一、引言

隔膜泵是借助薄膜将被输液体与活柱和泵缸隔开，从而保护活柱和泵缸，是一种新型输送机械，是目前国内较新颖的一种泵类。对于各种腐蚀性液体，带颗粒的液体，高粘度、易挥发、易燃、剧毒的液体，均能予以抽光吸尽。隔膜泵有四种材质：塑料、铝合金、铸铁、不锈钢。隔膜泵膜片根据不同液体介质分别采用丁腈橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯、聚四六乙烯等安置在各种特殊场合，用来抽送各种介质以满足需要。隔膜泵既能抽送流动的液体，又能输送一些不易流动的介质，具有自吸泵、潜水泵、屏蔽泵、泥浆泵和杂质泵等输送机械的许多优点。

   氧化铝生产的前端工序是先将铝矾土粉碎制成原矿浆，再将合格的原矿浆通过隔膜泵送至高压溶出器，在一定的外部条件作用下，溶出铝土矿中的氧化铝得到铝酸钠。当溶出时间一定时，溶出速度越快，氧化铝的溶出率就越高，产能越大。但溶出反应需在一定条件下进行，要保证氧化铝的高溶出率，就要保证各种物料的相对平衡，在其他条件相对变化的情况下，要求料浆泵的喂料量进行相应的调整，这样才能优化生产工艺指标，进而优化氧化铝生产的技术经济指标。为实现生产工艺过程的优化进行，隔膜泵是采用拜尔法生产氧化铝，尤其是采用管道化溶出工艺的氧化铝厂的重要设备，被誉为拜尔法氧化铝厂的心脏部位，其运转率直接代表着氧化铝厂的投矿运转率。

二、控制要求

2022年山东某氧化铝有限公司4套隔膜泵技改项目，原变频器采用西门子6SE70系列变频器，已使用15年以上，因使用年限长，产品停产备品备件采购周期较长，导致设备故障维修时间长，对生产造成重大隐患。

隔膜泵电机参数如下：电机功率770kW、额定电压690V、电流781A、转速990r/min。

客户对电气传动系统提出以下要求：

（1）在使用原机械设备的基础上，通过改变电气控制系统的控制方法，使电动机转速在0～990rpm之间连续可调，且能够带载起动隔膜泵；

（2）设备起动平缓，运行稳定可靠。

（3）采用三地操作，分别设置在机旁、变频器控制室、仪表室。泵组的开、停在机旁和变频器控制室进行，仪表室只有在管道超压或其他紧急情况下进行设备紧急停车；当进料量给定值确定后，系统能够自动跟踪给定值。

（4）采用Profibus-DP通讯，需要实现无缝替换西门子6SE70系列变频器。

三、英威腾方案

针对现场客户需求，采用英威腾GD800系列变频器，变频器选型为单传柜机GD800-16-0800-6，控制盒与单元之间采用光纤通讯；输入侧配置输入电抗器；为了降低变频器对电网的谐波干扰，每个变频器单元输入侧还配置有输入滤波器；变频器单元输出侧配置输出电抗器。PLC为西门子300系列，采用DP通讯，现场无需更换PLC以及控制逻辑方式，实现无缝替换。系统图如下：