一种铝电解多功能机组料仓自动充料控制方法

摘要

本发明涉及一种工业领域设备料仓的加料方法，具体地说是涉及一种铝电解多功能机组料仓自动充料控制方法。本发明充料方法包括如下步骤：1)充料定位步骤；2)自动充料步骤；3)自动停止充料步骤；4)系统自锁步骤。本发明方法针对电解车间特有的强磁场，粉尘大的特点，采用先进的控制方式，抗干扰能力强，可靠性高，自动化程度高，多功能机组操作人员一人即可完成全部充料过程，降低了电解人员的劳动强度，降低设备故障率，杜绝多功能机组充料时的冒料现象，减少氧化铝原料的浪费和环境污染。本发明一种铝电解多功能机组料仓自动充料控制方法适用于铝电解多功能机组料仓充料的自动控制。

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业领域设备料仓的加料方法，具体地说是涉及一种铝电解多功能机组料仓自动充料控制方法。

背景技术

铝电解多功能机组料仓充料控制装置所实现的任务是将电解车间厂房外天车料塔储料罐中的氧化铝粉通过输送管道输送至电解车间多功能机组料仓内，电解车间多功能机组再将料仓内的氧化铝粉添加到电解槽中，以满足生产所需。电解车间多功能机组料仓充料控制装置由料仓料位计、电磁铁、霍尔开关、时间继电器、中间继电器和指示灯等实现多功能机组的料仓充料，所采用的电气元件多，系统接线复杂，并且多功能机组与电解充料装置缺少联锁保护，同时，必须通过多功能机组操作人员和地面操作人员利用操作箱上的转换开关、按钮等元件手动来实现充料，这种操作方法弊病很多：

1.手动操作不易控制，多功能机组在充料时氧化铝经常从多功能机组料仓中冒出，浪费氧化铝原料，而且影响环境；

2.操作时必须由2人以上才能实现多功能机组充料；

3.由于电解车间磁场大，经常引起霍儿开关的误动作；

4.多功能机组与电解充料装置缺少联锁保护，经常将充料口撞坏，增加了设备的故障率。

发明内容

本发明一种铝电解多功能机组料仓自动充料控制方法要解决的技术问题是针对现有技术中存在不足，提供一种杜绝多功能机组充料时的冒料现象，减少氧化铝原料的浪费和环境污染、降低设备故障率、降低电解人员劳动强度的一种铝电解多功能机组料仓自动充料控制方法。

本发明一种铝电解多功能机组料仓自动充料控制方法通过下述技术方案予以实现：本发明一种铝电解多功能机组料仓自动充料控制方法包括多功能机组、工具小车、料仓、充料气缸、充料风机、地面充料控制箱、氧化铝输送管道、驾驶室控制面板触摸屏、感抗发送器、感抗接收器、大车行走定位(B16)、大车行走定位(B17)、小车行走工具定位、高料位计、低料位计、声光报警器、感应限位SQ、空气开关QF、热继电器发热元件FR、转换开关SA、时间继电器KT3延时触点、中间继电器KA常开触点、接触器KM线圈、接触器KM主触点、中间继电器KA1触点、时间继电器KT1延时触点、中间继电器KA1线圈、中间继电器KA常开触点、电磁阀线圈D、时间继电器KT2延时触点、中间继电器KA常闭触点、中间继电器KA常闭触点、时间继电器KT1线圈、中间继电器KA常开触点、时间继电器KT2线圈、中间继电器KA常开触点、时间继电器KT3线圈、中间继电器KA线圈、热继电器FR辅助触点、定时器、料仓排气装置、充料指令传送、料仓充料选择、大车、工具车行走条件、充料触发请求，所述的空气开关QF、接触器KM主触点、热继电器发热元件FR、充料风机构成充料风机主电路；所述的感抗发送器、感抗接收器、中间继电器KA、时间继电器KT2、时间继电器KT3、转换开关SA、热继电器辅助触点FR、接触器KM构成充料风机M控制电路；所述的感抗发送器、感抗接收器、中间继电器KA、时间继电器KT1、中间继电器KA1、转换开关SA、电磁阀D控制充料气缸升降；所述的电器控制回路的元器件分散安装在多功能机组、地面充料控制箱等各部位，通过敷设电缆相互连接；所述的感抗发送器与程控器PLC输出端连接，安装在多功能机组端梁6mm钢板制作的固定支架上，固定支架上安装1只感抗发送器；所述的感抗接收器安装在用50mm×50mm的角钢制作的固定支架上，固定在墙壁的合适位置，并接入电器控制回路；所述的大车行走定位(B16)限位开关、大车行走定位(B17)限位开关也安装在多功能机组端梁6mm钢板制作的固定支架上，与程控器PLC输入端连接；所述的感应限位和声光报警器构成多功能机组与电解下料装置联锁保护装置，感应限位安装在充料气缸顶部，声光报警器安装在电解车间地面充料控制箱上，感应限位信号接入到声光报警器中，当充料气缸下降后，声光报警器发出声光报警，当充料气缸上升后，声光报警熄灭；所述的料位计与程控器PLC输入端连接，倾斜安装在多功能机组料仓侧部，高低料位计分别用于检测天车料仓内料位的高低；所述的天车料仓顶部的排气装置，在多功能机组料仓充料时及时将仓内气压排出，缩短充料时间；所述的自动充料控制方法包括如下步骤：

1)充料定位步骤  是电解多功能机组行走到电解下料装置位置，电解多功能机组大车行走定位(B16)、大车行走定位(B17)、小车行走工具定位的感应信号通过与程控器PLC输入端建立的数据通讯连接传输到程控器PLC，驾驶室控制面板触摸屏充料菜单中的“大车行走定位”、“大车行走定位”和“小车行走工具定位”三处指示信号由红色变为绿色，从而实现电解多功能机组大车及工具小车的准确定位。

2)自动充料步骤  是电解车间充料控制箱的控制开关闭合，操作工按压驾驶室控制面板触摸屏“料仓填充”菜单“开始料仓充料”按钮，程控器PLC的充料信号通过输出端传输给感抗发送器，感抗发送器将电磁感应信号传输感抗接受器，感抗接受器接受到充料信号后开始启动全自动充料程序。

3)自动停止充料步骤  是多功能机组天车料仓料满时料位计信号输入程控器PLC，此时驾驶室控制面板触摸屏的“料仓满”变为黄色，天车PLC程序自动停止充料指令，感抗发送器停止发送信号使感抗接受器停止工作，多功能机组充料电气控制回路控制氧化铝充料风机和电磁阀线圈D断电，系统停止多功能机组料仓自动充料。

4)系统自锁步骤  是多功能机组料仓充料主程序LAD17文件中，将定时器T4：88中的延时时间设计为100s，充料结束后，多功能机组大车，小车和工具转台动作被PLC程序闭锁，此时，下料装置内的残余氧化铝完全进入到多功能机组料仓内，避免残余氧化铝的浪费和污染环境，100s后系统自动解除对其的闭锁，大车和小车才允许驶离充料口，此时多功能机组充料程序全部结束。

本发明一种铝电解多功能机组料仓自动充料控制方法与现有技术相比较有如下有益效果：本发明一种铝电解多功能机组料仓自动充料控制方法针对电解车间特有的强磁场，粉尘大的特点，采用先进的控制方式，抗干扰能力强，可靠性高，自动化程度高，多功能机组操作人员一人即可完成全部充料过程，降低了电解人员的劳动强度；天车料仓的高低料位计分别用于检测天车料仓内料位的高低，防止多功能机组在充料时，氧化铝从料仓冒出，从而出现冒料的现象；设计安装料仓顶部的排气装置，在多功能机组料仓充料时及时将仓内气压排出，缩短充料时间；在多功能机组料仓充料主程序LAD17文件中，将定时器T4：88中的延时时间设计为100s，充料结束后，多功能机组大车，小车和工具转台动作处于闭锁状态，此时，下料装置内的残余氧化铝完全进入到多功能机组料仓内，100s后系统自动解除对其的闭锁，大车和小车才允许驶离充料口，避免了残余氧化铝的浪费和污染环境；其次设计和安装多功能机组与电解下料装置联锁保护装置，在气缸顶部安装感应限位，在电解车间地面充料控制箱上安装一个声光报警器，将感应限位信号接入到报警器中，当下料气缸下降后，报警器发出声光报警，当下料气缸上升后，声光报警熄灭，防止下料气缸升降不到位，导致多功能机组行走时撞坏下料气缸，降低设备的故障率。本发明一种铝电解多功能机组料仓自动充料控制方法适用于铝电解多功能机组料仓充料的自动控制。

附图说明

本发明一种铝电解多功能机组料仓自动充料控制方法有如下附图：

图1为本发明一种铝电解多功能机组料仓自动充料控制方法自动充料结构示意图；

图2为本发明一种铝电解多功能机组料仓自动充料控制方法充料电气控制原理图；

图3本发明一种铝电解多功能机组料仓自动充料控制方法料仓充料程序示意图；

图4本发明一种铝电解多功能机组料仓自动充料控制方法输入信号、输出信号、触摸屏与程控器PLC连接示意图。

其中：1、多功能机组；2、工具小车；3、料仓；4、充料气缸；5、充料风机；6、地面充料控制箱；7、氧化铝输送管道；8、驾驶室控制面板触摸屏；9、感抗发送器；10、感抗接收器；11、大车行走定位(B16)；12、大车行走定位(B17)；13、小车行走工具定位；14、高料位计；15、低料位计；16、声光报警器；17、感应限位SQ；18、空气开关QF；19、热继电器发热元件FR；20、转换开关SA；21、时间继电器KT3延时触点；22、中间继电器KA常开触点；23、接触器KM线圈；24、接触器KM主触点；25、中间继电器KA1触点；26、时间继电器KT1延时触点；27、中间继电器KA1线圈；28、中间继电器KA常开触点；29、电磁阀线圈D；30、时间继电器KT2延时触点；31、中间继电器KA常闭触点；32、中间继电器KA常闭触点；33、时间继电器KT1线圈；34、中间继电器KA常开触点；35、时间继电器KT2线圈；36、中间继电器KA常开触点；37、时间继电器KT3线圈；38、中间继电器KA线圈；39、热继电器FR辅助触点；40、定时器；41、料仓排气装置；42、充料指令传送；43、料仓充料选择；44、大车、工具车行走条件；45、充料触发请求。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明一种铝电解多功能机组料仓自动充料控制方法技术方案作进一步描述。

如图1-图4所示，本发明一种铝电解多功能机组料仓自动充料控制方法包括多功能机组1、工具小车2、料仓3、充料气缸4、充料风机5、地面充料控制箱6、氧化铝输送管道7、驾驶室控制面板触摸屏8、感抗发送器9、感抗接收器10、大车行走定位(B16)11、大车行走定位(B17)12、小车行走工具定位13、高料位计14、低料位计15、声光报警器16、感应限位SQ17、空气开关QF18、热继电器发热元件FR19、转换开关SA20、时间继电器KT3延时触点21、中间继电器KA常开触点22、接触器KM线圈23、接触器KM主触点24、中间继电器KA1触点25、时间继电器KT1延时触点26、中间继电器KA1线圈27、中间继电器KA常开触点28、电磁阀线圈D29、时间继电器KT2延时触点30、中间继电器KA常闭触点31、中间继电器KA常闭触点32、时间继电器KT1线圈33、中间继电器KA常开触点34、时间继电器KT2线圈35、中间继电器KA常开触点36、时间继电器KT3线圈37、中间继电器KA线圈38、热继电器FR辅助触点39、定时器40、料仓排气装置41、充料指令传送42、料仓充料选择43、大车、工具车行走条件44、充料触发请求45，所述的空气开关QF18、接触器KM主触点24、热继电器发热元件FR19、充料风机5构成充料风机5主电路；所述的感抗发送器9、感抗接收器10、中间继电器KA38、时间继电器KT235、时间继电器KT337、转换开关SA20、热继电器辅助触点FR39、接触器KM23构成充料风机M控制电路；所述的感抗发送器9、感抗接收器10、中间继电器KA38、时间继电器KT133、中间继电器KA127、转换开关SA20、电磁阀D29控制充料气缸4升降；所述的电器控制回路的元器件分散安装在多功能机组1、地面充料控制箱6等各部位，通过敷设电缆相互连接；所述的感抗发送器9与程控器PLC输出端连接，安装在多功能机组1端梁6mm钢板制作的固定支架上，固定支架上安装1只感抗发送器9；所述的感抗接收器10安装在用50mm×50mm的角钢制作的固定支架上，固定在墙壁的合适位置，并接入电器控制回路；所述的大车行走定位(B16)11、大车行走定位(B17)12也安装在多功能机组端梁6mm钢板制作的固定支架上，与程控器PLC输入端连接；所述的感应限位SQ17和声光报警器16构成多功能机组与电解下料装置联锁保护装置，感应限位SQ17安装在充料气缸4顶部，声光报警器16安装在电解车间地面充料控制箱6上，感应限位SQ17信号接入到声光报警器16中，当充料气缸4下降后，声光报警器16发出声光报警，当充料气缸4上升后，声光报警熄灭；所述的高料位计14、低料位计15与程控器PLC输入端连接，倾斜安装在多功能机组1料仓3侧部，高料位计14、低料位计15分别用于检测天车料仓3内料位的高低；所述的天车料仓排气装置41，在多功能机组1料仓3充料时及时将仓内气压排出，缩短充料时间；所述的自动充料控制方法包括如下步骤：

1)充料定位步骤  是电解多功能机组1行走到电解下料装置位置，电解多功能机组1大车行走定位(B16)11、大车行走定位(B17)12、小车行走工具定位13的感应信号通过与程控器PLC输入端建立的数据通讯连接传输到程控器PLC，驾驶室控制面板触摸屏8充料菜单中的“大车行走定位”、“大车行走定位”和“小车行走工具定位”三处指示信号由红色变为绿色，从而实现电解多功能机组1大车及工具小车的准确定位。

2)自动充料步骤  是电解车间充料控制箱的控制开关闭合，操作工按压驾驶室控制面板触摸屏8“料仓填充”菜单“开始料仓充料”按钮，程控器PLC的充料信号通过输出端传输给感抗发送器9，感抗发送器9将电磁感应信号传输感抗接受器10，感抗接受器10接受到充料信号后开始启动全自动充料程序。

3)自动停止充料步骤  是多功能机组1料仓3料满时高料位计14信号输入程控器PLC，此时驾驶室控制面板触摸屏8的料仓3满变为黄色，天车PLC程序自动停止充料指令，感抗发送器9停止发送信号使感抗接受器10停止工作，多功能机组1充料电气控制回路控制氧化铝充料风机5和电磁阀线圈D29断电，系统停止多功能机组1料仓3自动充料。

4)系统自锁步骤  是多功能机组1料仓3充料主程序LAD17文件中，将定时器40T4：88中的延时时间设计为100s，充料结束后，多功能机组1大车，小车和工具转台动作被PLC程序闭锁，此时，下料装置内的残余氧化铝完全进入到多功能机组1料仓3内，避免残余氧化铝的浪费和污染环境，100s后系统自动解除对其的闭锁，大车和小车才允许驶离充料口，此时多功能机组1充料程序全部结束。

实施例1。

如图1-图4所示，自动充料可由天车驾驶员独自完成，充料的操作如下：

1)充料定位步骤  是电解多功能机组1行走到电解下料装置位置，电解多功能机组1大车行走定位(B16)11、大车行走定位(B17)12、小车行走工具定位13的感应信号通过与程控器PLC输入端建立的数据通讯连接传输到程控器PLC，驾驶室控制面板触摸屏8充料菜单中的“大车行走定位”、“大车行走定位”和“小车行走工具定位”三处指示信号由红色变为绿色，从而实现电解多功能机组1大车及工具小车的准确定位。

2)自动充料步骤  如图4所示，是电解车间充料控制箱的控制开关闭合，大车、工具小车准确定位后，电解多功能机组1大车行走定位(B16)11、大车行走定位(B17)12、小车行走工具定位13闭合，在驾驶室控制面板触摸屏8主菜单中选择料仓填充菜单后料仓充料选择43闭合，按压开始充料按钮后充料触发请求45常开闭合，充料指令传送42线圈得电，充料指令传送42的常闭点先分断，充料指令传送42的常开点后闭合，充料指令传送42的常开点闭合后感抗发送器9得电，发出开始充料指令并开始充料。

所述的全自动充料程序是感抗接受器10收到自动控制系统充料信号后，中间继电器线圈38得电，其中间继电器KA常闭触点31、32先分断，其中间继电器KA常开触点22、28、34、36后闭合；中间继电器KA常开触点34、36闭合后分别使时间继电器KT2线圈35、时间继电器KT3线圈37得电；同时中间继电器KA常开触点28闭合后使电磁阀线圈D29瞬间得电，充料气缸4自动下降，与天车料仓3对料口对接；多功能机组与电解下料装置联锁保护装置发出声光报警，表明下料口与多功能机组1料仓3已实现对接，经过时间继电器KT3线圈37的时间继电器KT3延时触点21延时5S闭合后，接触器KM线圈23得电，充料控制系统的氧化铝充料风机5启动，开始对多功能机组1料仓3进行充料。

3)自动停止充料步骤  是多功能机组1料仓3加满时高料位计14分断，此时驾驶室控制面板触摸屏8的料仓满变为黄色，充料指令传送42线圈失电，充料指令传送42常开点先分断，感抗发送器9停止发送信号使感抗接受器10停止工作，中间继电器线圈38失电，时间继电器KT2线圈35、时间继电器KT3线圈37失电，但时间继电器KT2 35线圈串入停止充料回路的时间继电器KT2延时触点30仍然闭合、中间继电器线圈38的两个中间继电器KA常闭触点31、中间继电器KA常闭触点32复位，时间继电器KT1线圈33带电；此时时间继电器KT3 37线圈在充料风机5控制电路中的时间继电器KT3延时触点21瞬间断开，充料风机5首先停止运行；当时间继电器KT1 33线圈整定达到时，其电磁阀线圈D29控制回路的时间继电器KT1延时触点26断开，中间继电器线圈27断电，其自保触电25分断使电磁阀29失电，氧化铝输送充料风机5立即同步停机，经延时25s后，充料气缸4自动上升并与多功能机组1料仓3充料口脱开，多功能机组与电解下料装置联锁保护装置声光报警熄灭。

4)系统自锁步骤  是多功能机组1料仓3充料主程序LAD17文件中，充料指令传送42常闭点后闭合，定时器40开始计时，多功能机组1大车，小车和工具转台动作被PLC程序闭锁，此时，下料装置内的残余氧化铝完全进入到多功能机组1料仓3内，避免残余氧化铝的浪费和污染环境，100秒后定时器40的DN触点闭合，大车、工具车行走条件44线圈得电发出大车、工具小车允许行走指令，此时多功能机组1充料程序全部结束。