国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司 王喜良
摘要:结合国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司100万吨钾肥项目,介绍引入SLC500、GPS和系统自动化控制的矿石采输水采机设备,并对其系统构成、主要功能、控制方案和相应系统软件作了说明,同时还介绍监控系统软件以及GPS卫星定位系统控制采收航道的主要功能。
关键词:SLC500 GPS 自动化系统 无线通讯 以太网 组态软件
1 引 言
国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司年产120万吨钾肥项目是国家“十一五”发展规划项目之一,该项目在原有年产10万吨的基础上扩大到年产120万吨的规模。整个工艺包括原矿的采集、原矿的输送和由原矿加工成产品的过程。原矿的采集是通过多条水采机组在盐田中不断的采掘,并将采掘到的矿料经浮管送至码头增压泵站;原矿的输送就是将由水采机组采集到的原矿通过增压泵站输送,经过数十公里输送到加工厂;加工厂将源源不断的原矿经过过滤、结晶,并加入化学药剂,经过物理化学过程生产出成品硫酸钾。
原矿的采集设备由水采机、浮管和锚机组成,实行定位逐行直线采收,采用GPS系统的差分方式实时动态(RTK)进行测量和定位控制。水采机、锚机与浮管连成一体,随着水采机切割轨迹的移动,锚机可以自动移动。大风来临时,根据风向和水采机位置,锚机自动移动浮管。
水采机系统采用美国Rockwell Automation公司生产的SLC 500作为控制系统的解决方案。该系统是中小型、框架式、模块化可编程控制器,它可以满足中小规模自动化应用项目的要求,SLC 500系统功能强大、处理快速、性能可靠、提供多种内存容量、框架供选择,可支持丰富的指令集。
同时SLC 500还提供多种网络通讯功能和丰富的I/O模块,基于Windows XP的操作系统编程软件使用方便、简单、纠错能力强,可以最大程度帮助开发人员节省时间,提高生产效率。并与无线通讯网络系统、GPS定位系统一起组成了一个先进的工厂自动化系统。
2系统构成
矿石采收控制系统分为岸基站、水采机、锚机和锚头增压泵站控制系统。该系统涉及到全系统的自动化控制,操作员不仅控制水采机的定向采收,锚机载安全区域自动移动,而且还兼顾着码头增压泵站的设备起停以及整个系统要能互相通信联系,各部分数据要能互相传输。
为了满足这些要求,系统总体结构采用无线通信网络,图1为水采机系统的总体结构图。

图1 水采机控制系统结构
水采机是系统的核心,其中包括二台前操作员站,二台后操作员站和一套由SLC5/05组成的可编程序控制器系统,实现对整个水采船的控制可分别进行正向和反向行走操作及显示系统的各个部分的运行状态,操作员站也可授权作为工程师站,负责系统的开发管理;锚机包括一个PanelView 1000操作监控站、无线通信和一套由SLC5/05组成的可编程序控制器系统,操作员站和工程师站通过无线串口与锚机通信,实现水采机对锚机控制;增压泵站包括一个PanelView 550操作监控站和一套由SLC5/05组成的可编程序控制器系统,通过无线以太网与码头增加压泵站通信,二台无线电台采用的是DATA-LINC的无线电台,实现水采机对增压泵站控制。水采机控制系统数据由码头增压泵交换机通过光缆传输到脱卤车间中央控制室集中调度和监视。
3 控制系统的功能实现
3.1水采机控制系统功能
水采机控制系统由操作站、PLC、无线电台、一套GPS定位移动站和六面智能MCC智能马达控制中心组成。GPS定位系统通过BASIC模板与SLC5/05通信;每台锚机也包括了一套GPS定位移动站和四面智能MCC柜,锚机的GPS定位系统也通过BASIC模板与SLC5/05通信。