一种铝电解槽智能打壳系统和方法

文档序号:10506462阅读:1745来源:国知局
一种铝电解槽智能打壳系统和方法
【专利摘要】本发明公布了一种铝电解槽智能打壳系统和方法,系统由打壳气缸、打壳杆、打壳锤头、拉绳位移传感器、电磁阀、控制装置构成,打壳气缸连接打壳杆一端,打壳杆另一端连接打壳锤头,拉绳位移传感器的拉绳固定在打壳杆与打壳锤头连接端的打壳杆上;电磁阀控制打壳气缸动作、打壳气缸通过打壳杆带动拉绳位移传感器运动,从而准确检测打壳气缸的运动距离,方法是控制装置通过打壳气缸的运动距离判断打壳是否到位,如果没有到位,控制装置控制电磁阀重复打壳,重复N次后仍未打开壳面,控制装置发出报警并暂停氧化铝加料,等待人工处理。本发明能达到控制气缸行程、减少锤头在电解质中的浸泡时间,保证火眼的开孔率和较好的形貌,防止打壳锤头“粘包”。
【专利说明】
_种错电解槽智能打壳系统和方法
技术领域
[0001]本发明属于铝电解技术领域,具体涉及一种铝电解槽智能打壳系统和方法。
【背景技术】
[0002]铝电解生产中,打壳下料是重要的工艺过程,该过程对铝电解的稳定生产影响很大。现有的打壳过程是由槽控系统控制的,需要打壳时,槽控系统向电磁阀通电一段时间,控制气缸带动锤头向下运行,实现打壳过程;通电结束后,电磁阀关闭,气缸带动锤头向上运行,锤头返回到打壳前位置。打壳过程是由槽控系统对电磁阀通电时间长短决定的,但锤头长短区别很大,新更换的锤头很长,在电解质中浸泡的长度就长,造成锤头损耗加快,影响铝液的质量,同时也缩短了锤头的使用周期,增加了锤头的更换量和更换锤头的工作量;在电解质浸泡时间长也是打壳锤头“粘包”严重的重要原因,锤头“粘包”导致火眼增大,下料口过大,散热增多,电解槽能耗增大;锤头“粘包”严重时造成锤头不能返回到打壳前位置,造成锤头长时间在电解质中浸泡或造成气缸行程变小,对壳面打击力变小,不能顺利打开壳面造成下料不畅,从而引发阳极效应;需要人工巡视检查火眼和锤头状态,处理卡堵和锤头“粘包”,增大了工人劳动强度,甚至影响正常的电解生产。

【发明内容】

[0003]本发明为了解决现有技术中的不足之处,提供一种简便、自动化程度高、安全可靠的一种铝电解槽智能打壳系统和方法。
[0004]为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种铝电解槽智能打壳系统,系统由打壳气缸、打壳杆、打壳锤头、拉绳位移传感器、电磁阀、控制装置构成,打壳气缸连接打壳杆一端,打壳杆另一端连接打壳锤头,拉绳位移传感器的拉绳固定在打壳杆与打壳锤头连接端的打壳杆上;电磁阀控制打壳气缸动作、打壳气缸通过打壳杆带动拉绳位移传感器运动,从而准确检测打壳气缸的运动距离。
[0005]控制装置负责信号采集和处理,并对执行机构电磁阀发出控制信号;控制装置是可编程序装置,包括但不限于工业计算机、PLC、工业控制板卡和控制模块;控制装置可以独立工作,也可以组网工作,每一台铝电解槽配备一套控制装置。
[0006]控制装置可独立于槽控系统,也可以与槽控系统进行数据通讯或组网;独立于槽控系统时,控制装置通过槽控系统输出的继电器动作信号控制电解槽的打壳和下料电磁阀;与槽控系统进行数据通讯或组网时,控制装置可以为槽控系统提供控制分析数据。
[0007]当铝电解槽智能打壳系统出现任何问题时,铝电解槽智能打壳系统主动退出控制,不影响原槽控系统的任何控制功能。
[0008]铝电解槽智能打壳系统的实现方法包括以下步骤:
(1)、根据电解槽特性由人工设定打壳杆运行LI为打开壳面的判据;
(2)、由于气缸在电磁阀动作后仍会惯性下冲运行一段距离,根据气缸的特性由人工设定打壳杆运行L2为电磁阀动作的判据; (3)、打壳杆实际运行的距离为L;
(4)、当L>L2时,控制装置发出电磁阀动作的控制信号,连接杆惯性下冲运行,当运行到最大距离时,如果L>L1,则判断为顺利打通壳面,打壳控制结束,等待下一次打壳指令;如果L〈=L1时,判断为未顺利打开壳面;将LI设定为电磁阀动作的判据,不提前使电磁阀动作,控制装置按设定的时间周期重复打壳,直至连接杆距离L>L1,恢复L2为电磁阀动作判据,进入正常打壳程序,当重复N次仍未打开壳面时,控制装置发出报警并暂停氧化铝加料,等待人工处理;系统以LI为电磁阀动作的判据打壳,不再重复打壳,直至壳面打开后恢复L2为电磁阀动作判据时,取消报警信号,恢复氧化铝下料,进入正常周期。
[0009](5)、根据每一次打壳和不打壳时L的变化值,判断打壳锤头和打壳气缸的工作状态,是否完全复位。
[0010]L1、L2为常数,不需要经常设定或修改,只在系统该开始调试时或换锤头时或锤头尺寸发生较大变化时进行设定或修改。
【附图说明】
[0011 ]图1是本发明的系统原理图。
【具体实施方式】
[0012]本发明的一种铝电解槽智能打壳系统,系统由打壳气缸、打壳杆、打壳锤头、拉绳位移传感器、电磁阀、控制装置构成,图1是本发明系统原理图,打壳气缸连接打壳杆一端,打壳杆另一端连接打壳锤头,拉绳位移传感器的拉绳固定在打壳杆与打壳锤头连接端的打壳杆上;电磁阀控制打壳气缸动作、打壳气缸通过打壳杆带动拉绳位移传感器运动,从而准确检测打壳气缸的运动距离。
[0013]控制装置负责信号采集和处理,并对执行机构电磁阀发出控制信号;控制装置是可编程序装置,包括但不限于工业计算机、PLC、工业控制板卡和控制模块;控制装置可以独立工作,也可以组网工作,每一台铝电解槽配备一套控制装置。
[0014]控制装置可独立于槽控系统,也可以与槽控系统进行数据通讯或组网;独立于槽控系统时,控制装置通过槽控系统输出的继电器动作信号控制电解槽的打壳和下料电磁阀;与槽控系统进行数据通讯或组网时,控制装置可以为槽控系统提供控制分析数据。
[0015]当铝电解槽智能打壳系统出现任何问题时,铝电解槽智能打壳系统主动退出控制,不影响原槽控系统的任何控制功能。
[0016]铝电解槽智能打壳系统的实现方法包括以下步骤:
(1)、根据电解槽特性由人工设定打壳杆运行LI为打开壳面的判据;
(2)、由于气缸在电磁阀动作后仍会惯性下冲运行一段距离,根据气缸的特性由人工设定打壳杆运行L2为电磁阀动作的判据;
(3)、打壳杆实际运行的距离为L;
(4)、当L>L2时,控制装置发出电磁阀动作的控制信号,连接杆惯性下冲运行,当运行到最大距离时,如果L>L1,则判断为顺利打通壳面,打壳控制结束,等待下一次打壳指令;如果L〈=L1时,判断为未顺利打开壳面;将LI设定为电磁阀动作的判据,不提前使电磁阀动作,控制装置按设定的时间周期重复打壳,直至连接杆距离L>L1,恢复L2为电磁阀动作判据,进入正常打壳程序,当重复N次仍未打开壳面时,控制装置发出报警并暂停氧化铝加料,等待人工处理;系统以LI为电磁阀动作的判据打壳,不再重复打壳,直至壳面打开后恢复L2为电磁阀动作判据时,取消报警信号,恢复氧化铝下料,进入正常周期。
[0017](5)、根据每一次打壳和不打壳时L的变化值,判断打壳锤头和打壳气缸的工作状态,是否完全复位。
[0018]L1、L2为常数,不需要经常设定或修改,只在系统该开始调试时或换锤头时或锤头尺寸发生较大变化时进行设定或修改。
[0019]控制系统的控制器选用S頂ATIC S7-200PLC,组建PLC网络,网络独立于现有槽控系统,上位机选用戴尔Precis1n T5810系列Xeon,管理网络和系统数据,修改系统参数。
[0020]
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种铝电解槽智能打壳系统,其特征在于:系统由打壳气缸、打壳杆、打壳锤头、拉绳位移传感器、电磁阀、控制装置构成,打壳气缸连接打壳杆一端,打壳杆另一端连接打壳锤头,拉绳位移传感器的拉绳固定在打壳杆与打壳锤头连接端的打壳杆上;电磁阀控制打壳气缸动作、打壳气缸通过打壳杆带动拉绳位移传感器运动,从而准确检测打壳气缸的运动距离。2.根据权利要求1所述的铝电解槽智能打壳系统,其特征在于:控制装置负责信号采集和处理,并对执行机构电磁阀发出控制信号;控制装置是可编程序装置,包括但不限于工业计算机、PLC、工业控制板卡和控制模块;控制装置可以独立工作,也可以组网工作,每一台铝电解槽配备一套控制装置。3.根据权利要求2所述的铝电解槽智能打壳系统,其特征在于:控制装置可独立于槽控系统,也可以与槽控系统进行数据通讯或组网;独立于槽控系统时,控制装置通过槽控系统输出的继电器动作信号控制电解槽的打壳和下料电磁阀;与槽控系统进行数据通讯或组网时,控制装置可以为槽控系统提供控制分析数据。4.根据权利要求3所述的铝电解槽智能打壳系统,其特征在于:当铝电解槽智能打壳系统出现任何问题时,铝电解槽智能打壳系统主动退出控制,不影响原槽控系统的任何控制功能。5.根据权利要求4所述的铝电解槽智能打壳系统的实现方法,其特征在于:包括以下步骤, (1)、根据电解槽特性由人工设定打壳杆运行LI为打开壳面的判据; (2)、由于气缸在电磁阀动作后仍会惯性下冲运行一段距离,根据气缸的特性由人工设定打壳杆运行L2为电磁阀动作的判据; (3)、打壳杆实际运行的距离为L; (4)、当L>L2时,控制装置发出电磁阀动作的控制信号,连接杆惯性下冲运行,当运行到最大距离时,如果L>=L1,则判断为顺利打通壳面,打壳控制结束,等待下一次打壳指令;如果L〈L1时,判断为未顺利打开壳面;将LI设定为电磁阀动作的判据,不提前使电磁阀动作,控制装置按设定的时间周期重复打壳,直至连接杆距离L>L1,恢复L2为电磁阀动作判据,进入正常打壳程序,当重复N次仍未打开壳面时,控制装置发出报警并暂停氧化铝加料,等待人工处理;系统以LI为电磁阀动作的判据打壳,不再重复打壳,直至壳面打开后恢复L2为电磁阀动作判据时,取消报警信号,恢复氧化铝下料,进入正常周期; (5)、根据每一次打壳和不打壳时L的变化值,判断打壳锤头和打壳气缸的工作状态,是否完全复位。6.根据权利要求5所述的铝电解槽智能打壳系统的实现方法,其特征在于:L1、L2为常数,不需要经常设定或修改,只在系统该开始调试时或换锤头时或锤头尺寸发生较大变化时进行设定或修改。
【文档编号】C25C3/14GK105862080SQ201610359602
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】邱岳, 唐文玉
【申请人】邱岳, 唐文玉
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