技术要求 1 1 总则总则 1 1 本技术要求适用于东方希望包头稀土铝业有限公司一期 300KA 电解铝工程计算机控制系统 1 2 本技术要求提出的是最低限度的技术要求 并未对一切技术细 节作出规定 也未充分引述有关标准和规范的条文 供方应提供符 合工业标准和本规范书的优质产品 1 3 本技术要求所使用的标准如遇与供方执行的标准不一致时 按 较高标准执行 1 4 本次改造范围 电解一期一车间 1037 1096 槽 电解二车间 2037 2096 槽 共计 120 台电解槽 2 2 地理环境地理环境 年平均环境温度 10 海拔高度 1070m 最高温度 40 最低温度 28 电源相数 3 相 安装方式 壁挂式安装 3 3 工作环境工作环境 温度 20 60 键入文字 相对湿度 80 磁场强度 150 高斯 供电电源 隔离 AC380V 380V AC380V 220V 50HZ 模拟电流信号 4 20mA 和 0 5V 一 主要技术要求一 主要技术要求 铝电解槽计算机控制系统是铝电解生产的关键技术装备 是铝 电解槽技术不可分割的组成部分 是铝电解槽技术经济指标能否实 现的关键技术因素之一 本电解生产系列的槽型为 300KA 预焙阳极铝电解槽 根据该电 解槽的技术要求 铝电解槽计算机控制系统与槽控机必须与该槽型 的原则要求相适应 控制系统应采用集散式多级分布控制和决策管 理相结合的结构形式 控制系统应将数据采集 过程监控和生产管 理有机结合起来 保证系统可靠性高 适应性强 实用 维护灵活 方便 本工程拟采用的铝电解槽计算机控制系统与槽控机投运后应 确保本电解生产系列采用的 300KA 铝电解槽能达到国内领先的技术 经济指标 二 控制系统的主要技术要求二 控制系统的主要技术要求 2 12 1 控制结构 控制结构 2 1 1 一台槽控机控制一台电解槽 上位机使用研华工控机 配置甲方提供 上位机至电解厂房之间的通讯采用单模轻铠光缆 为通信介质 2 1 2 上位管理级由星型网络结构组成以太网 可通过硬件防 键入文字 火墙与公司局域网和万维网互联 2 1 3 整个系统采用 槽控机 监控 管理机 服务器 网络 数据库 终端用户 结构 完成对电解槽生产的控制 监视与管 理 每台电解槽均配备一台槽控机作为现场控制设备 它实时采集 槽电压和系列电流等现场信号及各种人工操作指令 根据电解槽的 实际生产状况 自动调节和控制电解槽的能量平衡与物料平衡 配 合上位机实现智能控制系统的关键参数修改 使电解生产保持在高 效平稳的状态下运行 监控接口计算机通过 CAN NET 实现与各槽控机通讯 实时监视 各电解槽的生产运行过程并实现控制参数修改 信息收集 汇总与 报表制作打印 数据保存至网络数据库等生产管理功能 监控接口 计算机还可通过高速以太网卡接入计算机局域网 电解生产异常信息智能语音报警系统实现对电解生产槽的异常 信息实时播报功能 控制系统主要技术指标 1 槽电压采样范围 0 65 535 伏 精度 0 2 2 槽电压控制目标范围 30 20mv 日均电压控制精度 20mv 3 氧化铝浓度控制范围 1 8 3 0 4 阳极效应系数 0 08 5 电流效率达到 94 以上 键入文字 2 22 2 槽控机槽控机 2 2 1 槽控机箱体采用双开门壁挂式结构 箱体与箱门制作应 规则 平整 不得有机械变形 箱门 门锁 门把手安装牢固 箱 门开 闭灵活好用 箱体密封良好 箱体制作材料采用冷轧钢板厚 度为 2mm 门锁钥匙要统一 便于开启 动力箱和逻辑箱为一体式 既美观又便于安装 由于安装现场属于旧系统升级改造 使用原有旧线路 为便于 接线 要求槽控机下部设置单独端子室 高度 300mm 长度厚度与 槽控机统一 端子室与槽控机制作为一整体 与槽控机穿板接线口 要求密封良好 2 2 2 逻辑部分及动力部分采用各自独立的电源 线路板的布 局及安装方式合理 并且便于维修和更换 各接线端子 接插件 接触良好 端子排有足够的绝缘水平和阻燃性能 漏电流 10mA 满足 UL 和 CSA 安全标准 绝缘电阻 输入与地 输入与 输出之间在环境温度 20 5 和相对湿度为 90 的情况下 绝缘 电阻 30M 满足 VDE 绝缘标准 2 2 3 动力 逻辑部分主要元器件选用施耐德产品 性能稳定 可靠 电压显示表两块 动力单元和逻辑单元加以区分 以保证任 一单元有故障时仍有电压显示 2 2 4 输入部分 输出部分 采样部分及通讯等与逻辑部分的 信号传输电路均采取隔离措施 输出驱动电路有相关保护 例 有 过压 过流保护措施等 键入文字 2 2 5 面板设计合理 便于操作 数据及信号显示 准确 清 晰 所选元器件适用电解厂房高温和强磁场环境的要求 2 2 6 槽控机动力箱设有急停按钮 可在故障发生时快速切断 阳极升降电源 380V 开关 使断路器分励脱扣器动作 同时切断 主回路 2 2 8 控制系统网络化 采用现场总线工业控制网络 总线结 构简单 可靠 负载能力和抗干扰能力强 2 2 9 槽控机工作环境指标 槽控机工作温度 20 70 抗磁场干扰 150GS 防护等级 IP54 2 2 9 槽控机面板显示屏 要求尺寸不小于 120mm 60mm 可 显示电解槽的各种实时状态 控制过程及保存相关信息 包括 本 槽槽号 自动 手动指示 通讯状态指示 效应指示 效应处理指 示 正常处理指示 阳极升降指示 打壳加料指示 加料周期指示 出铝 换极 抬母线指示 可在槽控机面板上查询当前设定电压 目标电压 噪声值 针振幅度 摆动幅度 当前时间 加工间隔 最近加料时间 最近分子比 最近原铝质量 最近槽温度 最近 Fe 含量 Si 含量 品位 最近出铝量 故障代码 下次 AE 间隔 AE 已发时间 AE 持续时间 当效应发生时自动切换到该处 AE 峰值电 压 AE 平均电压 最近 AE 类型 最近 4 日 AE 总数 当日氟盐量 氟盐余量 24 小时氧化铝总量 24 小时平均电压 24 小时平均电 键入文字 流 报警信息 最近 RC 时间等 2 32 3 槽控机电路主要技术要求 槽控机电路主要技术要求 2 3 1 槽控机具有逻辑箱自动和半自动态外和动力箱上纯手动 操作功能 2 3 2 对阳极动作的保护具有软硬件两方面保护 以保证阳极 动作的万无一失 2 3 3 具有自诊断功能 当槽控机出现故障时 能够在槽控机 面板上显示故障信息 且同步传送至上位计算机 并可选择向现场 播报的故障信息 2 3 4 具有高精度的槽电压数据隔离采样 并具有强抗干扰能 力 2 3 5 具有提升机上 下限检测及保护功能 阳极升 降电路 具有完整 可靠的安全保护措施 2 3 6 可单独控制 4 个打壳电磁阀 4 个下料电磁阀 即可执行 单点打壳下料动作 1 个反吹风 2 个氟盐下料电磁阀 2 3 7 具有良好的软硬件扩展功能 2 3 8 具有防雷措施 2 3 9 当上下两级通讯异常时 保证槽控机可独立工作 并可 恢复至服务器 当服务器发生故障时 上位机与槽控机可独立运行 2 3 10 槽控机具有掉电保护措施 使各种设定参数不丢失 再 恢复上电时 保持掉电前的设定控制参数 键入文字 2 3 12 数据采集精确化 槽控机必须采用高性能的 V F I F 转换器 确保温漂小 精度高 2 3 13 效应报警采用效应灯 语音报警 并提供支持报警电笛 的控制接点 2 3 14 语音报警采用现有的报警方式 2 42 4 槽控机硬件主要技术条件 槽控机硬件主要技术条件 2 4 1 工作电压 逻辑供电 AC220V 15 频率 50HZ 2 动力供电 AC3 相 380V 10 频率 50HZ 2 AC220V 15 频率 50HZ 2 阳极提升电机功率 7 5KW 2 4 2 工作方式 为连续工作方式 2 4 3 隔离耐压 槽控机内部用电与外部报警电笛供电有相应 的隔离措施 2 4 4 稳压电源 槽控机逻辑部件供电采用线性稳压电源 2 4 6 具有 4 个各自独立的打壳锤头动作情况检测 无源触点 与故障声光报警功能 即打壳气缸动作连续三次延时 10 秒不自动回 位 进行声光报警 2 4 9 支持 36VAC 效应 打壳锤头动作报警灯动作触点信号 且电源具有隔离措施 2 4 11 具有上下位机良好的通讯效果 各项参数发送接收准确 无误 不丢包 不失真 客户端访问数据不延时 不失真 键入文字 2 4 12 安装位置参照电解车间计算机图纸 2 4 13 槽电压采集系统技术指标如下 采样输入电压范围 0 65 53V 系统精度 误差 0 2 分辨率 16 位 工作温度 0 85 保存温度 25 125 2 52 5 系统软件主要技术要求系统软件主要技术要求 控制系统的软件包括槽控机控制软件 上位机监控软件和服务 器数据管理 客户端管理监视软件等 可自动获取来自化验室 电 测组等数据 监控软件工艺参数修改灵活 在权限允许的情况下 可以修改下位机的任何参数 槽控机控制软件可充分满足 300KA 大型预焙电解槽的工艺控制 需求 技术成熟 可靠 工控机监控软件和管理机软件操作界面友好 操作简便 功能 齐全 2 5 1 槽控机软件的主要技术要求 正常槽电阻控制 即升阳极和降阳极 正常加料控制 可通过上位机完成单点加料的 NB 间隔修改 效应预报加料控制 正常效应与突发效应检出 效应报警与效应预处理控制 抬母线操作跟踪 键入文字 氧化铝浓度自适应控制 出铝操作及出铝后控制 并及时显示和保存相关操作信息 换极操作及换极后控制 并及时显示和保存相关操作信息 波动的早期诊断与处理 槽控机阳极动作保护可靠 例 提升机限时动作保护 限压 限时 保护等 具有硬件看门狗保护电路和相应的软件保护功能 工艺参数设置和显示 参数掉电保护 2 5 2 管理机软件主要技术要求 各种生产工艺参数的设定 修改和查看 可以查看单槽的实时电压 实时工作状态 车间系列 电压 系列电流的实时显示 可以通过上位机查看到下位机的所有 工作状态 并以 Excel 格式提供 即槽控机面板的工作信息并能逐 一查看 班报 日报 效应报 故障报等各种统计报表 并可查询 参数修改记录 可浏览生产过程数据的历史曲线 支持各种异常信 息报警选择播报功能 并可按工区播报 能够自动导入电解生产管 理报表所需的化验分析等数据 2 5 3 服务器可满足多客户访问的需求 并可保存电解槽全寿 命数据 2 5 4 电解槽异常信息分工区广播报警 语音报警可由计算站 自行选择设定 可选择为对机房 对现场和两点同时报警 2 5 5 系统软件具有限电 电流大幅变化 电流检修 应急处 键入文字 理功能 不影响正常控制 2 5 6 可同步实时在各监控机和各网络客户机显示来自整流所 的系列电压 系列电流 并在班报 日报 统计报表上给出平均值 接口机报表与客户端报表保持一致性 2 5 7 可浏览各种所需历史曲线 在班报 日报 统计报表中 能显示出车间和整个系列的统计信息 报表 历史曲线等需严格按 照甲方要求进行制作 2 5 8 统计报表能显示出各时间段内的统计数据 2 5 9 铝电解槽计算机控制系统可通过加设硬件防火墙与公司 内部网络实现互联 数据共享 2 5 10 可保存 30 天以上故障及效应历史记录信息 2 5 11 具有成熟的过程监控软件 信息管理分析软件 以支持 槽控机有效地实现氧化铝浓度控制 热平衡控制 电解质成分控制 电解槽温度控制 2 5 12 可依权限修改相关工艺控制参数 自动审核和下发 由 工区长向上级提出参数修改意见 车间主任进行审核 再提交计算 站由值机员确认后下发 该过程由客户端软件完成 实现无纸化流 程 2 5 13 后台数据库维护方便 历史曲线的保存 清除 备份 导出方便 2 5 14 槽控系统投入使用后提供一切软件应用程序 资料及负 责相关技术人员的培训 键入文字 三 三 供货范围及时间供货范围及时间 3 1 供货范围 120 台槽控机及配套设备 3 2 供货时间 四 设计 安装与调试四 设计 安装与调试 4 1 安装及材料供货范围 甲方负责提供安装所需电缆 穿线 管等 所需电缆型号规格由乙方提出 可参照自控图纸 必须保证 要适应电解厂房的环境 乙方提出槽控机及辅助设备的安装方案 五 五 乙方提供 乙方提供 5 1 乙方负责提供详细的供货清单 5 2 对其所供设备安装所需材料 如甲供设备型号 电缆型号 等 提供详细的材料清单 见附表 5 3 所有招标货物的合同工作范围为完整的售前售后服务 含 制造 运输 备品备件的提供 易损件及图纸的提供 专用工具的 提供 乙方应提供 乙方应提供 设备合格证明书 每台设备一个 应用程序包含及其对应的支持程序 设备使用手册 维修用图 5 套 槽控机全套电路板备件 5 套 槽控机维修专用工具 5 套 键入文字 维修专用笔记本电脑一台 IBM ThinkPad T400 2767K17 完善的售后服务体系以及对检修人员和操作人员长期进行免费技术 咨询及人员培训 投标设备的详细技术资料 备品备件清册 及其它应提供的技术文件等 槽控机本体及相关设备提供两年质量保证 并对本槽控系统所有软 硬件长期提供免费技术支持及升级服务 槽控系统出现故障 甲方无法恢复的 乙方必须在 48 小时内赶到现 场解决 六 六 设备质量标准及要求设备质量标准及要求 6 1