槽控系统培训

电解厂电解车间职工 技能培训 电解槽计算机控制 铝电解计算机控制作用及意义: 1、减轻了电解工的劳动强度,提高了劳动生产率。 2、自动把各种技术参数控制在设定的理想范围内,使电解槽在最佳条件下运行,大大的提高了生产经济指标。 3、使管理者及时掌握槽子的运行情况,及时作出正确的、判断,调整槽子的运行参数。铝电解槽计算机控制的基本原理: 利用测量到的槽电压和系列电流,采用控制槽内电阻保持平衡的数学模型,自动按设定周期投入氧化铝,以控制电解槽的物料平衡,自动调整极距,以控制电解槽的热平衡。铝电解计算机控制系统的构成: 我公司200KA、90KA、宝川90KA 都采用中南大学业翔公司的铝电解智能模糊控制系统。 控制系统采用“槽控机——上位机——管理机”三级全分布式控制,采用CAN 通信和以太网TCP/IP通信协议构成网络体系,形成管控一体化系统。每一台电解槽配备一台槽控机作为直接控制级,槽控机 具有独立进行槽电压和系列电流采样的能力,并对槽子的物料平衡和热平衡的快速 变化过程实时进行控制。微机站的上位机 作为过程监控级,通过CAN通信网络与槽 控机相连,对槽控机的运行过程监视并完 成生产管理功能。各工控机和管理机,通 过交换机连接。各级管理人员通过管理机 可观察电解槽的曲线,了解槽子的运行。 槽控机的功能: 1、控制槽电压 槽控机采集到的槽电压是跟随系列电流的波动而时刻变动的。因此,采集到的电压作为调整槽电压的根据毫无意义,而且电流低落时,将出现大量的提升阳极,使系列电压过高,过高的电压又使电流低落,从而出现恶性循环。因此,槽电压的控制以不受电流波动影响的槽电阻为依据。 R=(U-E)/ I 槽控机采集到电流、电压以后,首先进行解析,算出槽电阻值,然后分成效应电阻、异常电阻、正常电阻。对于正常电阻,槽控机自动控制。当电阻异常、发生效应、电流异常时,不进行槽电阻控制,只发出报警信息,通知人工处理。 由设定电压加上附加电压,求出目标电压。目标电压±30mv范围为槽电阻的目标控制区域。电压大于4.8v或小于3.8v为异常电压,RC不自动控制,需手动调整到可控区域内(3.8v-4.8v),方可自控。 RC控制,有自动、手动两种控制模式可供选择。可在上位机设定后下发,由槽控机执行。 2、下料控制 由于氧化铝浓度不能进行在线检测,只能通过槽电阻的变化趋势(累斜),推断氧化铝浓度的大致区域。氧化铝浓度工作区应设置在既不易产生阳极效应,又不易产生沉淀 的一个较小的变化范围内。能满足上述要求的氧化铝浓度工作区为1.5~3.5%。 以氧化铝浓度为横坐标,槽电阻为纵坐标建立函数,函数为U型曲线。根据U 型曲线上槽电阻的变化趋势可将浓度分为四个区域:⑴低浓度区,浓度范围1.5-3.5%左右,浓度减小时,槽电阻增大;⑵中浓度区,浓度在4%左右,浓度变化时,槽电阻几乎不变; ⑶高浓度区,浓度增大时,槽电阻增大;⑷沉淀区,浓度过大,氧化铝沉淀。 采取激励反馈法,即:通过过欠量交替下料,由槽电阻的走势来判断氧化铝浓度大致处于那个区域。如果在高浓度区,台阶式持续欠量下料;在中浓度区,欠量下料;在低浓度区,继续过欠量交替下料。 为了提高下料自控的效果,尽量不要手动升降阳极,尽量不要人工干预,出铝、换极、边加工、抬母线要及时通报槽控机。异常电压要及时人工调整。 下料控制,有自控、定时、停控三种控制模式可供选择。可在上位机设定后下发,由槽控机执行。 3、阳极效应预报及效应处理 当电阻突然有很大的角度变化,及斜率及累斜很大,半小时之间电压由正常值上升到4.5V-5V,则槽控机认为有来效应的趋势,立即转入阳极效应预报加料过程,加大下料量。如果抑制效果不好,则进行一次大下料,以遏制效应发生。 槽电压大于8V,则为效应。效应发生90秒时,自动进行一次大下料,效应熄灭三分钟后正常下料。效应后30分钟,阳极不自动升降,因为效应后反映的槽电压为假电压,如果升还有可能引起效应,效应后电流变化很大也不升阳极。 4、出铝、换极、边加工控制 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!当在对电解槽进行出铝,或换极,或边加工作业前,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。 当槽控机接受到出铝,或换极,或边加工作业的通报后,自动运行相应的监控程序,停止正常的下料和电压控制。 换极、出铝、边加工:通报后确认时间,附加电压量,停料时间,附加电压有效时间,最大有效时间都可在上位机系统参数内设定后,下发到槽控机。 5、抬母线 抬母线通报确认后,槽控机停止RC控制只对槽电压进行监视,因为抬母线时,由于卡具全部松开,将导致电压上升0.2-0.5V,而此时电压上升并非槽子内部变化,不应进行电压调整。因此,抬母线之前,一定要通报槽控机。 上位机的功能 1、实时监控功能 槽控机每2秒给上位机发送一次实时数据。 实时界面:显示所连接区域的槽控机的电压、操作、提示重要信息。 动态曲线:每2秒一个点显示最近15分钟内的控制曲线。 历史曲线:每10秒一个点显示历史数据,可保存并显示近几个月的数据。 2、控制参数的修改、下发功能 设定电压,下料间隔,氟盐添加量,效应等待间隔、效应等待时间,电压控制方式(自动、停控),下料模式(自控、定时、停料),换极、出铝、边加工的停料时间、附加电压量、附加电压的时间等,都可根据要求,由上位机设定并下发到槽控机。 3、输出打印各类报表 班报、日报:电压情况(设定电压、工作电压、平均电压) 效应情况(次数、持续时间、峰压、等待持续时间) 下料情况(下料量、欠量次数、过量次数)。 异常、摆动情况。 手动操作情况(时间、次数、下料次数)。 工艺数据(槽温、分子比、质量)。 效应报:最近5次效应的情况。 单槽小时报、单槽故障信息报、单槽参数修改记录等。 4、数据交换: 既能与槽控机交换数据,又能与全厂计算机网络相连接。 5、异常事件与故障报警: 新系统使用程控交换指令扩音系统,上位机将报警信号传送给广播通信系统,实现自动语音广播。可在任意分机下达作业指令,通知找人和对讲。 槽控机的操作: 槽控机的组成 槽控机由左右两个机箱组成,左机箱叫动力箱,是槽控机的供电部分和控制阳极升降的执行单元。右机箱叫逻辑箱,有多块集成电路板和电子元件构成,形成一个控制中心,完成对电解槽的全部控制内容,是槽控机的核心部分。 动力箱面板:其操作面板上有一个数字电压表和5个操作按钮。槽压表实时显示槽电压。“紧急跳闸”按钮,在阳升或阳降不能停止时,可立即按下紧急跳闸按钮,切断控制电源。“阳升、阳降、打壳、下料”按钮实现纯手动操作,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。 逻辑箱面板:由上部的显示面板和下部的触摸开关板构成。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,触摸开关板由两排共12个触摸螺帽构成。 3组数码管显示槽电压、电流、参数。 30个运行状态指示灯 指示槽控机的运行状况。 19个参数查看指示灯指示参数显示的内容。 12个触摸螺帽对槽控机进行手动操作。 逻辑箱面板: 槽控机的操作 三种运行方式:纯手动、手动、自动。 1、纯手动 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,动力箱上的5个按钮才会起作用,5个按钮的操作如下: 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。 安全警告: 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! 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! (3) 动力箱内和纯手动按钮并排的定时按钮起到一级硬件定时保护,时间为15秒,如果特殊原因取消定时保护,请确保槽控机前有人观察,人离去前请打回保护端! 2、手动 位于动力箱内的纯手动/自动开关拨在自动位置,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。 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。 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。 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。 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。 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,则可向下移动阳极,且显示面板上阳极升或阳极降指示灯亮。 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。 定时器复位 如果连续手动阳极升或阳极降的时间超过设定限值(根据各厂减速机不同有变化,如5、10秒不等),或者其他原因导致槽控机内部安全保护电路发现阳极移动时间超过设定限值,槽控机的显示面板的定时器超时指示灯亮,且使自动和手动阳极升降失效。此种情况下可通过触摸定时器复位开关使定时器超时指示灯熄灭,阳极升降即可恢复正常。 定时器复位还可用来强行清除槽控机设置的跳主闸或升降异常故障标志,使槽控机恢复自动电压调节或手动阳极升/降,但若其后槽控机自诊断时又发现了此类故障,则还会置上相应的标志,并使自动和手动阳极升降再次失效。 3、自动 当位于动力箱内的纯手动/自动开关拨在自动位置,不触摸逻辑箱上的开关时,槽控机处于自动控制状态。此时,自动进行下料控制和阳极升降控制。保持电解槽的能量平衡和物料平衡。 操作时的注意事项 1、搞好人机配合,正确操作槽控机。槽控机再智能,终归它是机器,与人相比始终只能起到辅助的作用。但是操作者应该正确的认识它,合理的操作使用它,它才能很好的配合操作者搞好电解生产。 2、尽量少的人工干预,避免人机对抗。电压如果不在3.8—4.8V以外,尽量不要人工去操作。对于针摆槽,首先由槽控机自动处理,即附加电压消除针摆。若效果不好,可将电压停控,手动将电压抬高到不再针摆的位置,人工调节电压,待针摆消除后,再将电压设为自控。 3、尽量避免手动下料和大下料,尤其要避免直接操作气控柜里的电磁阀下料,这样下料,会对浓度控制造成混乱。现在的控制系统智能度高,人工干预会造成槽控机误判断,导致控制系统与槽控机相关适应性变差。 4、在对电解槽进行出铝,或换极,或边加工、或抬母线作业前,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,不进行这些作业时,则不要误通报。 5、需要对电解槽的运行参数修改时,比如:工作电压、下料间隔、效应等待时间等变更时,应及时与上位机联系,及时将这些变更输入计算机,槽控机才能按照新的要求进行控制。阳极自动上升、下降的处理 处理方法: 1、按下动力箱上的“紧急跳闸”按钮,切断控制电源。 2、立即打开动力箱门,拉下刀闸,切断动力电源,使阳极提升电机停止转动。 3、马上通知维修人员,排除故障。 原因分析: 由于电气设备故障,偶尔会出现阳极提升电机不能断电,导致阳极自动上升或下降。 1、动力箱上的“阳升”或“阳降”按钮开关卡死没复位,或铁宵及导电的尘埃吸附在按钮开关内,形成短路,导致接触器吸合,使阳极自动升降。 此种原因引起的阳极自动升降,只需按下动力箱上的“紧急跳闸”按钮,切断控 继续阅读