CN201729893U - 一种铝电解槽控机系列电流信号监测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电气技术，具体地说是涉及一种铝电解槽控机电流信号自动监测装置。本实用新型一种铝电解槽控机系列电流信号监测仪包括电源转换电路、电源指示电路、电源转换电路、信号放大电路、报警控制电路、信号电源指示电路、报警电路。本实用新型结构简单，造价低廉，是一种比较实用的在线监测手段和方法。本实用新型一种铝电解槽控机系列电流信号监测仪由于能够及早发现故障，大大降低了维修成本，也避免了因长时间电流异常而带来的巨大经济损失，所产生经济效益是相当可观的。可进一步提高维修人员的维护水平和设备使用寿命，具有较大的社会效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电气技术，具体地说是涉及一种铝电解槽控机电流信号自动监测装置。
背景技术
槽控机的系列电流信号是从动力厂115KV整流系统的大哈马器采集而来的一个直流信号，此直流信号经过电解槽下的电缆传输到计算机站主控制室，通过计算机站主控制室信号分配器内部的AC/DC转换器将直流电流信号转换成计算机可以识别的数字信号，此信号一方面传给工控机，用于控制系统进行监控功能，另一方面通过计算机站至车间的电缆传输给电解车间的槽控机，槽控机将采集到的数字信号进行解析、计算，然后对电解槽进行实时控制，因此系列电流信号对于铝电解控制系统来说是重要的控制命脉。
在实际的生产过程中，该信号在经过电解槽下的电缆传输时，由于传送距离较长，外加电解车间槽下高温、高粉尘、强磁场的恶劣环境的影响，各种电缆相互交错，漏槽的状况也是有发生，因此导致信号在传输过程中经常有短路和断路的情况发生，由于没有有效的监测手段，当信号发生断路或短路时，根本无法知道，不能及时发现，这会严重影响槽控机控制系统的正常控制效果，对电解生产也造成严重的后果。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种可对槽控机电流信号自动有效的监控，及时消除对电解生产造成不良影响和各种因素的铝电解槽控机系列电流信号监测仪。
本实用新型一种铝电解槽控机系列电流信号监测仪通过下述技术方案予以实现：本实用新型一种铝电解槽控机系列电流信号监测仪包括电源转换电路、电源指示电路、电源转换电路、信号放大电路、报警控制电路、信号电源指示电路、报警电路，所述的电源转换电路的电源端子T1串联熔断器F后接滤波电感L的1脚，电源端子T2接滤波电感L的3脚，滤波电感的输出端2脚与滤波电容C1的1脚连接，滤波电感L的4脚与滤波电容C1的2脚连接；电源指示电路由电阻R1和氖泡D1组成，电阻R1与氖泡D1串联后电阻R1的1脚和滤波电容C1的1脚与电源转换电路AC/DC转换模块U1的1脚连接，氖泡的2脚与电源转换电路AC/DC转换模块U1的2脚连接；电源转换电路的AC/DC转换模块U1输出端3脚与DC/DC模块的1脚和报警控制电路的固态继电器S1的1脚连接，电源转换电路转换模块U1的输出端4脚与DC/DC模块U2的2脚连接；DC/DC转换模块U2的输出端3脚接至降压电阻R2的1脚和滤波电容C2的1脚，滤波电容C2的2脚与VCC线连接，DC/DC转换模块U2的输出端4脚接至发光二极管D2的2脚并与VCC线连接，电阻R2的2脚与发光二极管D2的1脚连接；所述的信号放大电路的差分总线收发器U3的8脚与电源转换电路的DC/DC转换模块U2的输出端3脚连接，差分总线收发器芯片U3的7脚与槽控机系列电流信号外接端子T3F+连接，差分总线收发器芯片U3的6脚与槽控机系列电流信号外接端子T4F-连接，槽控机系列电流信号外接端子T3和T4之间串联连接电位器R3，差分总线收发器芯片U3的5脚与VCC线连接，信号放大电路的差分总线收发器芯片U3输出端1脚与发光二极管D3的1脚连接，差分总线收发器U3输出端2、3、4脚与VCC线连接，发光二极管D3的2脚与放大三极管Q的基极b脚连接，放大三极管Q的发射极e端与VCC线连接，放大三极管Q的集电极c端与报警控制电路的固态继电器S1的2脚连接；所述的报警控制电路的3脚与220V交流电源连接，4脚与继电器J的线圈1脚连接，继电器J的线圈2脚与报警电路的变压器B的2脚并联后接地；220V交流电源与继电器J的输入端3脚连接，继电器J的常闭触点输出端5脚与报警电路的开关K2的输入端1脚连接，开关K2的常闭触点输出端2脚与变压器B的输入端1脚连接，变压器B的输入端2脚接地；变压器B的输出端3、4脚与报警器S2的两端连接。
本实用新型一种铝电解槽控机系列电流信号监测仪与现有技术相比较有如下有益效果：本实用新型一种铝电解槽控机系列电流信号监测仪成功解决了电流槽控机电流信号的在线监测问题。当系列电流信号大于100KA时，监测仪进行正常监测功能；当电流信号小于等于100KA时，或者断路情况发生时，信号监测仪立即报警，提示维修人员及时进行处理，可以及早发现异常情况造成控制系统的失控问题，避免设备事故的发生，确保了控制系统的安全稳定运行和实时控制。本实用新型结构简单，造价低廉，是一种比较实用的在线监测手段和方法。本实用新型一种铝电解槽控机系列电流信号监测仪由于能够及早发现故障，大大降低了维修成本，也避免了因长时间电流异常而带来的巨大经济损失，所产生经济效益是相当可观的。可进一步提高维修人员的维护水平和设备使用寿命，具有较大的社会效益。
附图说明
本实用新型一种铝电解槽控机系列电流信号监测仪有如下附图：
图1为本实用新型一种铝电解槽控机系列电流信号监测仪原理图；
图2为本实用新型一种铝电解槽控机系列电流信号监测仪系列信号流程图。
其中：1、电源转换电路；2、电源指示电路；3、AC/DC转换电路；4、信号放大电路；5、报警控制电路；6、信号电源指示电路；7、报警电路；8、计算站主控室；9、车间槽控机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型一种铝电解槽控机系列电流信号监测仪技术方案作进一步描述。
如图1-图2所示，本实用新型一种铝电解槽控机系列电流信号监测仪包括电源转换电路1、电源指示电路2、AC/DC转换电路3、信号放大电路4、报警控制电路5、信号电源指示电路6、报警电路7，所述的电源转换电路1的电源端子T1串联熔断器F后接滤波电感L的1脚，电源端子T2接滤波电感L的3脚，滤波电感的输出端2脚与滤波电容C1的1脚连接，滤波电感L的4脚与滤波电容C1的2脚连接；电源指示电路2由电阻R1和氖泡D1组成，电阻R1与氖泡D1串联后电阻R1的1脚和滤波电容C1的1脚与AC/DC转换电路3AC/DC转换模块U1的1脚连接，氖泡的2脚与电源转换电路3AC/DC转换模块U1的2脚连接；AC/DC转换电路3的AC/DC转换模块U1输出端3脚与DC/DC模块的1脚和报警控制电路5的固态继电器S1的1脚连接，电源转换电路3转换模块U1的输出端4脚与DC/DC模块U2的2脚连接；DC/DC转换模块U2的输出端3脚接至降压电阻R2的1脚和滤波电容C2的1脚，滤波电容C2的2脚与VCC线连接，DC/DC转换模块U2的输出端4脚接至发光二极管D2的2脚并与VCC线连接，电阻R2的2脚与发光二极管D2的1脚连接；所述的信号放大电路4的差分总线收发器U3的8脚与AC/DC转换电路3的DC/DC转换模块U2的输出端3脚连接，差分总线收发器芯片U3的7脚与槽控机系列电流信号外接端子T3F+连接，差分总线收发器芯片U3的6脚与槽控机系列电流信号外接端子T4F-连接，槽控机系列电流信号外接端子T3和T4之间串联连接电位器R3，差分总线收发器芯片U3的5脚与VCC线连接，信号放大电路4的差分总线收发器芯片U3输出端1脚与发光二极管D3的1脚连接，差分总线收发器U3输出端2、3、4脚与VCC线连接，发光二极管D3的2脚与放大三极管Q的基极b脚连接，放大三极管Q的发射极e端与VCC线连接，放大三极管Q的集电极c端与报警控制电路(5)的固态继电器S1的2脚连接；所述的报警控制电路5的3脚与220V交流电源连接，4脚与继电器J的线圈1脚连接，继电器J的线圈2脚与报警电路7的变压器B的2脚并联后接地；220V交流电源与继电器J的输入端3脚连接，继电器J的常闭触点输出端5脚与报警电路7的开关K2的输入端1脚连接，开关K2的常闭触点输出端2脚与变压器B的输入端1脚连接，变压器B的输入端2脚接地；变压器B的输出端3、4脚与报警器S2的两端连接。
实施例1。
本实用新型一种铝电解槽控机系列电流信号监测仪原理图如图1所示，T1、T2为220V交流电源的外接端子，T3、T4系列电流信号外接端子。熔断器F(250/A)的1脚接220V交流接线端子T1，2脚接滤波电感L的1脚，滤波电感的3脚接220V交流电源的另一个接线端子T2。滤波电容的2脚接C1的1脚，它的4脚接滤波电容的2脚，用于吸收浪涌电压，构成滤波电路，同时滤波电容C1的1脚和R1的1脚和交流直流转换模块AC/DC模块的1脚相连，R1的2脚和氖泡D1的1脚相连，氖泡的2脚接至C1的2脚，R1和氖泡组成指示电路，表示220V电源供电正常，为U1(AC/DC)模块提供220V电源，220V交流电经过AC/DC电源模块转换成直流12V电源，为DC/DC模块和固态继电器提供工作电源。12V电源的正端脚3接至固态继电器的1脚和电源模块DC/DC的1脚，一方面为固态继电器提供12V工作电源，一方面为DC/DC模块提供12V电源。U2的作用是将12V电源转换成5V电源，为U3(SN75176)提供工作电源，U2的输出端为3、4脚，3脚接至R2的1脚和C2的1脚，4脚接至发光二极管D2的2脚，构成电源指示灯回路，表示5V电源工作转换成功，C2的2脚接至地VCC。U3芯片SN75176是差分总线收发器，SN75176的5、8脚接DC/DC的输出3、4，6、7脚接至电流信号输入端子T3和T4，接收电流频率信号，U3的2、3、4、5接地VCC，1脚为输出端，接发光二极管D3的1脚，发光二极管的2脚接至放大三极管Q(3DG130)的基极b脚，三极管的e端接地，三极管的c端接至固态继电器S1(XSSR-DA)的2脚，固态继电器的3脚接至220V电源的一端，4脚继电器J(200/220VA)线圈的1端，线圈2端接大地GND，固态继电器的3脚一方面接交流电源220的一端，同时接继电器的一对常闭触点3、5，接触器的3、4为一对常开触点，触点5接至开关K2的1脚，开关K2平时位于合上状态，开关K2的2脚接至变压器B的1脚，B的2脚接地GND，B为220AC/12AC型变压器，变压器的3、4脚接至报警器S2两端，若有不良情况发生，及时可以报警，R3为1K的可调电阻，根据生产需要，电流小于某个范围时进行报警。
工作原理：将K2达到闭合状态，SN75176的6脚和7脚接系列电流频率信号(F+、F-)，当系列电流信号小于100KA时，转换后的频率信号小于6KHZ，此时SN75176的1脚输出为低，D3不导通，则3DG130基极为低电平，3DG130不导通，固态继电器S1也不工作，继电器J的常闭触电保持闭合，使报警器得电，开始报警，说明系列电流信号有异常情况发生，应该及时处理；若系列电流信号大于100KA时，频率大于6KHZ，SN76176的1脚输出为高，3DG130开始工作，它的C脚变低，固态继电器的1和2导通，使接触器的线圈得电，常开触点闭合，常闭触点断开，使变压器原边失电，报警器没有电源，报警器不响，说明电流信号正常。本实用新型一种铝电解槽控机系列电流信号监测仪系列电流信号流程图如图2所示，根据生产的需要，报警的电流值可以根据R3来进行调整，达到所需的报警值，确保能够符合现场生产的需要。本实用新型一种铝电解槽控机系列电流信号监测仪安装在计算机站主控制室8内，位于系列信号分配器(F+、F-)的输出端，直接进行系列电流信号的监控作用，如图2所示。
Claims (1)
1.一种铝电解槽控机系列电流信号监测仪，包括电源转换电路(1)、电源指示电路(2)、AC/DC转换电路(3)、信号放大电路(4)、报警控制电路(5)、信号电源指示电路(6)、报警电路(7)，其特征在于：所述的电源转换电路(1)的电源端子T1串联熔断器F后接滤波电感L的1脚，电源端子T2接滤波电感L的3脚，滤波电感的输出端2脚与滤波电容C1的1脚连接，滤波电感L的4脚与滤波电容C1的2脚连接；电源指示电路(2)由电阻R1和氖泡D1组成，电阻R1与氖泡D1串联后电阻R1的1脚和滤波电容C1的1脚与AC/DC转换电路(3)AC/DC转换模块U1的1脚连接，氖泡的2脚与电源转换电路(3)AC/DC转换模块U1的2脚连接；AC/DC转换电路(3)的AC/DC转换模块U1输出端3脚与DC/DC模块的1脚和报警控制电路(5)的固态继电器S1的1脚连接，电源转换电路(3)转换模块U1的输出端4脚与DC/DC模块U2的2脚连接；DC/DC转换模块U2的输出端3脚接至降压电阻R2的1脚和滤波电容C2的1脚，滤波电容C2的2脚与VCC线连接，DC/DC转换模块U2的输出端4脚接至发光二极管D2的2脚并与VCC线连接，电阻R2的2脚与发光二极管D2的1脚连接；所述的信号放大电路(4)的差分总线收发器U3的8脚与AC/DC转换电路(3)的DC/DC转换模块U2的输出端3脚连接，差分总线收发器芯片U3的7脚与槽控机系列电流信号外接端子T3F+连接，差分总线收发器芯片U3的6脚与槽控机系列电流信号外接端子T4F-连接，槽控机系列电流信号外接端子T3和T4之间串联连接电位器R3，差分总线收发器芯片U3的5脚与VCC线连接，信号放大电路(4)的差分总线收发器芯片U3输出端1脚与发光二极管D3的1脚连接，差分总线收发器U3输出端2、3、4脚与VCC线连接，发光二极管D3的2脚与放大三极管Q的基极b脚连接，放大三极管Q的发射极e端与VCC线连接，放大三极管Q的集电极c端与报警控制电路(5)的固态继电器S1的2脚连接；所述的报警控制电路(5)的3脚与220V交流电源连接，4脚与继电器J的线圈1脚连接，继电器J的线圈2脚与报警电路(7)的变压器B的2脚并联后接地；220V交流电源与继电器J的输入端3脚连接，继电器J的常闭触点输出端5脚与报警电路(7)的开关K2的输入端1脚连接，开关K2的常闭触点输出端2脚与变压器B的输入端1脚连接，变压器B的输入端2脚接地；变压器B的输出端3、4脚与报警器S2的两端连接。
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