一种电解脱铜槽压检测与整流机组联锁保护装置及方法与流程

本发明涉及电解阴极铜生产，具体涉及一种电解脱铜槽压检测与整流机组联锁保护装置及方法。

背景技术：

1、目前，随着电解阴极铜生产产量不断提高，其附属硫酸铜产量也不断的增加，相应的电解硫酸铜的任务也增加。硫酸铜板装槽的误差及板身的偏差都有可能导致出现短路，使槽电压升高。而槽电压温度升高可能会引发炸槽、火灾等事故，不仅涉及整流系统的安全运行，更关系到人身安全。

2、当前，电解硫酸铜电解周期为7-9天，在电解过程中，需要每两小时检测槽电压，不仅需要耗费大量的人工且影响作业效率，手持式检测仪检测准确度也不高。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种电解脱铜槽压检测与整流机组联锁保护装置及方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种电解脱铜槽压检测与整流机组联锁保护装置，包括电解脱铜槽供电系统、电解脱铜槽压检测plc控制器、短路开关及隔离开关plc控制器、整流机组plc控制器、电压变送器、模拟量模块和以太网工业交换机，电解脱铜槽压检测plc控制器、短路开关及隔离开关plc控制器和整流机组plc控制器之间通过设定同网段ip，利用以太网工业交换机进行数据交换；

4、所述电解脱铜槽供电系统包括整流机组、隔离开关、电解脱铜槽、短路开关、负极端电压采集点、导电铜排和正极端电压采集点；各组电解脱铜槽均通过隔离开关和短路开关利用导电铜排电性连接于所述整流机组，并且各组电解脱铜槽的正极端和负极端均分别设置有正极端电压采集点和负极端电压采集点；

5、每组电解脱铜槽的正极端电压采集点和负极端电压采集点通过屏蔽电缆连接于电压变送器，所述电压变送器连接于所述模拟量模块，所述模拟量模块连接于电解脱铜槽压检测plc控制器；所述电压变送器用于将电解脱铜槽的正极端和负极端的电压信号将转换成0-10v信号后传输至模拟量模块，由模拟量模块转换成数值后传输至电解脱铜槽压检测plc控制器，电解脱铜槽压检测plc控制器用于将每组电解脱铜槽的正极和负极的电压值与预设的报警上限值和整流机组跳闸上限值进行比较，当某个电解脱铜槽的正极和负极的电压值达到报警上限值但未达到整流机组跳闸上限值时，发出报警，当某个电解脱铜槽的正极端和负极端的电压值到达整流机组跳闸上限值时，发出报警，并向整流机组plc控制器发送跳闸信号，整流机组plc控制器据此控制整流机组联锁跳闸，短路开关及隔离开关plc控制器控制对应的电解脱铜槽的短路开关和隔离开关分合闸；所述短路开关及隔离开关plc控制器连接于各组电解脱铜槽的隔离开关和短路开关，用于对各组电解脱铜槽的隔离开关和短路开关进行联锁控制，在控制短路开关合闸后控制隔离开关自动断开以及在控制短路开关分闸后控制隔离开关自动合闸。

6、进一步地，所述电解脱铜槽压检测plc控制器、短路开关及隔离开关plc控制器、整流机组plc控制器均具有对应的人机界面。

7、进一步地，所述短路开关包括驱动电机一、主触头系统一、弧系统、合闸限位一和分闸限位一；所述主触头系统一连接驱动电机一，所述驱动电机一可驱动主触头系统一的导电主触头和弧系统的弧触头旋转使其由断开状态旋转至闭合状态和由闭合状态旋转至断开状态；弧系统的弧触头位于主触头系统一的导电主触头的位置之前；所述弧系统为通断直流电源；合闸限位一用于在短路开关合闸时向plc发出合闸信号，驱动电机一正转停止；分闸限位一用于在短路开关分闸后发出分闸信号，驱动电机一反转停止。

8、进一步地，所述隔离开关包括驱动电机二、主触头系统二、合闸限位二和分闸限位二；所述主触头系统二的导电主触头连接于所述驱动电机二，所述驱动电机二可驱动主触头系统二的导电主触头旋转使其由断开状态旋转至闭合状态和由闭合状态旋转至断开状态；合闸限位二用于在隔离开关合闸后发出合闸信号，驱动电机二正转停止，分闸限位二用于在隔离开关分闸后发出分闸信号，驱动电机二反转停止。

9、本发明还提供一种利用上述系统进行电解脱铜槽压检测与整流机组联锁保护的方法，具体过程为：

10、预先通过电解脱铜槽压检测plc控制器的人机界面设定电解脱铜槽电压的报警上限值和整流机组跳闸上限值；

11、电压变送器将电解脱铜槽的正极和负极的电压信号将转换成0-10v信号后传输至模拟量模块，由模拟量模块转换成数值后传输至电解脱铜槽压检测plc控制器，电解脱铜槽压检测plc控制器将每组电解脱铜槽的正极和负极的电压值与预设的报警上限值和整流机组跳闸上限值进行比较，当某个电解脱铜槽的正极和负极的电压值达到报警上限值但未达到整流机组跳闸上限值时，发出报警，当某个电解脱铜槽的正极和负极的电压值达到整流机组跳闸上限值时，发出报警，并向整流机组plc控制器发送跳闸信号，整流机组plc控制器据此控制整流机组联锁跳闸，短路开关及隔离开关plc控制器控制对应的电解脱铜槽的短路开关和隔离开关分合闸。

12、进一步地，当某一电解脱铜槽进行停电操作，短路开关合闸、隔离开关分闸后向短路开关及隔离开关plc控制器发送信号，电解脱铜槽槽压检测plc控制器通过数据交换从短路开关及隔离开关plc控制器采集到停电信号，将串联的信号点断开，关闭该组电解脱铜槽的模拟量电压信号的采集；反之，当某一电解脱铜槽进行送电操作，短路开关分闸、隔离开关合闸后向短路开关及隔离开关plc控制器发送信号，电解脱铜槽压检测plc控制器通过数据交换从短路开关及隔离开关plc控制器采集到送电信号，将串联的信号点闭合，开启该组电解脱铜槽的模拟量电压采集。

13、本发明的有益效果在于：本发明设计简单、价格低廉、操作安全方便、工作可靠性高，可以确保电解脱铜槽整流系统的安全运行，并且降低人力成本，提高生产效率。

技术特征：

1.一种电解脱铜槽压检测与整流机组联锁保护装置，其特征在于，包括电解脱铜槽供电系统、电解脱铜槽压检测plc控制器、短路开关及隔离开关plc控制器、整流机组plc控制器、电压变送器、模拟量模块和以太网工业交换机，电解脱铜槽压检测plc控制器、短路开关及隔离开关plc控制器和整流机组plc控制器之间通过设定同网段ip，利用以太网工业交换机进行数据交换；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电解脱铜槽压检测plc控制器、短路开关及隔离开关plc控制器、整流机组plc控制器均具有对应的人机界面。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述短路开关包括驱动电机一、主触头系统一、弧系统、合闸限位一和分闸限位一；所述主触头系统一连接驱动电机一，所述驱动电机一可驱动主触头系统一的导电主触头和弧系统的弧触头旋转使其由断开状态旋转至闭合状态和由闭合状态旋转至断开状态；弧系统的弧触头位于主触头系统一的导电主触头的位置之前；所述弧系统为通断直流电源；合闸限位一用于在短路开关合闸时向plc发出合闸信号，驱动电机一正转停止；分闸限位一用于在短路开关分闸后发出分闸信号，驱动电机一反转停止。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔离开关包括驱动电机二、主触头系统二、合闸限位二和分闸限位二；所述主触头系统二的导电主触头连接于所述驱动电机二，所述驱动电机二可驱动主触头系统二的导电主触头旋转使其由断开状态旋转至闭合状态和由闭合状态旋转至断开状态；合闸限位二用于在隔离开关合闸后发出合闸信号，驱动电机二正转停止，分闸限位二用于在隔离开关分闸后发出分闸信号，驱动电机二反转停止。

5.一种利用权利要求1-4任一所述系统进行电解脱铜槽压检测与整流机组联锁保护的方法，其特征在于，具体过程为：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当某一电解脱铜槽进行停电操作，短路开关合闸、隔离开关分闸后向短路开关及隔离开关plc控制器发送信号，电解脱铜槽槽压检测plc控制器通过数据交换从短路开关及隔离开关plc控制器采集到停电信号，将串联的信号点断开，关闭该组电解脱铜槽的模拟量电压信号的采集；反之，当某一电解脱铜槽进行送电操作，短路开关分闸、隔离开关合闸后向短路开关及隔离开关plc控制器发送信号，电解脱铜槽压检测plc控制器通过数据交换从短路开关及隔离开关plc控制器采集到送电信号，将串联的信号点闭合，开启该组电解脱铜槽的模拟量电压采集。

技术总结
本发明公开了一种电解脱铜槽压检测与整流机组联锁保护装置，包括电解脱铜槽供电系统、电解脱铜槽压检测PLC控制器、短路开关及隔离开关PLC控制器、整流机组PLC控制器、电压变送器、模拟量模块和以太网工业交换机，电解脱铜槽压检测PLC控制器、短路开关及隔离开关PLC控制器和整流机组PLC控制器之间通过设定同网段IP，利用以太网工业交换机进行数据交换。本发明设计简单、价格低廉、操作安全方便、工作可靠性高，可以确保电解脱铜槽整流系统的安全运行，并且降低人力成本，提高生产效率。

技术研发人员：傅发钦,梁源,杨家盛,陈荣海,刘坚,王宇宁,林定富,林良,杨正豪,饶锚
受保护的技术使用者：紫金铜业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12