[发明专利]一种电解槽槽控机阳极升降保护器

说明书

技术领域：

本发明涉及电解槽智能控制系统技术领域，具体是一种电解槽槽控机阳极升降保护器。

背景技术

电解铝生产车间，电解槽智能槽控机工作在高温、高磁场的环境中，电子元件老化快，时常会出现程序错乱或死机情况，造成电解槽阳极自动无限量上升或无限量下降的现象。阳极自动无限量上升会造成阳极脱离电解质液面，槽电阻瞬间增大，出现击穿短路口引起严重的爆炸事故；阳极自动无限量下降会造成阳极一直下降到槽底，将电解质和铝水挤出，严重时造成电解槽设备损坏，无法修复。以上两种情况如发现不及时，出现任何一种，都会对企业带来严重的经济损失。

目前阳极升降保护多采用在阳极母线上安装限位开关的方式进行保护，但此种保护方式升降保护范围宽泛，灵敏度低，不能满足电解槽正常生产中电压波动小的精确保护需求，保护作用受限；另外限位开关安装在电解槽上部现场位置，受高温、高磁场的影响，经常出现故障，造成保护装置失效，失去保护作用，安全隐患大。

发明内容

针对上述情况出现的问题，本发明提供一种电解槽槽控机阳极升降保护器，并将其安装在槽控机中，避免了高磁高温的不利影响，限制了异常阳极升降执行信号的输出，可将电解槽阳极升降和电解槽电压限制在设定的安全工作范围内，限制范围可进行调节。同时将阳极母线行程限位开关保护信号接入保护器内，作为控制阳极升降的双重保护。

本发明技术方案是：一种电解槽槽控机阳极升降保护器，由基准电压电路、上限电压比较电路、下限电压比较电路、人工上限电压提高电路、行程开关信号采集电路、继电器、停槽处理下限取消开关、上下限信号报警上传电路组成。其特征在于：

1)基准电压电路由电源端VCC、15K电阻、40K电阻、TL431稳压器和两个20K(R1、R2)可调电阻组成，其中上限电压基准采集于R1电阻上，下限电压基准采集于R2电阻上。

2)上限电压比较电路。端子排1为槽电压采集点，经过50K电阻、与Im358芯片第5脚连接，和上限电压基准电路构成上限电压比较电路，Im358芯片第7脚为上限比较输出，经过发光二极管、5K电阻和三极管连接，驱动上限继电器动作。槽压正常时无信号发出，只有电压达到上限值时才可触发上限信号发出。

3)下限电压比较电路。端子排1为槽电压采集点，经过50K电阻、与Im358芯片第2脚连接，和下限电压基准电路构成上限电压比较电路，Im358芯片第1脚为下限比较输出，经过发光二极管、5K电阻和三极管连接，驱动上限继电器动作。槽压正常时无信号发出，只有电压达到下限值时才可触发下限信号发出。

4)人工效应上限电压提高电路。当电解槽发生阳极效应或超过设定的上限电压时，仍需抬高电压，需按下AU开关，提高电压保护上限。此时槽压采集点1与50K电阻和8K电阻构成回路，起到分压作用，输入芯片第5脚的电压信号比例变大，变相提高了上限电压，同时也设置了一个效应最高上限电压，实现了效应时也可在限定安全范围内可提升阳极。

5)行程开关信号采集电路。把阳极母线限位行程开关报警信号接入保护器内，上、下限报警信号分别经5K电阻和三极管，驱动继电器动作，作为阳极升降的第二保护。

6)继电器。两个继电器J分别负责上限和下限保护。当上限继电器接收到上限电压比较电路输出的上限报警信号时，继电器动作断开提升机上升3KMA2供电回路，使阳极无法继续上升，当电压恢复到正常值或人为操作时继电器停止工作，提升机上升3KMA2供电回路接通。当下限继电器接收到三极管发出的下限报警信号时，继电器动作断开提升机下降4KMA2供电回路，使阳极无法继续下降，当电压恢复到正常值或人为操作时继电器停止工作，提升机下降4KMA2供电回路接通。

7)停槽处理下限取消开关。电解槽停槽时需将阳极降到最低，为此在阳极提升机下降4KMA2供电回路中安装了一个手动开关，当合上开关时，提升机下降4KMA2供电回路形成一个闭路，同时短接了下限信号报警回路，使下限报警信号不在上传。

8)上下限信号报警上传电路。采集线路中发出的上、下限报警信号，经5K电阻、端子排T8-1或T8-3传输至槽控机操作板，操作板接收到信号后，停止阳极升或降的信号发出，同时在计算机也发出电压上、下限信号报警。

电解槽槽控机阳极升降保护器工作过程：

1)电解槽电压信号由端子排1点采集，一路经过50K电阻与Im358芯片第5脚连接，另一路经过50K电阻、与Im358芯片第2脚连接，在Im358芯片内分别与上限电压基准电路和下限电压基准电路进行比较。