德興銅礦，江西銅業(yè)集團的主干礦山，是世界上主要的斑巖銅礦之一，也是中國最大的露天有色金屬礦山。擁有已探明的銅礦石儲量16.3億噸，現(xiàn)保有13.2億噸，銅金屬量超500萬噸。德興銅礦排水系統(tǒng)采用兩級模式，從負130米泵房排水至負10米蓄水池，再排至外部水庫。兩泵房無聯(lián)動，設(shè)備陳舊，自動化程度低，操作依賴經(jīng)驗。系統(tǒng)操作復(fù)雜，電費高，安全性能低。為降低成本、提高效率，需改造成智能化排水系統(tǒng)，實現(xiàn)自動控制泵啟停、均衡運行時間、優(yōu)化排水時間、降低電費，減少操作員勞動強度和誤操作風險。

工藝要求及控制方案 德興銅礦采礦場新增加的控制系統(tǒng)，監(jiān)控負10米泵站的6臺高壓電機、4臺中開泵、2臺真空泵、14臺電動球閥、20臺電動執(zhí)行器、24個壓力、4個流量、3個液位和輔助電力設(shè)備，同時與負130米泵站聯(lián)動控制。由藍普鋒PLC實時采集數(shù)據(jù)，通過上位機手動或自動啟停相關(guān)設(shè)備，實現(xiàn)無人值守，并自動生成運行報表。

系統(tǒng)構(gòu)架及主要硬件說明

德興銅礦排水系統(tǒng)自控系統(tǒng)拓撲圖，如下所示：    

圖1 泵站監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖

負10米泵站由RPC3000系列PLC進行監(jiān)控，系統(tǒng)由1個主機架和2個擴展機架組成，機架上安裝了冗余CPU模塊、電源模塊、CE通訊模塊、DI模塊、DO模塊、AI模塊和AO模塊。移動潛水泵由RPC2000系列PLC進行監(jiān)控，包括CPU模塊及AI模塊。RPC3000、RPC2000及負130米礦坑泵站原有控制系統(tǒng)融為一體，通過以太網(wǎng)與調(diào)度中心進行數(shù)據(jù)交互。

控制效果及優(yōu)點

該系統(tǒng)以藍普鋒PLC為核心，結(jié)合上位機軟硬件實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控，具備高性價比與高可靠性。監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，滿足設(shè)計要求，有效替代原有進口系統(tǒng)，并提升了自動化水平，支持無人值守，同時降低能耗。系統(tǒng)集中監(jiān)控，操作簡便，支持遠程APP監(jiān)控。系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性好，在-30℃~70℃環(huán)境下穩(wěn)定運行，自帶三防涂覆，適應(yīng)惡劣環(huán)境。現(xiàn)場投運后，運行穩(wěn)定，操作直觀，維護高效。

經(jīng)濟、社會效益及推廣價值

藍普鋒PLC在德興銅礦泵站的應(yīng)用，解決了人工操作中的效率瓶頸與安全隱患，標志著國產(chǎn)控制系統(tǒng)在高端工業(yè)場景中實現(xiàn)“從能用向好用”的跨越，為礦業(yè)裝備國產(chǎn)化提供了可復(fù)制的技術(shù)范式。未來，隨著國產(chǎn)PLC在更多高端場景的滲透，其技術(shù)紅利將向全產(chǎn)業(yè)鏈外溢，為中國工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展注入持久動能。  

圖2  現(xiàn)場PLC控制柜

圖3 調(diào)度中心監(jiān)控畫面