庄治旭,李喜龙,曹俊鹏,田 爽,周文蒙

(中核通辽铀业有限责任公司,内蒙古 通辽 028000)

随着原地浸出采铀行业的发展,搭建自动化、数字化、智能化矿山成为必然趋势。在自动化程度越来越高的情况下,变频器的应用领域得到拓展,变频技术与微电子技术[1]结合,可通过改变电机工作电源频率的方式进行交流电动机的控制。

在原地浸出采铀工艺中,通过安装在抽液井中的潜水泵将浸出液抽至地表。潜水泵电机由集控室中的变频器进行频率调节及控制[2]。传统自动化系统常采用模拟量的方式进行频率调节及反馈采集[3],这种方式需要敷设大量线路,项目建设成本较高,维护工作量也较大,其应用具有一定的局限性。Modbus现场总线方式能有效解决这些问题,更具经济性[4]。

通辽某地浸采铀矿山一期井场存在集控室位置分散且相距较远的情况。以该井场为研究对象,集控室内的变频器、电磁流量计等设备采用Modbus现场总线方式进行通讯,以期提高对采区变频器控制的便捷性。

1 井场控制系统结构

某地浸矿山一期井场共建设10个集控室,每个集控室配置32台变频器、32台抽液流量计、80台注液流量计、1套自动化控制柜,系统结构见图1。

采用CPU 1513-1 PN作为井场各集控室的中央处理单元,该CPU支持多个从站扩展,网络连接功能强,处理速度快[5]。下位机使用TIA Portal软件进行组态、编程及调试。电磁流量计、变频器与CPU之间通过Modbus通讯进行数据交换,最终通过光纤以太环网将所有集控室数据传输至生产监控中心[6],完成各设备状态的采集与控制。……