摘要：生料浆配料过程是烧结法氧化铝生产中的重要工序，为了实现对该工序的控制，首先采用罗克韦尔公司的ControllogixPLC设计并开发了该过程的配料控制系统，结合罗克韦尔公司先进的三层网络即EthemeVIP、ControlNet、DeviceNet实现了配料过程的各种控制功能；利用RsViewStudio组态软件开发了丰富的监控画面，实现了过程监控、参数记录、报攀等功能：在上述工作的基础上，为了在实际投运前验证开发程序的有效性，开发了由PLC控制系统、PC机所组成的生料浆配料过程的实物测试平台，并进行了测试。
生料浆配料工艺是烧结法氧化铝生产中混合原料的重要工艺。在这个过程中，各种原料被输送到球磨机进行混合和研磨，形成生料浆。生料浆的质量指标影响最终氧化铝产品的质量和产量。基于生料浆配料过程的应用背景，利用称重配料系统的软硬件资源，设计开发了生料浆配料过程的配料控制系统。自动配料系统的日常主要内容包括控制方案、控制逻辑和监控画面开发。为了在实际投产前验证开发方案的有效性，专门设计了生料浆配料过程物理试验平台，主要包括试验平台的结构设计和调试，通过物理平台验证开发的生料浆称量控制系统程序的有效性。
1控制系统的设计和开发
1.1控制方案
为了控制氧化铝生料浆配料过程的工艺指标，主要采用以下方案:通过称重模块将各种原料和球磨机的重量反馈给PLC控制器，PLC通过变频器控制皮带秤和泵的转速。从而控制各种原料的流量，并通过监控计算机监控整个系统的运行。本设计采用美国罗克韦尔公司的Controllogx控制器，结合罗克韦尔公司的ControlLogixPLC和以太网/IP和DeviceNet等三层网络。PLC分别通过以太网和设备网络与上位机和变频器通信，变频器与泵和皮带秤连接。电源模块的型号为1756-PA72/C，CPU模块为1756-5561，以太网模块为1756-EN-BT以单磨系统为例，L1、I2和i3为交流三相电源，0A0为断路器，起保护作用。变频器通过接触器QA1~QA5、碱粉皮带秤、赤泥泵、碱赤泥泵，混矿皮带秤和石灰石皮带秤在泥浆泵和皮带秤工作时通过热继电器驱动装置BB连接到变频器上，如果工作电流过大，热继电器驱动装置BB就会工作，当前连接的电路就会断开，起到保护作用。
1.2控制程序
控制程序包括逻辑控制程序和连续控制程序两类。逻辑控制程序是指对关键设备的启停控制及联锁控制，主要包括：
(1)碱粉皮带秤、混矿皮带机、石灰石皮带秤的启停和联锁控制；
(2)赤泥浆泵、碱赤泥浆泵启停控制；
(3)球磨机启停控制。
连续控制程序是指对各种原料的流量控制程序，流量控制回路程序包括：
(1)碱粉流量控制回路；
(2)赤泥浆流量控制回路；
(3)碱赤泥浆流量控制回路；
(4)混矿流量控制回路；
(5)石灰石流量控制回路。
所有的流量控制均采用PI控制算法。
1.3监控画面
监控画面包括监控系统登录画面、帮助画面、工艺流程总画面、各磨机监控画面、加碱系统监控画面、红浆液箱监控画面、原料浆液箱监控画面、设备状态监控画面、参数概览监控画面、报警窗口监控画面、数据趋势图监控画面。
2实物测试平台的设计和开发
物理测试平台是一种将真实的PLC控制系统与目标设备相结合的先进方法。控制程序用ControlLgixPLC编写，将运行结果输出到对象设备，对象设备的计算机对被控对象进行计算，计算结果反馈给控制器，从而实现生料浆配料过程的闭环控制，从而验证了所开发的控制系统程序的有效性。
目标设备PLC和监控计算机通过以太网与PLC连接。对象设备PLC与控制器之间的通信为0PC(OLEforProcessControl)，可以通过开发的OPC工具连接任意一台OPC数据服务器，从而可以读取或写入连接的OPC服务器的数据。
3结语
本文以美国罗克韦尔公司的ControlLogix控制器为控制核心，结合以太网/IP、DeviceNet现场总线和PowerFlex系列变频器设计开发了氧化铝生料浆上料系统和物理测试平台。喂料系统的设计主要包括控制方案、控制逻辑和监控画面开发等。为了验证所开发控制系统的有效性，搭建了物理测试平台，包括测试平台的结构设计和调试，并通过该测试平台验证了所开发控制系统的有效性，为现场PLC调试项目提供了一种新的思路。
