CN209231784U - 一种铝电解槽控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铝电解槽控制装置，包括多台电解槽的控制机和监测终端，每台电解槽的控制机通过CAN总线网络模块连接到监测终端，每台电解槽的控制机通过PC104总线模块连接有输入输出控制单元、显示单元、输入保护隔离单元、人工输入单元和输出保护隔离单元。本实用新型使用PC104总线选址功能，能够将输入输出口点数进行任意数量的扩展，同时这些输入输出口便于统一管理，铝电解槽控制机内任一单元均可轻松升级，特别适合于在高温多尘有腐蚀的现场恶劣环境中对铝电解槽进行实时控制，尤其对于需抗干扰的双箱体结构的槽控机系统更显其优越性。

Description

一种铝电解槽控制装置

技术领域

本实用新型属于铝电解槽设备技术领域，涉及一种铝电解槽控制装置。

背景技术

目前，在本实用新型之外的市场现有电解槽控制机技术一般有几类：（A）串口总线电解槽控制机；（B）PLC标准模件电解槽控制机。对于(A)，特点是每个电路板上有一个独立的CPU,用串口总线将这些电路板的数据连接起来。这种电解槽控制机的缺点是电路板故障率高，任一节点出故障均会造成整个总线瘫痪；串口数据传输实时性差；整机很难做到系统性的防雷防浪涌保护。(B) 特点是是外购标准PLC模件，开发人员只需熟悉PLC语音就可开发控制软件。这种电解槽控制机的缺点是后期维护成本高，对底层硬件问题造成的故障排除难度大。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种铝电解槽控制装置，以解决现有技术中存在的问题。

本实用新型采取的技术方案为： 一种铝电解槽控制装置，包括多台电解槽的控制机和监测终端，每台电解槽的控制机通过CAN总线网络模块连接到监测终端，每台电解槽的控制机通过PC104总线模块连接有输入输出控制单元、显示单元、输入保护隔离单元、人工输入单元和输出保护隔离单元。

优选的，上述控制机内设置有连接CAN总线网络模块和PC104总线模块的CPU模块。

优选的，上述PC104总线模块设置8根数据线。

优选的，上述输入保护隔离单元和输出保护隔离单元采用两级光电隔离。

优选的，上述监测终端连接有报警模块（通过大功率喇叭，在生产车间、维修值班室进行语音播放）

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型的效果如下：

1）本实用新型使用PC104总线选址功能，通过地址译码芯片，将输入输出口点数进行任意数量的扩展，同时这些输入输出口便于统一管理，包括调试、保护、软件编程等方面。PC104总线电解槽控制机的第二特点是，铝电解槽控制机内任一单元均可轻松升级，包括输入输出口的硬件电路重新设计；包括CPU模件单元的更新换代，从Intel X86系统更新到ARM系统，应用软件均可轻松移植，特别适合于在高温多尘有腐蚀的现场恶劣环境中对铝电解槽进行实时控制，尤其对于需抗干扰的双箱体结构的铝电解槽控制机系统更显其优越性；

2）使用两级光电隔离，隔离电压超过6000伏，有效防止电解槽上高压（最高1500伏）通过输入输出口击穿CPU及总线模件；

3）本实用新型由于使用带光电隔离的并口连接，铝电解槽控制机内的任一模件发生故障时均不会对其它模件造成影响，并立即被CPU模块监测到，通过监测终端的报警模块向维护人员报警，大大降低铝电解槽控制机故障率，提高检修效率。当CPU模件自身故障死机时，会被监测终端监测到并报警。

附图说明

图1为本实用新型的控制结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对实用新型进行进一步介绍。

实施例1：如图1所示，一种铝电解槽控制装置，包括多台电解槽的控制机1和监测终端11，每台电解槽的控制机1通过CAN总线网络模块连接到监测终端11，每台电解槽的控制机1通过PC104总线模块3连接有输入输出控制单元4（对输入输出信号本身进行控制，主要功能：A:通过寻址功能，将总线8个位（点）扩展为48个输入输出点,满足控制需要B.由于电解槽上执行设备有特殊的安全需要，某些输出点需要进行自锁保护、互锁保护、时间保护。控制单元在电路设计上提供这类保护，在CPU模件失效的情况下，本单元保护起到作用）、显示单元7（显示电解槽的工作状态、操作状态、运行数据等）、输入保护隔离单元14（防止外部输入信号线被雷击。如没有保护，雷击电压可能会损坏铝电解槽控制机内部CPU）、人工输入单元（人工通过铝电解槽控制机的键盘进行操作）12和输出保护隔离单元13（输出信号连接到低压电器执行接触器、继电器上，这些接触器、继电器工作在220VAC/380VAC下，本隔离单元隔离电压为6000伏，有效阻止交流电引雷损坏内部电路）以及通过高压隔离模块8安装在铝电解槽控制机的低压电器箱9中的低压执行电器及执行电器保护单元10（主要功能：A: 给铝电解槽设备上的升降电机、各控制电磁阀提供执行电能；接收槽上执行机构的反馈信号并送到输入保护隔离单元；B：给升降电机提供自锁、付锁、时间保护。此功能独立于输入输出控制单元提供的保护，在输入输出控制单元保护电路损坏失效前提下，这一级保护会起到关键作用，同时会由CPU模件报警）。

优选的，上述控制机内设置有连接CAN总线网络模块和PC104总线模块的CPU模块。

优选的，上述PC104总线模块设置8根数据线。

优选的，上述输入保护隔离单元和输出保护隔离单元采用两级光电隔离。

优选的，上述监测终端连接有报警模块（通过大功率喇叭，在生产车间、维修值班室进行语音播放）。

具体实例：铝电解槽控制机GLM-6型、GLM-7型、GLM-8型这三种型号铝电解槽控制机，架构完全一致，区别在于所用器件不同，GLM-6型电路板使用直插器件；GLM-7型电路板使用贴片器件，GLM-6型、GLM-7型的CPU使用Intel 80386，GLM-8型的CPU使用NXP LPC1788;

安装在铝电解槽控制机的逻辑控制箱1中的CPU模块2、显示模块3及人工输入模块4和安装在铝电解槽控制机的低压电器箱中的接触器、继电器5，其中CPU模块2的CPU通过CAN总线接口和CAN BUS与生产车间的总控制计算机相连接，将输入输出模块5的输出信号输送到低压电器箱体6。

在输入输出模块5中安装地址译码器，从PC104总线上获得地址及读写信号，以时间片扫描的方式依次开启数据总线上挂接的各输入输出芯片，依次输出显示信号、控制信号，接收外部设备状态信号、手工输入模件信号。

输入输出模块的芯片与外部信号使用光电隔离，确保外部浪涌电压不会进入总线摧毁主控制芯片。主控芯片与铝电解槽控制机箱体入出信号之间采用一级隔离，与箱体外部信号之间采用二级隔离。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种铝电解槽控制装置，其特征在于：包括多台电解槽的控制机和监测终端，每台电解槽的控制机通过CAN总线网络模块连接到监测终端，每台电解槽的控制机通过PC104总线模块连接有输入输出控制单元、显示单元、输入保护隔离单元、人工输入单元和输出保护隔离单元。

2.根据权利要求1所述的一种铝电解槽控制装置，其特征在于：控制机内设置有连接CAN总线网络模块和PC104总线模块的CPU模块。

3.根据权利要求2所述的一种铝电解槽控制装置，其特征在于：PC104总线模块设置8根数据线。

4.根据权利要求1所述的一种铝电解槽控制装置，其特征在于：输入保护隔离单元和输出保护隔离单元采用两级光电隔离。

5.根据权利要求1所述的一种铝电解槽控制装置，其特征在于：监测终端连接有报警模块。