一种稀土电解槽电极升降闭环控制系统的制作方法

本发明涉及一种电极升降装置，具体为一种稀土电解槽电极升降闭环控制系统。

背景技术：

稀土作为最重要的不可再生资源，因其独特的电子层结构和核结构使其具有优异的化学、光学、磁学等特性，已成为现代工业发展不可缺少的重要材料，被誉为“工业维生素”。稀土金属及其合金材料广泛应用于冶金工业、石油、玻璃陶瓷、化工、激光材料、航天、农业、生物工程等各方面，各行业对稀土产品的纯度要求越来越高。

电解槽工作的理想温度是1050摄氏度，但是由于各种情况的影响，电解槽槽内温度波动较为厉害，对电解的过程造成较大的影响，进而影响稀土金属的产量及纯度。电解过程的大部分时间如果能将电解槽内温度稳定在1050摄氏度附近，将能很好的提高电解效率，进而提升稀土金属的产量及纯度，获得更大的收益。而在现实的大部分电解槽车间并不存在这一自动化的电极升降系统的，有一些车间存在电极升降系统，但并不是自动控制的，而是由人力去控制，这大大浪费了人力、物力。由此可见，一套成熟完善的电极升降系统，对电解槽的电解过程有着较大的好处，将能大大的提高电解槽的电解效率。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于：提供了一种稀土电解槽电极升降闭环控制系统，用以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种稀土电解槽电极升降闭环控制系统，包括石墨槽、阴极、温度传感器、升降架横架、顶部滑轮、升降架支撑架、减速器、伺服电机、伺服电机驱动器、a/d转换模块、plc(可编程控制器)，所述的温度传感器置于阴极外边缘，所述的四路温度传感器连接于a/d转换模块的输入端，所述的a/d转换模块的输出端连接于plc的输入端，所述的plc的输出端连接于伺服电机驱动器的输入端，所述的伺服电机驱动器的输出端连接于伺服电机，所述的伺服电机与减速器三角带相连，所述的减速器带轮连接钢索通过升降架顶部滑轮连接于升降架横架，所述的升降架横架连接于阴极。

本发明进一步改进如下：

进一步的，根据电解槽内最佳工作温度为1050摄氏度，所述的温度传感器选择为k型热电偶。

进一步的，所述的温度传感器设置为四路k型热电偶，均布分置与阴极外边缘。

进一步的，所述的plc上连接设置了报警装置、显示屏装置和打印装置。

进一步的，所述的升降架距底部1m出设置了钢板，供放置减速器和伺服电机，所述的减速器和伺服电机与之螺栓相连。

进一步的，所述的减速器外侧设置了手摇把手，可手动控制阴极升降，与控制系统配合使用。

进一步的，所述的plc、a/d转换模块、伺服电机驱动器放置于控制箱内。

附图说明

图1为本发明结构示意图

图2为本发明系统流程图

石墨槽1阴极2

温度传感器3升降架横架4

顶部滑轮5升降架支撑架6

升降架系统7减速器8

伺服电机9a/d转换模块10

控制箱11plc12

伺服电机驱动器13

具体实施方式

如图1、图2所示，一种稀土电解槽电极升降闭环控制系统，包括石墨槽1、阴极2、温度传感器3、升降架横架4、顶部滑轮5、升降架支撑架6、减速器8、伺服电机9、伺服电机驱动器13、a/d转换模块10、plc(可编程控制器)12，所述的温度传感器3置于阴极2外边缘，所述的四路温度传感器3连接于a/d转换模块10的输入端，所述的a/d转换模块10的输出端连接于plc12的输入端，所述的plc12的输出端连接于伺服电机驱动器13的输入端，所述的伺服电机驱动器13的输出端连接于伺服电机9，所述的伺服电机9与减速器8三角带相连，所述的减速器8带轮连接钢索通过升降架顶部滑轮5连接于升降架横架4，所述的升降架横架4连接于阴极2。

本发明的工作原理是：所述的四路温度传感器3采集电解槽1内的温度，并将采集到的模拟量数据输送至a/d转换模块10，所述的a/d转换模块10将模拟量数据转换成plc12可识别的数字量数据并输送至plc12，所述的plc12对四路数字量数据进行处理分析，发出脉冲信号至伺服电机驱动器13，所述的伺服电机驱动器13对plc12发出的脉冲信号进行放大并输送至伺服电机9，所述的伺服电机9接收脉冲信号开始工作，经过减速器8的减速作用达到系统需要的升降速度，并通过钢索和顶部滑轮8带动升降架横架6进行上下移动，进而控制阴极2上下移动，随着阴极2的移动，所述的电解槽1内温度发生改变，温度传感器3采集温度进行闭环循环控制。

本发明的逻辑控制思路为：所述的温度传感器3采集到的数据经a/d转换模块10传送至plc12，所述的plc12对数据进行处理分析，当采集到的温度大于1050摄氏度时，所述的plc12发出命令，所述的伺服电机9正转，所述的阴极2上升，采集到的温度小于1050摄氏度时，所述的plc12发出命令，所述的伺服电机9反转，所述的电极2下降；对阴极2置上限位和下限位，所述的阴极2上升下降到上限位和下限位时，plc12发出命令，报警示意。

本发明的稀土电解槽的电极升降闭环控制系统，能够灵活自如地对稀土电解槽电极进行自动或手动控制，在苛刻的工业环境下不受干扰，适用于稀土电解生产企业。

本发明不局限于上述的具体方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种稀土电解槽电极升降闭环控制系统，包括石墨槽、阴极、温度传感器、升降架横架、顶部滑轮、升降架支撑架、减速器、伺服电机、伺服电机驱动器、A/D转换模块、PLC，工作时，四路温度传感器采集电解槽内的温度，并将其输送至A/D转换模块，A/D转换模块将模拟量数据转换成PLC可识别的数字量数据并输送至PLC，PLC对四路数字量数据进行处理分析，发出脉冲信号至伺服电机驱动器，驱动器对PLC发出的脉冲信号进行放大并输送至伺服电机，伺服电机接收脉冲信号开始工作，经过减速器的减速作用通过钢索和顶部滑轮带动升降架横架和进行上下移动，进而控制阴极上下移动进行闭环循环控制。该系统结构简单，可实现智能调节电解槽内的温度，稳定生产。

技术研发人员：逄启寿;王海辉;李希鹏
受保护的技术使用者：江西理工大学
技术研发日：2017.03.15
技术公布日：2017.07.25