CN212128319U - 一种应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统，包括：主控CPU、端子排、继电器、打壳继电器组和报警指示灯单元；槽控机的每个打壳输出端引出一对电缆连接到端子排上的第一组端子，第一组端子通过继电器连接主控CPU；每个打壳锤头和阴极母线各引出一对电缆连接到端子排的第二组端子，第二组端子再连接到主控CPU；主控CPU分别连接打壳继电器组和报警指示灯单元，打壳继电器组包括多个打壳继电器，每个打壳继电器分别对应连接一个打壳电磁阀以控制打壳锤头动作；报警指示灯单元包括多个LED灯，每个LED灯对应指示一个打壳锤头的状态。该智能打壳控制系统可检测到并及时解决下料口卡、堵和打壳锤头粘包的问题。

Description

一种应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统

技术领域

本实用新型属于铝电解生产技术领域，涉及一种应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统。

背景技术

铝电解行业采用大型预焙槽进行电解生产，氧化铝下料前由打壳气缸进行全行程打壳，打壳后开始下料。打壳锤头反复上下动作时，电解质在打壳锤头上凝固形成电解质粘连，并且会逐渐长大形成粘包，当粘包较大时不仅可能卡住打壳锤头的打壳动作，还会造成物料不能较好进入电解质的恶果，严重影响电解生产过程。这种固定的气缸全行程模式，存在很大的缺陷，不但缩短锤头使用寿命、且导致下料不畅、阳极效应频发。阳极效应的发生增加了铝的二次反应和氟盐的消耗，同时大大增加了人工打壳的概率与劳动强度，车间都配备大量打壳与巡检人员，且影响生产效率、增加企业的安全生产负担。受高温与现有工艺技术流程限制，打壳气缸成为消耗品，气缸的损坏率较高。另一方面严重影响到了电解槽的正常打壳下料操作，容易造成氧化铝浓度的失衡，损失效率。因此，如何防止打壳顺畅和打壳锤头粘包，是实现铝电解槽物料良好控制的一项关键因素。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统，可检测到并及时解决下料口卡、堵和打壳锤头粘包的问题。

本实用新型提供一种应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统，包括：主控CPU、端子排、继电器、打壳继电器组和报警指示灯单元；

槽控机的每个打壳输出端引出一对电缆连接到所述端子排上的第一组端子，所述第一组端子通过继电器连接主控CPU；每个打壳锤头和阴极母线各引出一对电缆连接到所述端子排的第二组端子，所述第二组端子再连接到所述主控CPU；所述主控CPU分别连接打壳继电器组和报警指示灯单元，所述打壳继电器组包括多个打壳继电器，每个打壳继电器分别对应连接一个打壳电磁阀以控制打壳锤头动作；所述报警指示灯单元包括多个LED灯，每个LED灯对应指示一个打壳锤头的状态。

在本实用新型的应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统中，所述智能打壳控制系统还包括转换开关，所述转换开关与所述主控CPU相连接向主控CPU输出高电平信号或低电平信号。

在本实用新型的应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统中，所述智能打壳控制系统还包括：上位机和广播报警单元，所述上位机分别与所述主控CPU和广播报警单元相连，所述上位机通过光纤以太网与工业现场总线相结合的方式与主控CPU相连接。

在本实用新型的应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统中，所述智能打壳控制系统还包括：相互连接的开关电源和空气开关，所述空气开关分别与继电器和主控CPU相连接。

在本实用新型的应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统中，所述主控CPU、端子排、继电器、打壳继电器组、开关电源和空气开关设置于机箱内，所述报警指示灯单元和转换开关设置于机箱的面板上。

在本实用新型的应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统中，所述继电器、开关电源和端子排通过导轨安装到机箱的背板上。

本实用新型的一种应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统，可以有效的解决加料口畅通和粘包问题，节约压缩空气使用量，极大降低一线工人劳动强度。能够快速有效的结合电解铝厂现有的生产状况，无气缸样式和种类及槽控设备厂商的特殊要求，且通过采集到的检测信号数据和配合应用软件的开发，实时全面的掌握打壳信息，样本多样，能够实现加料口的畅通、氧化铝的有效溶解和扩散，优化生产管理，最终实现电流效率的提高、降低吨铝能耗的目的。

附图说明

图1是本实用新型的一种应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统的框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的一种应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统，包括：主控CPU1、端子排4、继电器3、打壳继电器组2和报警指示灯单元5。

在铝电解生产过程中，当槽控机通过电磁阀进行打壳动作时，无异常的情况下，打壳锤头会接触到电解质液面，打壳锤头与阴极母线之间会有一个固定范围的电压；当打壳锤头出现卡、堵和粘包时，此电压为不同的异常值。槽控机的每个打壳输出端11引出一对电缆连接到所述端子排4上的第一组端子，所述第一组端子通过继电器3连接主控CPU1。当槽控机控制每个打壳锤头12进行打壳时，主控CPU1就可以识别到每次打壳动作。

每个打壳锤头12和阴极母线13各引出一对电缆连接到所述端子排4的第二组端子，所述第二组端子再连接到所述主控CPU1。当电解槽进行打壳操作时，主控CPU1将打壳时读取到的打壳锤头与阴极母线之间的模拟电压值进行模数转换，并将转换后的数值与正常数值进行比较，判断有无异常情况。主控CPU1分别连接打壳继电器组2和报警指示灯单元5。所述打壳继电器组2包括多个打壳继电器，每个打壳继电器分别对应连接一个打壳电磁阀以控制相应的打壳锤头12动作。当主控CPU1判断出打壳正常时，通过打壳继电器组2控制打壳锤头12继续进行打壳的动作；当判断出现打壳异常的情况时，主控CPU1可以通过打壳继电器组2根据每种异常情况，控制相应的打壳锤头12进行补打壳等相应操作，以使打壳锤头12打通电解质的壳面。所述报警指示灯单元5包括多个LED灯，每个LED灯对应指示一个打壳锤头12的状态。当打壳锤头12出现卡、堵和锤头粘包时，对应的LED灯会亮起。

所述智能打壳控制系统还包括：上位机9和广播报警单元10，所述上位机9分别与主控CPU1和广播报警单元10相连，所述上位机9通过光纤以太网与工业现场总线相结合的方式与主控CPU1相连接。主控CPU1将采集到的模拟电压值和判断出的异常信息传输给上位机9。当主控CPU1不能自动处理打壳异常的状况时，上位机1通过广播报警单元10进行报警，提示现场操作人员进行人工处理。

所述智能打壳控制系统还包括：相互连接的开关电源6和空气开关7，所述空气开关7分别与继电器3和主控CPU1相连接。给继电器3和主控CPU1供电。

所述智能打壳控制系统还包括转换开关8，所述转换开关8与所述主控CPU1相连接向主控CPU1输出高电平信号或低电平信号。本实用新型的智能打壳控制系统具有两种工作状态。状态一为采集，仅采集各个打壳锤头12打壳时的电压数据；状态二为监控，不仅可以采集各个打壳锤头12打壳时的电压数据，还能通过控制打壳继电器组2对出现的打壳异常情况进行自动智能处理。具体实施时，通过手动控制转换开关8以向主控CPU1输出不同电平信号实现两种状态的切换。

具体实施时，所述主控CPU1、端子排4、继电器3、打壳继电器组2、开关电源6和空气开关7设置于机箱内。所述报警指示灯单元5和转换开关8设置于机箱的面板上。每一个LED灯对应一个打壳锤头12，当任意一个打壳点出现卡、堵和锤头粘包时，相应的LED灯会常亮，最多可以监控8个打壳锤头，相应的所述打壳继电器组2最多包含8个打壳继电器。所述继电器3、开关电源6和端子排4通过导轨安装到机箱的背板上。所述机箱材质为ABS工程塑料。

具体实施时，上位机可具有一个监控界面，可实时显示所有收到的信息，并储存到数据库中，可形成历史曲线，方便查询历史信息。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的思想，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统，其特征在于，包括：主控CPU、端子排、继电器、打壳继电器组和报警指示灯单元；

槽控机的每个打壳输出端引出一对电缆连接到所述端子排上的第一组端子，所述第一组端子通过继电器连接主控CPU；每个打壳锤头和阴极母线各引出一对电缆连接到所述端子排的第二组端子，所述第二组端子再连接到所述主控CPU；所述主控CPU分别连接打壳继电器组和报警指示灯单元，所述打壳继电器组包括多个打壳继电器，每个打壳继电器分别对应连接一个打壳电磁阀以控制打壳锤头动作；所述报警指示灯单元包括多个LED灯，每个LED灯对应指示一个打壳锤头的状态。

2.如权利要求1所述的应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统，其特征在于，所述智能打壳控制系统还包括转换开关，所述转换开关与所述主控CPU相连接向主控CPU输出高电平信号或低电平信号。

3.如权利要求1所述的应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统，其特征在于，所述智能打壳控制系统还包括：上位机和广播报警单元，所述上位机分别与所述主控CPU和广播报警单元相连，所述上位机通过光纤以太网与工业现场总线相结合的方式与主控CPU相连接。

4.如权利要求1所述的应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统，其特征在于，所述智能打壳控制系统还包括：相互连接的开关电源和空气开关，所述空气开关分别与继电器和主控CPU相连接。

5.如权利要求1所述的应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统，其特征在于，所述主控CPU、端子排、继电器、打壳继电器组、开关电源和空气开关设置于机箱内，所述报警指示灯单元和转换开关设置于机箱的面板上。

6.如权利要求5所述的应用于铝电解生产过程中的智能打壳控制系统，其特征在于，所述继电器、开关电源和端子排通过导轨安装到机箱的背板上。

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