CN208949425U - 一种电解槽在线槽电压监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电解槽在线槽电压监控系统，所述的电解槽数量为多个，所述的电压监控系统由多个电压隔离变送器、多路数据采集单元、通讯网络和后台计算机组成，电压隔离变送器输入端连接各电解槽的电解电源的直流供电端，输出端连接多路数据采集单元，多路数据采集单元将采集到的多个电解槽的电压信号通过通讯网络发送至后台计算机。用在线检测电解槽的槽电压方式及时发现电解槽的异常，提醒处理故障，从而避免浪费电能和原材料。
Description
技术领域
本实用新型涉及冶金、化工等行业中的电解槽在线电压监控技术领域，特别涉及一种电解槽在线槽电压监控系统。
背景技术
在冶金和化工行业中，电解锌、电解铜、电解锰、氯碱等产品需要采用大功率直流电流进行电解。这些电解生产线采用多个电解槽串联，在生产过程中，如果极板接触不好或者极板短路没有及时发现会造成电能和材料的损失，因此及时发现这些问题能避免这些损失、提高生产效率。
电解生产是金属的提纯过程，把粗金属制成阴极板，阳极板由不锈钢或钛板制成，将阴极板和阳极板放入酸中，通上直流电流，阴极板上的金属离子通过酸液后附着在阳极板上，阳极板上的金属的纯度极高，这是金属的电解提纯过程。
每个电解槽内有多片阳极板和阴极板，如果极板发生短路，会造成电流直流流过而不发生电解反应，且短路产生的高温会把极板上的产品烧坏，既造成电能损失也造成材料损失。
电解槽内极板短路会造成槽电压降低，可以通过测量槽电压的方式发现极板短路问题，电解过程一般要经过几十个小时，目前电解生产都是采用定时人工测量槽电压的方式处理这个问题，采用人工检测，造成很大的工作量而且也不及时。
发明内容
为了解决背景技术中所述问题，本实用新型提供一种电解槽在线槽电压监控系统，用在线检测电解槽的槽电压方式及时发现电解槽的异常，提醒处理故障，从而避免浪费电能和原材料。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种电解槽在线槽电压监控系统，所述的电解槽数量为多个，所述的电压监控系统由多个电压隔离变送器、多路数据采集单元、通讯网络和后台计算机组成，电压隔离变送器输入端连接各电解槽的电解电源的直流供电端，输出端连接多路数据采集单元，多路数据采集单元将采集到的多个电解槽的电压信号通过通讯网络发送至后台计算机。
所述的多路数据采集单元包括PLC和多路电压采集板，所述的多路电压采集板为单片机控制装置，包括单片机MCU和RS485通信芯片，单片机MCU通过管脚连接多个电压隔离变送器的输出端，单片机MCU还通过管脚连接RS485通信芯片，通过RS485通信芯片与PLC相连接；PLC通过以太网接口与通讯网络相连。
所述的通讯网络包括多个以太网交换机。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型的一种电解槽在线槽电压监控系统，用在线检测电解槽的槽电压方式及时发现电解槽的异常，提醒处理故障，从而避免浪费电能和原材料。全自动测量，节约了人工成本；测量准确，故障判定稳定可靠；在线测量并报警，出现故障报警及时。
附图说明
图1为本实用新型的一种电解槽在线槽电压监控系统的整体结构示意图；
图2为本实用新型一种电解槽在线槽电压监控系统的多路数据采集处理单元框图；
图3为本实用新型的一种电解槽在线槽电压监控系统的多路电压采集板原理图；
图4为本实用新型的一种电解槽在线槽电压监控系统的系统接线和通讯框图；
图5为本实用新型的一种电解槽在线槽电压监控系统的后台计算机人机界面图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。
如图1所示，一种电解槽在线槽电压监控系统，所述的电解槽数量为多个，所述的电压监控系统由多个电压隔离变送器、多路数据采集单元、通讯网络和后台计算机组成，电压隔离变送器输入端连接各电解槽的电解电源的直流供电端，输出端连接多路数据采集单元，多路数据采集单元将采集到的多个电解槽的电压信号通过通讯网络发送至后台计算机。
如图2-3所示，所述的多路数据采集单元包括PLC和多路电压采集板，所述的多路电压采集板为单片机控制装置，包括单片机MCU和RS485通信芯片，单片机MCU通过管脚连接多个电压隔离变送器的输出端，单片机MCU还通过管脚连接RS485通信芯片，通过RS485通信芯片与PLC相连接；PLC通过以太网接口与通讯网络相连。
其中，PLC可以选择西门子S7200SMART型PLC。
如图3所示，所述的多路电压采集板中，单片机采用了STM32F103RC6，其AD0-AD9引脚分别连接外部的10个电压隔离变送器ST1-ST10，由单片机STM32F103RC6内置的12位AD将模拟信号转换为数据字信号,RS485通信芯片采用了SP3485。
现有的电解槽的槽电压均不超过5V，槽电压通过电压隔离变送器能够直接送入单片机MCU中。电压隔离变送器优选KSY的ISO-U1-P2-04型直流电压信号隔离变送器。
所述的通讯网络包括多个以太网交换机。
如图1所示的实施例中，每个多路数据采集处理单元采集10个电解槽的电压，每个单元就近安装在电解槽附近，保证每个单元的布线长度合适；多路数据采集单元整体外壳采用密封结构，壳体采防腐蚀材料，确保长期在酸性气体环境下的安全可靠运行。每个多路数据采集单元外壳面板上还可以有工作和故障指示灯，每个故障指示灯对应一个电解槽，方便故障时在现场定位故障电解槽。
如图4系统连接和通讯框图所示，每个多路数据采集单元与交换机采用普通网线连接，交换机与主控室较远采用光纤连接，保证信号的稳定性；常规电解槽都是按回路并列排布，数据交换机置于左右两侧的中间位置，确保交换机与多路采集单元的连接长度合适。
如图5后台计算机人机界面图所示，每个电解槽电压单独显示，当电压在安全范围内时，下限和上限指示灯不亮；当电压低于下限值时，左侧示灯变红色并闪烁，当电压高于上限值时，右侧指示灯变红色并闪烁。当出现超出上下限时，必须手动复位才能消除闪烁。
本系可根据电解槽的数据调整多路数据采集单元的数量，本系统运行时，在后台计算机上显示每个电解槽的电压；当有超限时发出声光报警，维护人员根据故障显示编号直接找到故障电解槽；故障没有处理点击复位能消除报警声音；处理故障使电压在安全范围之内后，手动点击复位按钮才能取消故障灯报警；
实施例中采用每个多路数据采集单元采集10个电解槽的槽电压，在下位机内完成数据处理，并将数据通过以太网传送至位于主控室的上位机。当有某个槽的电压超出安全范围，上位机发出声光报警，通过上位机的人机界面就定位故障电解槽。
以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
Claims (2)
1.一种电解槽在线槽电压监控系统，其特征在于，所述的电解槽数量为多个，所述的电压监控系统由多个电压隔离变送器、多路数据采集单元、通讯网络和后台计算机组成，电压隔离变送器输入端连接各电解槽的电解电源的直流供电端，输出端连接多路数据采集单元，每个单元就近安装在电解槽附近，多路数据采集单元将采集到的多个电解槽的电压信号通过通讯网络发送至后台计算机；
所述的多路数据采集单元包括PLC和多路电压采集板，所述的多路电压采集板为单片机控制装置，包括单片机MCU和RS485通信芯片，单片机MCU通过管脚连接多个电压隔离变送器的输出端，单片机MCU还通过管脚连接RS485通信芯片，通过RS485通信芯片与PLC相连接；PLC通过以太网接口与通讯网络相连；
所述的多路电压采集板中，单片机采用STM32F103RC6，其AD0-AD9引脚分别连接外部的10个电压隔离变送器ST1-ST10，由单片机STM32F103RC6内置的12位AD将模拟信号转换为数据字信号，RS485通信芯片采用SP3485。
2.根据权利要求1所述的一种电解槽在线槽电压监控系统，其特征在于，所述的通讯网络包括多个以太网交换机。
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| CN201820066324.9U CN208949425U (zh) | 2018-01-16 | 2018-01-16 | 一种电解槽在线槽电压监控系统 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110158137A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-23 | 广西贺州市桂东电子科技有限责任公司 | 一种阳极箔化成方法 |
| CN110470999A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-11-19 | 联动天翼新能源有限公司 | 一种电池模组组装件检测装置及检测方法 |
| CN112760673A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-05-07 | 苏州竞立制氢设备有限公司 | 一种电解水电解槽小室电压监测装置和方法 |
| CN114182296A (zh) * | 2020-09-12 | 2022-03-15 | 四川省平武锰业(集团)有限公司 | 一种制锰过程中的能耗监测与控制方法 |
| WO2022188684A1 (zh) * | 2021-03-10 | 2022-09-15 | 谷泽竑 | 一种电解极板短路预警检测方法、装置及电解系统 |
| JP7306442B2 (ja) | 2021-12-20 | 2023-07-11 | トヨタ自動車株式会社 | 水電解装置の短絡検知方法、水素製造方法、及び、水電解装置 |
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2018
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110158137A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-23 | 广西贺州市桂东电子科技有限责任公司 | 一种阳极箔化成方法 |
| CN110470999A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-11-19 | 联动天翼新能源有限公司 | 一种电池模组组装件检测装置及检测方法 |
| CN114182296A (zh) * | 2020-09-12 | 2022-03-15 | 四川省平武锰业(集团)有限公司 | 一种制锰过程中的能耗监测与控制方法 |
| CN112760673A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-05-07 | 苏州竞立制氢设备有限公司 | 一种电解水电解槽小室电压监测装置和方法 |
| WO2022188684A1 (zh) * | 2021-03-10 | 2022-09-15 | 谷泽竑 | 一种电解极板短路预警检测方法、装置及电解系统 |
| JP7306442B2 (ja) | 2021-12-20 | 2023-07-11 | トヨタ自動車株式会社 | 水電解装置の短絡検知方法、水素製造方法、及び、水電解装置 |
| JP7468599B2 (ja) | 2021-12-20 | 2024-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | 水電解装置の短絡検知方法、水素製造方法、及び、水電解装置 |
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