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包头希望槽控系统讲稿 下位机部分 EASTHOPE 槽控系统线路结构说明 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 分布控制 集中管理模式的优点在于当上位机故障 或通讯线路受到干扰导致通讯断的情况下 下位机仍然按照最近一次接收到到的正确控制参数 独立对电解槽进行数据采集和控制电解槽的生产活动 上位机与槽控机之间的通信线路采用CAN协议 当通信距离比较长 大于200米 或与上位机连接的槽控机比较多 大于30台 的情况下 就要在上位机与槽控机之间接重复器 接入重复器有两个作用 一放大信号 增强被先路衰减的信号 二是隔断线路上可能窜入的高电压 通信线采用屏蔽双绞线操控机内个功能板之间也采用CAN协议通讯 槽控机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设备相连 动力箱内部安装有四个交流接触器 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 1KM 2KM串联使用 其目的是确保在需要时正确断开提升机电源 3KM 4KM控制回路互锁连接 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 进行槽电压瞬时值显示 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 槽控机系列电流信号的获取 是把从整流所送出来的与电流大小成比例的电压信号 通过电流 频率转换器转换变为频率信号 再送入槽控机V F转换板 把频率信号变数字信号后由主板处理 槽控机常用操作 槽控机操作方式有两种 不通过单片机的纯手动 经过单片机的手动 自动纯手动工作状态 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逻辑机箱故障等 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位置时这5个按钮才会起作用按阳极升按钮可升阳极 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 逻辑箱上的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 1 升降 手动和升降钮同时按 2 打壳下料 按打壳钮后 两锤同时打下去 按下料钮后 两点先打壳 后下料 3 换阳极 按换阳极钮三秒钟 见到换阳极灯亮后即可 4 边加工 按边加工钮三秒钟 见到边加工灯亮后即可 5 出铝 按出铝钮三秒钟 见到出铝灯亮后即可 6 抬母线 按下抬母线钮 等抬母线灯亮后再熄灭时松开 灯亮后再按下 等熄灭时再松开 这样随着灯闪重复三次后 抬母线功能产生 两分钟内不按抬母线钮 抬母线功能自动消失 在有效期间同时按手动钮和抬母线钮 功能立即退出 7 纯手动 将左箱内的纯手动开关扳上去 只有左箱大按钮才能用 叫作纯手动 这时右箱按钮失效 停止自动升降和打壳下料 8 紧急跳闸 万一遇到升降长时间不停 按紧急跳闸钮 可切断槽控机控制电源 常用故障代码解释0 无故障1 主粘连 1KM或2KM接触器无法正常释放2 正粘连 3KM接触器无法正常释放3 反粘连 4KM接触器无法正常释放4 主未合 1KM或2KM接触器无法正常吸合或吸合信号未被检测到 样机提升电机电源失电或缺相5 正未合 3KM接触器无法正常吸合或吸合信号未被检测到6 反未合 4KM接触器无法正常吸合或吸合信号未被检测到7 纯手动 槽控机工作在纯手动状态8 电源跳 控制电源失电或急停按钮被按下10 定时超 阳极升降动作超时 我厂设置保护时间为5S13 母线上限 阳极提升机达上限位14 母线下限 阳极提升机达下限位 运行信息及参数查看 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了设定值 默认80MV 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了设定值 默认50MV 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 可人工停控 附加电压 电解槽正处于人工作业 出铝 换阳极和边加工 后的高电压保持阶段 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 该工能要通过上位机设定控制状态 需要时应与计算站联系 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 正在输出只打壳而不下料动作 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 即同时触摸手动 自动和参数查看向下后进行采样诊断 采样诊断的主要内容是检查采样电路的可靠性和正确性 自诊断 槽控机正在自行进行自诊断 或者接受到人工输入的自诊断命令 即同时触摸手动 自动和参数查看向上后进行自身诊断 自诊断的主要内容是检查阳极升降器件及保护电路的安全性和可靠性 机器故障 当出现定器超时 电源跳闸 接触器未正常通断 母线越限等情况时 该指示灯亮 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 其主要器件名称及用途如下 1 信号检测板 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 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 在阳极升降中接触器是否闭合 升降结束后接触器是否断开 升降开始启动定时器 发现三相电缺相后能否立即切断提升机电源 这些都是非常重要的问题 信号检测板就是为解决这些问题而设置的 如下图所示 当升降开始 1KM或2KM闭合时 从B相经过1KM辅助触点 光耦N1原边及D1 再到C相构成回路 其中光耦的发光管流过半周 D1流过半周 故光耦次边输出的是50HZ的脉冲 此脉冲就是送往硬件定时器作为计时标准用的 同时也是判断1KM是否闭合的信号 同样 当3KM或4KM闭合时 光耦N2 N3也会输出脉冲 分别表示它们各自的通断 不过 这路脉冲不是送往硬定时器 而是分别送往操作板CPU的定时 计数器T1和T0 程序不断读取T1 T0的数值是否变化 用确定3KM 4KM的通断 注意 这里三个光耦接于三相动力电的不同相之间 升降中任何一相不通 就会感知缺少接触器闭合信号 出现升降异常 立即令切断提升电机电源 也就是说 它能够间接地检测到缺相发生 操作板 主要是开关量的输入 输出信号 如阳极升降 打壳 下料等 固态继电器就是光控可控硅 实现微机与外设之间的光电隔离 升降互锁原理图 在升或降中 只要有一个控制口有输出 另外一个口就被封闭 用以防止3KM或4KM同时闭合 避免相间短路 V F转换板 功能是把模拟槽电压和电流信号转换成数字量 电流的频率F信号接收电路 触摸开关板的功能是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 对于电解车间多粉尘 强腐蚀环境 有独特的优越性 振荡器输出的矩形波经两个电阻接异或门的两个输入端 开关的触摸部分与异或门的一个输入端相连 未触摸时 两路完全对称 异或门的输入在所有时刻均相同 没有信号输出 当手指触摸到金属钮时 被连的一路