現(xiàn)如今“量升、價(jià)跌、增收、不增利”已成為電解鋁行業(yè)的代名詞。面對(duì)嚴(yán)重的產(chǎn)能過(guò)?！梆蠹病保⒓创蠓鶞p產(chǎn)猶如“刮骨療毒”，只能取得短期效果。通過(guò)技術(shù)升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)降本增效，才能做到長(zhǎng)期的“標(biāo)本兼治”。作為中國(guó)鋁行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)之一，寧夏能源鋁業(yè)希望通過(guò)技術(shù)升級(jí)最大限度地提高電解槽的單位面積產(chǎn)量，提升企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。
改造企業(yè)的背景：中電投寧夏青銅峽能源鋁業(yè)集團(tuán)有限公司(簡(jiǎn)稱寧夏能源鋁業(yè))是中國(guó)電力投資集團(tuán)公司旗下的二級(jí)控股子公司，全面負(fù)責(zé)中電投在寧夏項(xiàng)目的投資、建設(shè)、發(fā)展和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理。寧夏能源鋁業(yè)“十二五”期間計(jì)劃投資300億元，打造成為煤炭產(chǎn)能360萬(wàn)噸/年，電力裝機(jī)容量437萬(wàn)千瓦，電解鋁產(chǎn)能142萬(wàn)噸的大型綜合能源集團(tuán)。
這家企業(yè)是羅克韋爾自動(dòng)化的老朋友了。羅克韋爾自動(dòng)化的PowerFlex 700系列變頻器已經(jīng)在寧夏能源鋁業(yè)寧東鋁業(yè)分公司的多功能天車上穩(wěn)定服役多年，目前已進(jìn)入“銀發(fā)期”，為了提高天車的運(yùn)行可靠性以及完善備品備件降低維護(hù)成本，寧東鋁業(yè)分公司決定對(duì)現(xiàn)有天車行走變頻器軟硬件系統(tǒng)升級(jí)改造。
鋁電解車間的多功能天車是現(xiàn)代預(yù)焙陽(yáng)極電解生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，適用于預(yù)焙陽(yáng)極鋁電解工藝生產(chǎn)。多功能天車能夠完成鋁電解生產(chǎn)中的多項(xiàng)工藝操作，包括：打殼、更換陽(yáng)極、覆蓋氧化鋁、出鋁計(jì)量、輔助提升陽(yáng)極母線、安裝和檢修電解槽、吊運(yùn)槽上部結(jié)構(gòu)及槽殼和車間內(nèi)的其他零星吊運(yùn)。
鋁電解車間的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境概括來(lái)說(shuō)就是高熔鹽、大電流、強(qiáng)磁場(chǎng)、多粉塵和多煙氣。這要求行走變頻器具有強(qiáng)大的抗系統(tǒng)擾動(dòng)的性能，對(duì)電機(jī)控制精確，并能夠適應(yīng)復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。
除此之外，改造過(guò)程還遇到了這樣和那樣的諸多挑戰(zhàn)：譬如由于并車吊裝電解槽時(shí)需要兩個(gè)車同步運(yùn)行，所以天車的行走速度要與相鄰的兩個(gè)保持一致。在安裝方面，由于尺寸差異(安裝螺栓孔位置不一樣)，安裝新變頻器時(shí)需要增加橫梁。在系統(tǒng)方面，更換產(chǎn)品后，主控PLC程序需要修改完善并重新規(guī)劃ControlNet網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)場(chǎng)的鋁電解車間的多功能天車主要由大車、工具小車、出鋁小車和控制系統(tǒng)組成。大車采用箱型偏軌雙橋架結(jié)構(gòu)，運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用軸裝三合一減速器、6輪支撐和雙邊單向驅(qū)動(dòng)。主要包括：運(yùn)行機(jī)構(gòu)、橋架、絕緣葫蘆、小車供氣、陽(yáng)極框架供氣和出鋁供氣等機(jī)構(gòu)。工具小車是鋁電解車間多功能天車的核心，打殼機(jī)構(gòu)、陽(yáng)極更換裝置、撈渣裝置和下料系統(tǒng)都安裝在工具小車上，運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用軸裝三合一減速器、4輪支撐、雙邊單向驅(qū)動(dòng)。出鋁小車偏掛在主梁上，采用三合一減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，沿主梁導(dǎo)軌運(yùn)行。主要包括：行走、提升和計(jì)量等機(jī)構(gòu)。
寧東鋁業(yè)分公司的天車電控系統(tǒng)全部采用羅克韋爾自動(dòng)化產(chǎn)品，主控PLC采用ControlLogix系列，動(dòng)力部分采用PowerFlex700系列變頻器，系統(tǒng)采用ControlNet通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以保證系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下圖所示：
根據(jù)寧夏能源鋁業(yè)的需求，羅克韋爾自動(dòng)化將原有的PowerFlex700系列變頻器升級(jí)更換為相同功率的PowerFlex750系列變頻器。本次更新采用PowerFlex755變頻器替換大車行走部分。
升級(jí)后調(diào)試工作主要有兩部分：一是根據(jù)變頻器硬件及控制要求設(shè)置變頻器參數(shù)，二是在RSlogix5000中修改硬件組態(tài)及替換原有變頻器標(biāo)簽以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的重新規(guī)劃。
至此，將修改后PLC程序下載到主控CPU模塊中，系統(tǒng)全部上電，檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)通信是否正常，變頻器狀態(tài)是否正常，待網(wǎng)絡(luò)以及變頻器狀態(tài)均為正常后，方可帶載試車。
對(duì)于本次升級(jí)的效果，總結(jié)起來(lái)就是安全、高效、可靠和滿意。
PowerFlex755變頻器在帶載測(cè)試過(guò)程中，對(duì)電機(jī)的控制更加精準(zhǔn)，大車行走穩(wěn)啟停穩(wěn)，表現(xiàn)出了良好穩(wěn)定的工作狀態(tài)。寧東鋁業(yè)分公司車間主任何生平表示，電解車間生產(chǎn)環(huán)境比較特殊，有粉塵、腐蝕性氣體、高溫度及強(qiáng)磁場(chǎng)。PowerFlex 755系列變頻器硬件標(biāo)配加厚涂層保護(hù)，運(yùn)行至今所有參數(shù)均在目標(biāo)值內(nèi)。
在硬件和功能性方面，何生平特別強(qiáng)調(diào)了PowerFlex 755系列變頻器的實(shí)時(shí)時(shí)鐘和預(yù)診斷功能在生產(chǎn)和設(shè)備維護(hù)方面發(fā)揮的重要作用?！皩?shí)時(shí)時(shí)鐘可以為我們提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和有時(shí)鐘標(biāo)簽的運(yùn)行數(shù)據(jù)。預(yù)診斷功能可以實(shí)時(shí)跟蹤冷卻風(fēng)扇和輸出繼電器的使用壽命。變頻器通過(guò)編程組態(tài)可以檢測(cè)機(jī)械設(shè)備和電機(jī)的磨損運(yùn)行時(shí)間，為我們提供事先配置好的預(yù)警信息。從而有效防止了設(shè)備的非計(jì)劃停機(jī)?！?/FONT>
在編程調(diào)試方面，PowerFlex755變頻器具有LCD操作面板，支持中文顯示，并具有輔助啟動(dòng)引導(dǎo)菜單，“這大大地方便了我們配置和調(diào)試變頻器?！?何生平說(shuō)道，“使用羅克韋爾自動(dòng)化的RS Logix5000、DriveTools等PC工具軟件，可以非常方便地進(jìn)行變頻器的編程、配置、監(jiān)測(cè)和故障診斷?！?/FONT>
本次成功的升級(jí)改造大大提升了寧東鋁業(yè)分公司的電解鋁生產(chǎn)效率，羅克韋爾自動(dòng)化的天車電控系統(tǒng)解決方案為電解鋁生產(chǎn)企業(yè)提供了行業(yè)嚴(yán)冬中的“御寒”利器。
（轉(zhuǎn)載）
