CN105334818A - 剥锌生产线的分布式控制系统和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种剥锌生产线的分布式控制系统，包括行车控制器、剥锌机控制器、刷洗机控制器和总控制器，还包括对应的分布式控制器、对应的通信器和总控通信器；通信器通过分布式控制器与设备控制器连接，总控通信器直接与总控制器连接；通信器之间互相通讯，发布各自设备的运行信息；分布式控制器通过通信器接收其他设备的运行信息，进行联锁计算，对设备控制器发出指令；设备控制器接收指令并控制设备进行动作；总控通信器接收所有设备的运行信息，上传总控制器进行显示；本发明还公开了所述剥锌生产线的控制方法；包括对行车、剥锌机和刷洗机的控制方法。本发明对生产线的各设备进行分布式控制，实现剥锌生产的自动化，系统效率高、安全可靠。

Description

剥锌生产线的分布式控制系统和控制方法

技术领域

本发明属于工业控制领域，具体涉及一种剥锌生产线的分布式控制系统和控制方法。

背景技术

锌是重要的化工材料。在现代工业中，锌在电池制造等行业有着举足轻重的地位。

锌电解是锌冶炼过程中的一道重要的工艺，锌电解是用直流电进行电解。阳极板采用铅银合金板，阴极板采用铝板。电解的锌吸附在阴极板的两个面上。锌电解后的下一步工序是将锌从阴极板的两面上剥离出来。将锌剥离出来之后，还需要对已经剥锌的阴极板进行清洗作业，以方便阴极板再次利用。

现在，传统的方法是人工操作。工人控制行车将阴极板从电解槽中取出，吊装到剥锌机的进口链条上；人工启动剥锌机，剥锌机将阴极板上的锌剥落；仍然以人工的方式将已剥锌的阴极板吊装至刷洗机的进口链条上；再次人工控制刷洗机对已剥锌的阴极板进行刷洗操作；最后再由工人控制行车将刷洗后的阴极板吊装回电解槽，进行下一次的电解、剥锌操作。

随着目前大型铅锌企业的规模越来越大，电解锌的阴极板的尺寸也越来越大，现有的人工操作方法，工作强度大，工作效率低，而且工作环境恶劣，安全系数低。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种工作效率高、安全可靠的剥锌生产线的分布式控制系统。

本发明的目的之二在于提供一种所述的剥锌生产线的分布式控制系统的控制方法。

本发明提供的这种剥锌生产线的分布式控制系统，包括行车控制器、剥锌机控制器、刷洗机控制器和总控制器，还包括行车分布式控制器、行车通信器、剥锌机分布式控制器、剥锌机通信器、刷洗机分布式控制器、刷洗机通信器和总控通信器；通信器均通过相应的分布式控制器与相应设备的控制器连接，总控通信器直接与总控制器连接；通信器之间相互连接组成通讯网络，互相通讯，各通信器及时发布各自设备的运行状态信息；各分布式控制器通过相应的通信器发送各自对应的设备的运行状态和运行参数，也通过通信器接收其他设备的运行信息，进行联锁计算，并将下一步的控制过程发送给相应的设备控制器；设备控制器用于接收相应的分布式控制器发出的控制指令，进行相应的动作；总控通信器用于接收所有设备的运行信息，并上传至总控制器，总控制器接收设备的运行信息，并进行实时显示。

所述的行车控制器、行车分布式控制器和行车通信器，包括第一行车控制器、第一行车分布式控制器、第一行车通信器和第二行车控制器、第二行车分布式控制器和第二行车通信器。

所述的通信器之间的连接，为工业总线有线连接或无线网络连接。

所述的通信器之间的通讯，为广播通讯，且每次有且仅有一个通信器发送信息，其他通信器均接收信息。

所述的总控制器、行车分布式控制器、剥锌机分布式控制器和刷洗机分布式控制器，为工业控制计算机、专用工业控制器或PLC。

本发明还提供了所述的剥锌生产线的分布式控制系统的控制方法，包括如下步骤：

S1.所有通信器将各自对应的设备的运行状态在通信网络上依次进行循环发布；

S2.控制行车将待剥锌的阴极板从电解槽吊装至剥锌机的传输链条上空；

S3.控制行车在剥锌机完成剥锌工作后，将待剥锌的阴极板下放至剥锌机的链条上；

S4.控制行车在刷洗机已经完成前一批的刷洗作业后，将已经刷洗完毕的阴极板吊装回电解槽；

S5.控制剥锌机在有待剥锌阴极板、且行车已经下放完成后，将待剥锌的阴极板进行剥锌操作，并将已剥锌的阴极板送出剥锌机；

S6.控制行车在剥锌机已完成剥锌动作、且刷洗机已完成刷洗流程后，将已剥锌的阴极板吊装至刷洗机；

S7.控制刷洗机在刷洗机出口已没有刷洗完毕的阴极板、且行车完成下放动作后，将已剥锌的阴极板进行刷洗操作，并将刷洗完毕的阴极板送至刷洗机出口；

S8.重复所示S1~S7的步骤，完成所有阴极板的吊装、剥锌和刷洗工作。

所述的剥锌生产线的分布式控制系统的控制方法中，行车共有两台；步骤S2、S3、S4和S5中所述的行车为第一行车；步骤S6和S7中所述的行车为第二行车。

本发明提供的剥锌生产线的分布式控制系统和控制方法，采用通讯网络和分布式控制系统，将所有的运行设备进行互联和联锁控制，系统的控制逻辑和控制驱动在各个设备的控制器、相应的分布式控制器和通信模块中进行实现，实现了剥锌生产线的自动化控制和工作，极大的提高了剥锌工作的生产效率，也提高了系统的安全性和可靠性，降低了系统的错误率。

附图说明

图1为本发明的自动剥锌生产线的一种具体实施例示意图。

图2为本发明的一种具体实施例的功能模块图。

图3为本发明的一种具体实施例的方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明的剥锌生产线的一种具体实施例示意图：在该实施例中，剥锌生产线包括刷洗机、剥锌机、第一行车和第二行车。在本图示例中，第一行车将待剥锌的阴极板从1号系列电解槽区域吊出，并吊装到剥锌机上，第二行车将已剥锌的阴极板从剥锌机吊装到刷洗机，第一行车还需要将已经刷洗完毕的阴极板吊装回1号系列电解槽区域；同样的，自动剥锌生产线也可以由第二行车将待剥锌的阴极板从2号系列电解槽区域吊出，并吊装到剥锌机上，第一行车将已剥锌的阴极板从剥锌机吊装到刷洗机，第二行车还需要将已经刷洗完毕的阴极板吊装回2号系列电解槽区域。

如图2所示，为本发明的一种实施例的功能模块图：该实施例提供的这种剥锌生产线的分布式控制系统，包括第一行车控制器、第二行车控制器、剥锌机控制器、刷洗机控制器和总控制器，还包括第一行车分布式控制器、第一行车通信器、第二行车分布式控制器、第二行车通信器、剥锌机分布式控制器、剥锌机通信器、刷洗机分布式控制器、刷洗机通信器和总控通信器；第一行车通信器通过第一行车分布式控制器和第一行车控制器连接；第二行车通信器通过第二行车分布式控制器和第二行车控制器连接；剥锌机通信器通过剥锌机分布式控制器和剥锌机控制器连接；刷洗机通信器通过刷洗机分布式控制器和刷洗机控制器连接；总控通信器、第一行车通信器、第二行车通信器、刷洗机通信器和剥锌机通信器通过通信网络连接在一起，通信网络采用无线通讯网络；各个通信器相互之间以广播通信的方式进行通信，每次通信有且仅有一个通信器发送信息，其他通信器均接收信息；各通信器及时发布各自对应设备的运行状态信息；各分布式控制器通过相应的通信器发布自身所对应的设备的运行信息，也通过通信器接收其他设备的运行信息，进行联锁计算，并将下一步的控制过程发送给相应的设备控制器；设备控制器用于接收相应的分布式控制器发出的控制指令，进行相应的动作；总控通信器用于接收所有设备的运行信息，并上传至总控制器，总控制器接收设备的运行信息，并进行实时显示；总控制器可以是PLC或专用的工业控制器，也可以是工业计算机。

如图3所示，为本发明的方法流程图：本发明提供的这种自动剥锌生产线的控制方法，包括如下步骤：

S1.所有通信器将各自对应的设备的运行状态在通信网络上依次进行循环发布；

S2.控制第一行车将待剥锌的阴极板从电解槽吊装至剥锌机的传输链条上空；

S3.控制第一行车在剥锌机完成剥锌工作后，将待剥锌的阴极板下放至剥锌机的链条上；

S4.控制第一行车在刷洗机已经完成前一批的刷洗作业后，将已经刷洗完毕的阴极板吊装回电解槽；

S5.控制剥锌机在有待剥锌阴极板、且第一行车已经下放完成后，将待剥锌的阴极板进行剥锌操作，并将已剥锌的阴极板送出剥锌机；

S6.控制第二行车在剥锌机已完成剥锌动作、且刷洗机已完成刷洗流程后，将已剥锌的阴极板吊装至刷洗机；

S7.控制刷洗机在刷洗机出口已没有刷洗完毕的阴极板、且第二行车完成下放动作后，将已剥锌的阴极板进行刷洗操作，并将刷洗完毕的阴极板送至刷洗机出口；

S8.重复所示S1~S7的步骤，完成所有阴极板的吊装、剥锌和刷洗工作。

具体实施时，本发明提供的自动剥锌生产线的控制方法，可以分解为第一行车控制流程，第二行车控制流程、剥锌机控制流程和刷洗机控制流程：

第一行车控制流程为：第一行车从电解槽吊装待剥锌的阴极板到剥锌机进口传输链条正上方，此时第一行车分布式控制器从第一行车通信器获取其他各设备运行状态，判断第一行车是否运行到剥锌机进口链条正上方且剥锌机已完成剥锌流程，如果不是，则控制第一行车继续等待；如果是，则控制第一行车下放待剥锌的阴极板到剥锌机的传输链条；然后第一行车到刷洗机的出口处准备吊装已经刷洗完毕的阴极板；第一行车分布式控制器从第一行车通信器获取其他设备的运行状态，判断第一行车是否运行到刷洗机出口链条正上方且刷洗机已完成前一批阴极板的刷洗流程，如果不是，则第一行车继续等待，如果是，则第一行车起吊已经刷洗完毕的阴极板到电解槽；第一行车的控制流程如上所述，如此往复控制。

第二行车控制流程：第二行车分布式控制器从第二行车通信器获取其他设备的运行状态，判断剥锌机是否已完成剥锌流程：如果不是，则第二行车进入等待状态；如果是，则控制第二行车从剥锌机出口起吊已剥锌阴极板到刷洗机进口链条正上方，此时第二行车分布式控制器再次从第二行车通信器获取其他设备的运行状态，判断第二行车是否已运行到刷洗机进口链条正上方且刷洗机已刷洗完毕：如果不是，则第二行车进入等待状态；如果是，则第二行车下放阴极板至刷洗机的进口链条处。第二行车的控制流程如上所述，如此往复控制。

剥锌机控制流程：剥锌机启动后，剥锌机分布式控制器从剥锌机通信器获取其他设备的运行状态，判断第一行车是否完成阴极板下放且剥锌机出口无阴极板，如果不是，则剥锌机进入等待状态，如果是，则剥锌机分布式控制器控制剥锌机启动剥锌流程，完成剥锌流程控制，并将已剥锌的阴极板输送到剥锌机的出口链条处；剥锌机的控制过程如上所述，如此往复控制。

刷洗机的控制流程：刷洗机启动后，刷洗机分布式控制器从刷洗机通信器获取其他设备的运行状态，判断第二行车是否已完成阴极板下放动作且刷洗机出口无阴极板，如果不是，则刷洗机进入等待状态，如果是，则刷洗机启动，将带刷洗的阴极板刷洗干净后送出刷洗机，完成刷机流程。刷洗机的控制流程如上所述，如此往复控制。

Claims (7)

1.一种剥锌生产线的分布式控制系统，包括行车控制器、剥锌机控制器、刷洗机控制器和总控制器，其特征在于还包括行车分布式控制器、行车通信器、剥锌机分布式控制器、剥锌机通信器、刷洗机分布式控制器、刷洗机通信器和总控通信器；通信器均通过相应的分布式控制器与相应设备的控制器连接，总控通信器直接与总控制器连接；通信器之间相互连接组成通讯网络，互相通讯，各通信器及时发布各自设备的运行状态信息；各分布式控制器通过相应的通信器发送各自对应的设备的运行状态和运行参数，也通过通信器接收其他设备的运行信息，进行联锁计算，并将下一步的控制过程发送给相应的设备控制器；设备控制器用于接收相应的分布式控制器发出的控制指令，进行相应的动作；总控通信器用于接收所有设备的运行信息，并上传至总控制器，总控制器接收设备的运行信息，并进行实时显示。

2.根据权利要求1所述的剥锌生产线的分布式控制系统，其特征在于所述的行车控制器、行车分布式控制器和行车通信器，包括第一行车控制器、第一行车分布式控制器、第一行车通信器和第二行车控制器、第二行车分布式控制器和第二行车通信器。

3.根据权利要求1所述的剥锌生产线的分布式控制系统，其特征在于所述的通信器之间的连接，为无线网络连接。

4.根据权利要求1所述的剥锌生产线的分布式控制系统，其特征在于所述的通信器之间的通讯，为广播通讯，且每次有且仅有一个通信器发送信息，其他通信器均接收信息。

5.根据权利要求1~4之一所述的剥锌生产线的分布式控制系统，其特征在于所述的总控制器、行车分布式控制器、剥锌机分布式控制器和刷洗机分布式控制器，为工业控制计算机、专用工业控制器或PLC。

6.一种根据权利要求1~4之一所述的剥锌生产线的分布式控制系统的控制方法，包括如下步骤：

S1.所有通信器将各自对应的设备的运行状态在通信网络上依次进行循环发布；

S2.控制行车将待剥锌的阴极板从电解槽吊装至剥锌机的传输链条上空；

S3.控制行车在剥锌机完成剥锌工作后，将待剥锌的阴极板下放至剥锌机的链条上；

S4.控制行车在刷洗机已经完成前一批的刷洗作业后，将已经刷洗完毕的阴极板吊装回电解槽；

S5.控制剥锌机在有待剥锌阴极板、且行车已经下放完成后，将待剥锌的阴极板进行剥锌操作，并将已剥锌的阴极板送出剥锌机；

S6.控制行车在剥锌机已完成剥锌动作、且刷洗机已完成刷洗流程后，将已剥锌的阴极板吊装至刷洗机；

S7.控制刷洗机在刷洗机出口已没有刷洗完毕的阴极板、且行车完成下放动作后，将已剥锌的阴极板进行刷洗操作，并将刷洗完毕的阴极板送至刷洗机出口；

S8.重复所示S1~S7的步骤，完成所有阴极板的吊装、剥锌和刷洗工作。

7.根据权利要求6所述的剥锌生产线的分布式控制系统的控制方法，其特征在于所述的剥锌生产线的分布式控制系统的控制方法中，行车共有两台；步骤S2、S3、S4和S5中所述的行车为第一行车；步骤S6和S7中所述的行车为第二行车。