240ka电解槽计算机站培训资料

240KA 电解槽计算机站培训资料 计算机站培训资料 目 录 1 内部结构简介1 2 开机操作3 3 关机操作3 4 操作面板简介3 5 动力箱上的按钮操作方法4 6 逻辑箱上的触摸开关操作方法4 7 打壳5 8 下料5 9 大下料（即：连续打壳下料五次）5 10 阳极升和阳极降6 11 出铝，换极，边加工（空料）作业开始与结束的通报6 12 抬母线作业7 13 控制模式与设定参数的更改7 14 运行信息及参数的更改7 15 定时器复位10 16 自诊断和采样诊断10 铝电解槽智能模糊控制系统 YFC-99 槽控机操作使用说明 1 内部结构简介 每一台槽控机由左右两个机箱组成，右机箱叫做逻辑箱，是槽控机的核心部分，左机箱叫做动力机箱，是槽控箱的供电 部分和控制阳极升降的执行单元。左右机箱都有一些连线和电解槽的其它部分相连。 1槽控机的动力电源（三相、其相电压为 380v）：该电源的作用是一方面经过 380v/220v 的动力电源，用于控制打壳下料电磁阀 的线包用电，各种接触器动作线包用电等（如电解槽上接有效应灯泡，则包含其用电）；另一方面提供电解槽上提升电机的动力 380v 电源，该电源由专用的供电回路提供。 2槽控机逻辑电源（单相、电压交流 220v）：该电源经过槽控机的电源板变换后，提供给槽控机逻辑单元用电。 3提升电机动力电源线（三相、相电压为 380v）：该动力线由槽控机输出，连接到电解槽上提升电机，当需要进行阳极升降时， 经过槽控机的空气开关，主接触器，正转接触器或反转接触器（统称为辅助接触器）将槽控机的动力电源接通，使提升电机正转 或反转，带动电解槽上提升机构达到阳极升降的目的。 4打壳下料电磁阀连接线（单相、电压为交流 220v）：该动力线由槽控机输出，连接到电解槽的打壳下料电磁阀的动作线包上， 当需要进行打壳下料动作时，经过槽控机 380v/220v 降压变压器以及固态继电器和槽控机的动力电源接通，使打壳下料电磁阀得 电动作，达到向电解槽内补充氧化铝的作用。 5槽控机避雷接地线（目前未接）：该线通过电解厂房的接地母线直接和大地连接，每个槽控机都和这条线相连，该线连接到槽 控机的避雷装置的地线上。该线的作用是使槽控机防雷电袭击和抗电干扰，保证槽控机正常工作，但也是造成槽控机产生相对直 流电位差比较高，使维修人员经常直流触电的原因，因此，该接地线有利有弊。 6槽电压采样线：为了控制电解槽，槽控机每 0.5 秒要对被控电解槽的槽电压进行一次采样,槽电压采样线是槽控机与电解槽直 流大母线的连接线。进入槽控机的槽电压采样线一方面连到槽控机的槽电压表上，进行槽电压瞬间值显示，另一方面经过熔断器 连接到槽控机上的 V/F 转换板上，进行电压频率转换，实现对槽电压的采样。 7系列电流信号线：我们知道要了解电解槽工作状态，其中有两个极其重要的参数，一个是槽电压，另一个就是系列电流。由于 所有的电解槽都是串连的，也就是所有电解槽在同一时刻通过的直流电流值是相同的，因此全系列只需安装一个大电流直流检测 仪（大哈马），其检测的信号一方面供给电控中心去控制电解供电情况，另一方面经过一个二次仪表将信号发送到 I/F（电流/频 率）转换器，使该信号转换成频率信号，经过波形整形和隔离放大，以广播方式发送到所有槽控机内，由槽控机自己同步对槽电 压和系列电流进行采样，该信号就是作此用途的。 8通信线：本控制系统采用分布控制、集中管理模式，控制动作全部由槽控机独立完成。但槽控机的参数，报表及系列监视工作 全部由计算机站集中管理。为了达到这一点，每台槽控机都要和计算机站机房内的微机（上位机）通信，本通信线的作用是连接 机房和槽控机的，目前我们采用 CAN 总线通信协议，因此，通信总线为带屏蔽的双芯线。 9逻辑单元电路板及器件：槽控机逻辑机箱是槽控机的核心部分，其本质是一台功能复杂的专用微型计算机，其内部结构参见逻 辑单元电路原理图和接线表的附图，其主要器件名称及用途如下： 主/显板：主要作用是对过程进行解析：实现与上位机的数据交换；显示槽控机的运行状态、电压、电流、各种参数并接受触摸 开关的输入信号（参见“操作面板简介” ）。 V/F 转换板：主要作用是完成槽电压和系列电流的采样。 操作板：完成所有的输入/输出操作，如阳极升降、打壳、下料等。 触摸开关板：对于电解车间多粉尘、强腐蚀环境，有独特的优越性。 电源板：包含有电源开关、防雷电路和电源变换三个基本部分。电源开关用于接通和切断逻辑单元的电源（但须注意，若要更 换电源板，须拔出逻辑箱与动力箱之间的空中接头，才能使逻辑箱彻底断电）。防雷电路由保险丝，压敏电阻和电源杂波过滤器 组成，其作用有两个，一个是防雷作用（在其接地的情况下），当雷电袭击到槽控机上时，本避雷元件自我烧毁，切断槽控机与 供电的联系，达到保护槽控机的目的；另一作用是在平时吸收供电回路上的尖杂波形，使槽控机的供电状态良好，保证槽控机运 行平稳可靠。电源变换电路主要为 AC-DC 变换器，输入交流 220V，输出直流 5V 电压，额定负载是 3A，其作用是给槽控机供应 5V 的主电源，其特点是变换效率高，输入范围宽，输出稳定。其余各种电源均出 DC-DC 变换器提供。 电源插座：其电源由逻辑电源提供，但不受电源板上的开关控制。 10动力单元电路板及器件：动力箱内动力单元的内部结构参见动力单元电路原理图和接线表的附图。其主要器件及用途如下： 信号采集板：主要作用是：（A）检测接触器的通断状态，以及吸收接触器线包断电时的感应电压。（B）提供一个纯手动/自动 切换开关：在特殊情况下将其置于纯手动，可使动力箱操作面板上的 5 个操作按钮生效（参见“操作面板简介” ）。（C）定时 器，手动升降超过设定时间，切断提升电机。（D）当有特殊情况时，按箱外紧急跳闸按钮达到断开设备电的目的。（E）双路保 险管箱：其作用接通和断开电解槽槽电压和槽控机的连接，在进行槽控机维护时可断开槽电压。 三极空气开关：接通或断开动力电源，过载时自动跳闸。 三极隔离开关：接通或断开接触器输出的提升电机的 380V 动力电源。 控制变压器：作用是将 380V 动力电转换为独立的 220V 设备电。 二极隔离开关：接通或断开逻辑电源及动力箱上槽电压表的电源。 四个接触器：其中两个（称为 1KM，2KM）为主接触器，其余两个（称为 3KM，4KM）为辅接触器，分别用于阳极升和降（即电机 正、反转）。 槽电压表和 5 个操作按钮（见“操作面板简介” ）。 2 开机操作 合上动力箱内二极隔离开关，给逻辑箱上的电源板和动力箱上槽电压表供电。 合上逻辑箱内电源板上的电源开关，整个逻辑单元得电，开始工作。 合上动力箱的三极空气开关，此时动力箱得电，按一次信号检测板上的启动按钮，槽控机开始工作。 注意：动力箱中信号采集板上的“纯手动/自动”开关在正常情况下应置于“自动”（AUTO）侧，此时槽控机处自动控制状态。 三极隔离开关置于闭合状态，使提升电机处于接通状态。 注意：非正常情况下该开关置于“纯手动”（MAN）侧时，槽控机脱离自动控制，可以通过动力箱上的按钮进行阳极升降 和打壳下料操作。此时即使逻辑单元断电或停止工作，该操作仍可进行。 3 关机操作 切断动力箱内的三极空气开关和二极隔离开关，确认方法是机内外各部指示灯全部熄灭。 4 操作面板简介 操作面板的排布如下图所示。槽控机分左右两个箱体，左箱体称为动力箱，其操作面板上有一个数字电压表和 5 个操作 按钮。 右箱体称为逻辑箱，操作面板由上部的显示面板（在有面玻璃窗内）和下部的触摸开关板构成。显示面板上有 5 组数码 - 3 - 管，30 个运行状态指示灯，和 19 个参数查看灯（后面将具体介绍）。触摸开关由两排共 12 个触摸螺帽构成。 5 动力箱上的按钮操作方法 动力箱上的 5 个按钮仅用于非正常生产期（如停槽期间、焙烧启动期间或槽控机箱故障等）的阳极移动和下料器操作， 以及用于需要紧急操作的情形。 只有当位于动力箱内的纯手动/自动开关拨在纯手动（MAN）位置时这 5 个按钮才会起作用，5 个按钮的操作方法如下： 按阳极升按钮可提升阳极； 按阳极降按钮可下降阳极； 按打壳按钮可打壳； 按下料按钮可下料； 按紧急跳闸按钮可断开槽控机的设备电。 AFC-99 槽控机面板布局示意图 左侧-动力箱； 右侧-逻辑箱 安全警告： （1）动力箱上的纯手动开关不受逻辑箱中安全保护措施的限制，仅用于停槽期或逻辑箱故障等非正常情况，正常情况下须使用逻 辑箱上的触摸开关，以确保阳极升降安全！ （2）用纯手动提升或下降阳极时，应观察阳极运动情况，谨防“拔槽”或“坐槽” 。操作完毕时，应确认按钮弹起复位，若按 钮粘连导致阳极提升或下降不能停止时，应立即按下紧急跳闸按钮，切断电源！ 6 动力箱上的触摸开关操作方法 逻辑箱上触摸开关用于正常生产过程中的手动操作，用手指触摸某一金属螺帽，便向槽控机输入了特定的信息，槽控机 显示面板上有关的指示灯会点亮或熄灭。因此，不应随意触摸开关。 通过触摸开关能完成电解槽运行过程中所需的所有人工操作： 抬母线作业及出铝、换阳极、边加工的预定或取消； 人工打壳和下料； 阳极升和阳极降； 参数查看等。下面具体介绍操作方法。 7 打壳 （1）两点同时打壳 触摸一下打壳开关，显示面板上打壳指示灯亮，这时槽控机进行一次两点同时打壳作业，完毕后打壳指示灯自动熄灭。假如要进 行多次打壳作业，可待一次作业完毕后重复操作。 （2）单点打壳 同时触摸一下打壳开关和参数查看 向下，显示面板上打壳指示灯亮，这时槽控机进行一次 1#点打壳作业，完毕后打壳指 示灯自动熄灭。假如要进行多次 1#点打壳作业，可待一次作业完毕后重复操作。 类似地，同时触摸一下打壳开关和参数查看 向上，则进行 2#点打壳作业。 8 下料 （1）两点同时下料 触摸一下下料开关，显示面板上打壳、下料指示灯依次点亮，然后依次熄灭槽控机进行一次两点同时打壳、下料作业过程。假如 要进行多次下料作业，可待一次作业完毕后重复操作。 （2）单点下料 同时触摸一下下料开关和参数查看 向下，显示面板上打壳、下料指示灯亮，这时槽控机进行一次 1#点打壳、下料作业。 假如要进行多次 1#点下料作业，可待一次作业完毕后重复操作。 类似地，同时触摸一下下料开关和参数查看 向上，则进行 2#点下料作业。 注意：在正常控制过程中这个过程不宜随便使用，以免影响槽控机对电解槽氧化铝浓度的控制，此过程可以用于维修打 壳下料系统人员在检查下料系统时或维修工人完成打壳下料系统设备维修后对打壳下料系统进行试验时使用。 9 大下料（即：连续打壳下料五次） 先按住手动/自动开关，随后触摸下料开关，显示面板上大下料指示灯亮，这时槽控机连续进行五次打壳加料作业，可观 察到打壳和下料指示灯依次亮/灭 5 次。该过程执行完成之后上述指示灯自动熄灭。假如要进行多次大下料作业，可以待一个周期 作业完成后重复操作。 注意：由于这个作业向电解槽内打入了较多的氧化铝，对电解槽内的氧化铝浓度有重大影响，因此在正常控制过程不得 随意进行，只能用于以下情况：第一是出现阳极效应；二是下料系统故障造成下料严重偏小时。 10 阳极升和阳极降 同时触摸手动/自动和阳极升开关，可向上移动阳极；同时触摸手动/自动和阳极降开关，可向下移动阳极，且显示面板 上阳极升或阳极降指示亮。 注意：（1）操作者在执行这两个命令时，应明确操作的目的，在操作过程应同时观察槽电压的数值及阳极移动的方向是 否与操作的目的相一致，如果相反则应立即中止命令的操作，找维修人员处理；（2）触摸一次“阳极升”或“阳极降”开关的时 间不要超过 5.5 秒（可调），如果一次达不到调整电压（或移动阳极）的目的，可以多次重复操作，以免槽控机的安全定时保护 电路动作，中止升降操作，人为制造槽控机运行的故障；（3）操作完成后，应确认提升电机确实已停止转动之后方能离开操作现 场；（4）正常控制过程中，因为阳极升降命令优越性会改变槽电阻，影响槽控机对电解槽的氧化铝浓度判断，因此除非出现异常 槽电压或发生阳极效应的情况，否则不要随便进行阳极升降调整。 11 出铝，换极，边加工（空料）作业开始与结束的通报 当在对电解槽进行出铝，或换极，或边加工（含空料）作业前，应先触摸一下对应的通报开关，使显示面板上 对应的指示灯亮，则表示通报该作业开始。 作业完毕后，再触摸一下对应的通报开关，使显示面板上对应的指示灯熄灭，则表示通报该作业结束。 如果槽控机在接受了作业开始的通报（指示灯亮）后 0.5 小时内未接收到作业结束的通报，则自行进行作业结 束的处理，并熄灭对应的指示灯。 如果没有进行某一作业，而因误操作通报了该作业（即该作业的指示灯），只要在 5 分钟之内（对于出铝为 2 分钟之内）再触摸对应的开关使指示灯熄灭，槽控机便视为无效通报。 如果在某一作业进行之中，因误操作通报了该作业结束（即熄灭了该作业的指示灯），只要再通报一次该作业 开始（即重新点亮该作业的指示灯）即可。 提示：必须强调：在进行这三类作业前必须通报，没有进行这三类作业时不能误报，否则会导致槽控机误控 而引起下料过多或发生效应！这三类作业的通报方式以及槽控机对通报的处理方式完全类似。故以出铝通报为例：触摸“出铝” 开关，使显示面板上的“出铝”指示灯亮（表示槽控机接受了通报，槽控机进入出铝监视状态）；30 分钟后“出铝”指示灯自行 熄灭，槽控机自动退出“出铝”监视状态，并在 5 分钟后恢复自动控制（包括下料和电压调节），同时从退出“出铝”监视状态 算起，保持高电压一个小时（注：附加电压现定为 100mV）。若想提前退出“出铝”监视状态（即提前恢复自动下料和电压控制）， 则可在“出铝”指示灯自行熄灭以前触摸“出铝”，使“出铝”指示灯熄灭，槽控机会立即恢复自动控制。但注意，若在通报了 “出铝”后不到 2 分钟的时间内便触摸“出铝”开关使“出铝”指示灯熄灭，则槽控机视为“无效通报”，因而不进行出铝后的 高电压保持和停料。因此，若因误操作点亮了某一作业通报的指示灯，只要及时触摸对应的开关使指示灯熄灭即可，如不这样做， 会导致不必要的停料和高电压保持！ 12 抬母线作业 在操作抬母线作业时，触摸抬母线开关，显示面板上抬母线指示灯则以 1 秒钟为周期忽明忽灭，应遵照下列方 法正确输入抬母线密码：用一个手指按住“抬母线”开关至指示灯亮；当指示灯熄灭时，手指及时脱离开关；当指示灯变亮时又 立即按住开关；如此重复 4 次，直到指示灯变亮后不再熄灭则密码输入成功，这时控制过程就转到了抬母线控制，触摸抬母线开 关，就可以将母线抬上来。 注意：输入抬母线密码时操作者不要急燥，一步一步按指示灯的提示进行。“抬母线”指示灯常亮期间若 停止该开关操作达 1 分钟，则指示灯开始闪烁，表明 1 分钟后自行熄灭（即程序将自动退出抬母线控制转正常控制）。在操作 槽控机进行抬线作业前一定要确保各项准备工作已经完成，一定不要在未做好准备工作（特别是卡具未全部松开）就急于操作槽 控机的抬母线开关。 13 控制模式与设定参数的更改 为了有利于推行标准化操作，槽控机的控制模式与设定参数（设定电压，基准下料间隔）只能由计算机站的操 机员通过站内微机向槽控机发送数据来改变。 对于电压调节，只有“自动”和“手动”（即停止自控）两种控制模式可供选择。 对于下料控制，有如下三种控制模式可供选择： - 5 - “自控”模式：由槽控机按模糊控制算法自动控制。 “定时”模式：槽控机按照设定的基准下料间隔进行定时下料。 “停料“模式：槽控机停止下料。（说明：如需对某槽实施空料，可电话告知微机站操机员需空料的槽号和 空料持续时间即可。不要用拉闸方式停料！） 14 运行信息及参数查看 前面已介绍，动力箱只提供了一个数字电压表显示槽电压。运行信息及参数显示主要由逻辑箱提供了一个内容 丰富的显示面板，它处于有机玻璃窗内，整体布局见技术说明中的图 2。显示面板上有 3 组数码管，30 个运行状态指示灯， 和 19 个参数查看指示灯。 14.1 3 组数码管和 19 个参数查看指示灯 3 组数码管位于显示窗上部，其上方分别标有槽电压（V）、系列电流（kA）、槽状态参数。 数码管显示的槽电压是由槽控机采样电路采样得到的，而动力箱上槽电压表显示的槽电压值是由槽电压自行独 立采样得到的。本槽控机提供两路独立的槽电压显示，其目的是便于现场操作人员及时发现槽电压采样偏差。正常情况下这两路 槽电压的偏差应不大于 20mV，否则应通知电工来校验和调整。 在参数数码管下方纵向排列有 19 个小红色指示灯，并对应地标注了 19 个设定或运行参数的名称。在任意时刻 只有其中一个指示灯亮，表明目前参数数码管显示的是与该亮点对应的参数。当触摸参数查看 向上或参数查看 向下开关时，亮 点分别向上或向下移动，于是可以查看 19 个参数中的任一个。 19 个参数的定义十分明了地标注了在槽控机面板上，此处故不多解释。这里仅对“当前故障代码”取值定义作 出说明： 0：无故障 1：主粘连 2：正粘连 3：反粘连 4：主未合 5：正未合 6：反未合 7：纯手动 8：电源跳闸 9：交流口 10：定时超 11：定时短 12：定时长 13：母线上限 14：母线下限 15：升开关 16：降开关 14.2 30 个运行状态指示灯 各指示灯点亮时的含义如下： 效应：当前处在阳极效应中； 电阻针振：槽电阻出现高频波动现象，且高频波动的幅度超过设定值； 电阻摆动：槽电阻出现低频波动现象，且低频波动的幅度超过设定值； 正常下料：目前电解槽处于正常下料状态，即下料时间间隔基本与设定的基准下料间隔相符； 减量下料：目前电解槽处于减量下料状态，即下料时间间隔明显大于设定的基准下料间隔； 增量下料：目前电解槽处于增量下料状态，即下料时间间隔明显小于设定的基准下料间隔； 阳极升：正在输出自动或手动阳极升的命令； 阳极降：正在输出自动或手动阳极降的命令； 取消阳移：自动状态下，在一设定时间内不进行阳极升降操作； 附加电压：电解槽正处于人工作业（出铝、换阳极和边加工）后的高电压保阶段，或者槽控机解析发现电解槽的电阻不 稳定而适当升高了设定电压值。 纯手动：当动力箱中的纯手动/自动开关位于纯手动一侧时，该指示灯常亮； 手动：触摸到触摸开关板上的手动/自动开关时，该指示灯亮，当手指离开手动/自动开关时，该指示灯随即熄灭。 正常周期 1：阳极效应发生以后，转入本下料周期。 等待周期 1：正常周期 1 以后所转入的效应等待周期。 正常周期 2：阳极效应在等待周期 1 或等待周期 2 未发生以后，转入本下料周期。 等待周期 2：正常周期 2 以后所转入的效应等待周期。 人工停料：上位机根据现场要求，使槽控机在规定的时间停止下料。 人工定时：电解槽启动初期或病槽时，槽控机进行定时下料，不作浓度控制。该功能要通过上位机设定控制状态，需要 时应与计算机站联系。 抬母线：槽控机接受了“抬母线起始”的通报之后的一定时间内，且尚未接收到“抬母线结束”的通报。 出铝：槽控机接受了“出铝起始”的通报之后的一定时间内，且尚未接收到“出铝结束”的通报。 小下料：正在输出自动或手动下料命令； 大下料：正在输出自动或手动大下料命令(即连续打壳下料 5 次)； 单打壳:正在输出而不下料动作； 添加氟盐：正在执行添加氟盐过程中； 换阳极：槽控机接受了“换阳极起始”的通报之后的一定时间内，且尚未接收到“换阳极结束”的通报； 边加工：槽控机接受了“边加工起始”的通报之后的一定时间内，且尚未接收到“边加工结束”的通报； 通信指示：通信正常情况下此灯闪烁； 采样诊断：槽控机正在自行进行采样诊断，或者接受到人工输入的采样诊断命令，即同时触