基于反馈信号调零处理的铝电解用智能打壳控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铝电解领域，具体是指基于反馈信号调零处理的铝电解用智能打壳控制系统。
【背景技术】
[0002]铝电解生产采用的是熔盐电解工艺，用铝电解槽作设备，氧化铝作电解原料，以冰晶石电解质溶解氧化铝经电化学反应生成金属铝。其在生产过程中会产生残渣，需要定时进行清除。传统的电解槽打壳系统通过槽控机输出两路打壳信号给换向阀控制打壳过程，打壳时以固定的全行程模式进行，这种打壳方式存在很大的缺陷，即1、全行程模式打壳时，由于锤头长时间处于高温的电解槽中，大量热量传导给气缸后导致密封件长期受热老化，使用寿命大幅缩短。2、存在锤头融化、堵料和粘葫芦头等现象，致使锤头损耗严重、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。3、打壳锤头上粘连的葫芦头既影响了下料通畅，也增大了壳面口，增加了电解槽的热损失，电解时需不定时的将粘连打掉，耗费人力。4、人工清打粘连的葫芦头时会使打壳气缸杆及锤头受到撞击，增加了掉锤头的几率及打壳气缸故障率。因此，如何能够延长电解槽打壳系统的使用寿命，解决下料不畅的问题则是目前的当务之急。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服传统的电解槽打壳系统所存在的以上缺陷，提供一种基于反馈信号调零处理的铝电解用智能打壳控制系统。
[0004]本发明的目的用以下技术方案实现:基于反馈信号调零处理的铝电解用智能打壳控制系统，主要由微处理器，与微处理器相连接的电源模块、信号处理模块、打壳信号输出模块和反馈信号处理模块，与信号处理模块相连接的槽控机信号输入接口，与打壳信号输出模块相连接的气缸控制模块，与反馈信号处理模块相连接的反馈信号输入接口，以及与反馈信号输入接口相连接的传感器组组成。
[0005]进一步的，所述的反馈信号处理模块由信号调零电路，与信号调零电路相连接的差动放大电路组成。
[0006]所述的信号调零电路由处理芯片U1，三极管VT3，正极与三极管VT3的集电极相连接、负极则与处理芯片U1的U/D管脚相连接的电容C4，一端与三极管VT3的发射极相连接、另一端则与处理芯片U1的RH管脚相连接的电阻R8，P极与三极管VT3的发射极相连接、N极则与处理芯片U1的VSS管脚相连接的二极管D5，以及与处理芯片U1相连接的非线性补偿电路组成；所述二极管D5的P极还与非线性补偿电路相连接；所述处理芯片U1的INC管脚与三极管VT3的集电极相连接、其VCC管脚则接5V电压、其CS管脚与差动放大电路相连接、RL管脚和RW管脚则均与非线性补偿电路相连接。
[0007]所述的非线性补偿电路包括三极管VT4，三极管VT5，电阻R9以及电容C5 ;所述电阻R9串接在三极管VT4的基极和三极管VT5的发射极之间；电容C5的正极与三极管VT4的集电极相连接、其负极则与三极管VT5的基极相连接；所述三极管VT4的发射极与二极管D5的P极相连接；所述三极管VT5的发射极同时与处理芯片U1的RL管脚和RW管脚相连接、其集电极与差动放大电路相连接的同时接地、其基极则与三极管VT3的基极共同形成该反馈信号处理模块的输入端，该输入端与反馈信号输入接口的输出端相连接。
[0008]所述的差动放大电路由差动运算放大器P3，三极管VT6，P极与三极管VT6的集电极相连接、N极则经电阻R10后与三极管VT5的集电极相连接的二极管D6，串接在二极管D6的N极和差动运算放大器P3的负极之间的电阻R11，一端与差动运算放大器P3的负极相连接、另一端则与三极管VT6的基极相连接的电阻R12，以及一端与差动运算放大器P3的负极相连接、另一端则与三极管VT6的发射极相连接的电阻R13组成；所述三极管VT6的基极与二极管D6的N极相连接；所述差动运算放大器P3的正极与处理芯片U1的CS管脚相连接、其输出端则与三极管VT6的集电极共同形成该反馈信号处理模块的输出端，该输出端则与微处理器相连接。
[0009]所述信号处理模块则由选频电路，与选频电路相连接的低通滤波电路，以及同时与选频电路和低通滤波电路相连接的两级放大电路组成。
[0010]所述的选频电路由三极管VT1，三极管VT2，二极管D1，二极管D2，电阻R1，电阻R2，电阻R3以及电容C1组成；所述电阻R1串接在二极管D2的P极与三极管VT1的集电极之间，所述电阻R2串接在二极管D2的P极与三极管VT1的基极之间；所述电阻R3串接在二极管D2的N极和三极管VT2的发射极之间；电容C1则串接在三极管VT2的基极和集电极之间；所述三极管VT2的基极与三极管VT1的基极相连接、其集电极则与两级放大电路相连接；所述二极管D1的N极与三极管VT1的发射极相连接、其P极则与低通滤波电路相连接；所述二极管D2的N极与两级放大电路相连接、其P极则与二极管D1的P极共同形成该信号处理模块的输入端，该输入端则与槽控机信号输入接口的输出端相连接。
[0011]所述的低通滤波电路由双栅极场效应管M0S1，一端与双栅极效应管M0S1的第二栅极相连接、另一端则与二极管D1的P极相连接的电感L1，正极与双栅极场效应管M0S1的第一栅极相连接、负极则与双栅极场效应管M0S1的漏极相连接的极性电容C2，正极经电感L2后与双栅极场效应管M0S1的漏极相连接、负极接地的极性电容C3，以及一端与双栅极场效应管M0S1的源极相连接、另一端则与极性电容C3的负极相连接的电阻R7组成；所述双栅极场效应管M0S1的漏极则与两级放大电路相连接。
[0012]所述两级放大电路由场效应管M0S2，放大器P1，放大器P2，串接在放大器P1的正极和输出端之间的二极管D3，一端与放大器P1的输出端相连接、另一端则与二极管D2的N极相连接的电阻R4，以及N极与二极管D2的N极相连接、P极则顺次经电阻R5和电阻R6后接地的二极管D4组成；所述放大器P1的正极与二极管D2的N极相连接、其负极则与三极管VT2的集电极相连接；所述场效应管M0S2的源极与放大器P1的负极相连接、其漏极则与极性电容C2的负极相连接、其栅极则与放大器P2的输出端相连接；所述放大器P2的正极与场效应管M0S2的源极相连接、其负极则与电阻R5和电阻R6的连接点相连接；所述二极管D2的N极与放大器P2的负极共同形成该信号处理模块的输出端，该输出端与微处理器相连接。
[0013]所述三极管VT1和三极管VT2均优选为2N3905型三极管，而所述的处理芯片U1则优选为X9C504集成电路。
[0014]本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0015](1)本发明通过检测每个锤头的打壳反馈信号，判断该锤头是否将壳面打破，使打壳过程不再是盲目的全行程状态，当壳面被打破后控制锤头迅速提升，脱离电解槽，缩短锤头受热时间，避免锤头被烧蚀损坏，延长系统使用寿命。
[0016](2)本发明可以减少葫芦头，使下料更回顺畅，减轻操作者的劳动强度。
[0017](3)本发明设置有信号处理模块，其可对操作人员所发出的控制信号进行处理，从而提高本发明对信号的识别精度，避免出现错误操作。
[0018](4)本发明设置有反馈信号处理模块，其可以对检测信号进行处理，使处理后的信号精度更高，从而使微处理器更容易对信号进行识别，提高了本发明对气缸的控制精度。
【附图说