ZX-100 整流系列自动化控制系统简介
一、概述
ZX － 100 整流系列自动化控制系统，是我厂针对电化学、电冶金行业整流所供电特点，推出的一种新型的适用于带饱和电抗器稳流的二极管以及晶闸管整流的系列自动化控制系统。
正常整流供电单机组稳流，可以满足一般性电解供电的稳流要求，但是随着整流电解行业的技术进步及发展，电解槽工艺，特别是铝行业电解槽目前有越来越大的发展趋势，由此对整个系列的供电电流的稳定性要求也越来越高。设计具有自动控制功能的系列稳流控制系统，从而最大程度地发挥整流装置及电解槽自身潜能，已经开始在整流电解行业中得到认同。
系列自动化控制系统设计，要针对具体电解工艺及整流方式进行，对于铝电解工艺来讲，因存在的突然性的大幅度电解效应，因此采用一般常规控制技术难以达到最佳结果，而采用智能化的计算机控制技术则可以很好地适应这种控制要求，可以方便实现系列电流的快速升、降及稳定，在电网波动及机组运行方式发生变化时，可以在安全范围内自动平衡各机组电流，并通过对有载开关档位的控制，使机组运行于最佳工作状态点，从而在保证系统获得最佳稳流效果的同时，其系统的功率因数及谐波分量，整流效率等技术指标最优。
ZX － 100 整流系列自动化控制系统，主要由设在中央控制室远控屏或操作台上设立的系列总 PLC 监控装置及整流系列自动化监控触摸屏式人机操作界面构成。在触摸屏上，可以完成全部整流所整流供电设备的远程操作控制及其故障报警和状态显示，完成各单机组和总系列电流设定和自动调节控制功能。
本系统适用于 220KV 、 110KV 、 35KV 电压及以下等级的电化学、电冶金整流所整流供电中的整流系列自动化控制。
二、系统特点
ZX － 100 整流系列自动化控制系统特点：
1 ．系列电流及机组有载档位综合智能控制，最大化的发挥整流设备运行效率。
2 ．系列总 PLC 与各机组分 PLC 在功能、结构上相对独立，当总、分 PLC ，出现故障退出时，可以做到不影响整个系列的正常基本运行。
3 ．配套触摸屏人机界面完成全部整流所监控自动化所有操作监控及内部参数整定，操作简明、方便、可靠性能好。可与上位机的整流所综合自动化监控管理系统，形成整流监控的冗余备用。
4 ．系统可靠性高，抗干扰能力强。其核心部件选用进口原装，世界知名品牌 PLC ，所有输入输出及网络通信均经过光电隔离。
5 ．维护扩展性能好。 PLC 均采用模块化插件构成，当运行监测发现模块出现故障时，只需更换相应模块即可，本系统可选用 A- B 、 SIEMENTS 等大中型 PLC 主模块构成，相应支持各种国际标准网络通信协议。
三、系统结构
ZX － 100 整流系列自动化控制系统如图所示。
上位 PC 工作站 1 上位 PC 工作站 2
触摸屏 系列 PLC
PROFIBUS-DP 、 DH+
1# 机组 PLC 2# 机组 PLC 3# 机组 PLC 4# 机组 PLC
图 1 ZX––100 整流系列自动化控制系统结构图
系列 PLC 监控装置由可选用西门子 S7 － 300 PLC 或 A-B SLC503/4/5 系列 CPU 及 触摸屏人机界面（ POD ）构成，总 PLC 通过 PROFIBUS － DP 或 DH+ 等现场总线与 1~4# 机组 PLC 通讯，并通过通信接口模块与上位机后台进行数字通信。
四、系统功能
通过 ZX － 100 整流系列自动化控制系统，可实现在上位机及系列整流自动化监控系统触摸屏上对整流器、直流刀闸、纯水冷却器、有载开关、变压器、油风冷却器及高压断路器等整流供电设备的远程操作控制及其故障报警和状态显示，完成各单机组和总系列电流设定和自动稳流调节控制，完成各机组有载开关升降压综合控制功能。
ZX–100 整流系列自动化控制系统主要完成功能
• 模拟量数据测量
完成总直流电流、系列直流电压、系列电压绝缘监测、系列电压接地监测等模拟量数据测量。
• 状态量检测
⑴ 总电流给定机控 / 屏控选择
⑵ 总电流控制手动 / 自动调节选择。
⑶ 有载开关总调 / 分调。
3 ．系列电流机控 / 屏控选择
当模拟屏转换开关选择为机控时，系列电流及各机组电流给定完全由总 PLC 进行控制。
当模拟屏转换开关选择为屏控时，在控制屏上设有总、分调模拟电位器可调节总电流和各机组电流。
• 系列总直流电流自动控制方式
当模拟屏转换开关选择在机控，系列电流及各机组电流给定由总 PLC 控制如下：
⑴ 系列电流手动控制
当模拟屏电流控制手动 / 自动调节转换开关选择为手动时，在上位机上或 POD 上输入手动总电流给定值，总 PLC 直接输出对应的各机组 A 、 B 柜电流给定值。
⑵ 系列电流自动控制
当模拟屏转到自动时，可在上位机或 POD 上选择系列电流控制为恒电流、恒安时偏差、峰谷平控制及最大需量平衡控制方式 ( 总 PLC 上电缺省为恒电流控制方式 ) 。
5 ．机组有载开关升降压综合自动控制
可在上位机上选择设定机组有载开关的手动 / 自动控制方式。
若总控屏有载开关选择为总调时，可在上位机上或 POD 上，对相应机组有载开关实现公共升压或降压操作。
若总控屏有载开关选择为分调时，可在上位机上或 POD 上，实现有载开关单独升压或降压操作。
当机组有载开关在自动时，机组 PLC 自动对本机组的有载开关进行升、降压操作，同时配合调节机组饱和电抗器的控制电流，直至本机组的输出电流进入正常调节范围内。
6 ．整流机组运行控制方式选择
可在上位机上设定选择是否允许系列整流机组正常运行方式及三运行、二运行方式。
7 ．综合故障音响报警
当全部整流系统出现各类型故障时，则在总 PLC 上发出整流综合故障音响报警，可在消音、解音及故障复位。
8 ．与机组 PLC 通信
通过专用通信模块上接口，与 1~4 号整流机组 PLC 的通信模块通信，完成各整流机组的相应全部操作监控功能。
9 ．与上位机通信
通过以太网或其它通讯模块接口，与上位机进行数据通信，完成全部 PLC 所监控的整流设备的操作监控功能。
ZX–100 整流系列自动化控制系统触摸屏人机界面功能
在总控屏 ( 台 ) 上设置的整流系列触摸屏人机界面（ POD ）上，根据其实时性能好，可靠性高，界面功能强等特点，可设计针对不同厂家整流供电生产管理要求的运行界面，与上位机监控管理系统的形成整流监控双冗余和备份。其主要界面功能如下：
1 ．主接线图及运行实时参数显示；
2 ．整流机组各设备工作及电流给定调节、有载开关升降压等操作界面；
3 ．整流输出直流电流、直流电压趋势图；
4 ．整流系统故障报警模拟光字牌显示及当前故障报警表；
5 ．历史操作及事件顺序记录表；
6 ．系统安全密码及整流初始参数设定；
7 ．打印各种报表、曲线。
五、系列 触摸屏人机界面操作 简介
图 2 主画面
图 3 主接线图
图 4 1# 机组操作监控画面
图 5 总操作监控画面
图 6 1# 机组故障监控画面
图 7 趋势图画面
图 8 生产报表画面一
图 9 历史记录画面