铝电解微机自动控制系统
吴成多
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1. 简述铝电解计算机控制系统发展历史„„„„„„„„„„„„„„„1 2. 铝电解过程控制基本原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„
3. 铝电解微机控制系统拓扑结构„„„„„„„„„„„„
4. 槽控机 „„„„„„„„„„„„„„„„„„
5(进一步升级铝电解微机控制系统 „„„„„„„„„„„„„„„„„
1. 简述铝电解计算机控制发展历史
70年代初，沈阳铝镁设计院与抚顺铝厂一起进行铝电自动控制的研究，开始以槽电压单一参数进行调节。由于当时没有实现稳流，当电流波动时电压也进行波动，调整非常频繁，且效果不好。后来，改用电阻调整，即现在的(V-Vext)/I这一数学模型，电路采用的是二型仪表与数字电路组成，验证了电阻调整的可行性。
70年代末期国外已采用计算机进行控制，国内没有应用。辽宁大学当时利用国家优惠政策进口了一些6800微机芯片，研制成6800微型计算机和抚顺铝厂一起在79年研制了预焙槽铝电解微机控制系统。在国内首次实现了铝电解微机控制。
80年代初，贵阳来铝厂引进日本16万大型预焙计算机控制系统，计算机是PDP11小型计算机，实现的是集中式控制。
随着铝电解生产大型中间下料预焙电解槽出现，对计算机控制系统控制电解槽能量平衡和物料平衡精度提出更高要求。主要体现已下在三个方面:
1(, 电解质化学成分的控制。
低氧化铝浓度的控制，
低分子比控制，
,(2. 电解槽状态稳定控制。
控制好电解槽的初晶温度、电解温度和过热度，
保持合理铝液水平，
避免产生大量沉淀物，
侧部鲁炉帮形态要适宜，
氧化铝有足够的溶解度
,(3. 先进的电解计算机控制系统。
目前普遍采用世界上成熟旳以太网与CANBUS拓扑结构，
良好的安全性。系统的安全性相当重要。如果安全措施不完善，就有可能引起连续升、降阳极，造成系列断电旳重大事故。
控制系统稳定性好。槽控机、上位机、服务器故障率降至最低;且一旦出现故障
系统能及时发现并报警。
控制实时性强。根据任务优先级进行实时调度，从而保证最重要任务优先完成。
控制性能良好。根据系统功能，合理安排槽控机、上位机、服务器各级任务。从而可靠、高效完成系统任务。
目前国内开发的铝电解微机控制系统不同程度上满足了电解旳需要。但还需进一步提高。
2 铝电解槽过程控制基本原理.
2.1概述
过程控制的目的，就是把电解槽控制在最佳状态，使电解槽能量和物料始终处于平衡状态。
但在电解生产过程中，必须进行一些操作，如更换阳极、出铝，发生阳极效应并熄灭等。
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这些都干扰了电解槽的运行，使它偏离了最佳运行状态。因为电解槽不能立即适应各种运行变化，所以电解槽是处于动态变化，特别是引起动态变化的基本原因是电解槽所需热量和热平衡的改变。换极、出铝等操作都直接或间接地影响了热平衡，而电解槽适应这种变化则需时间。
电解控制的主要任务就是:
估计运行作业对过程状态的影响;
如换极损失多少热量,极距改变多少?
在适当容许误差内，使电解槽的正常状态尽可能的接近最佳状态。电解槽运行的最
完善控制意味着极距，电解质温度和电解质组成有恒定不变的最佳值。
2.2 过程控制的基本功能
电解槽自动控制系统基本功能是控制短期内改变的变量，对缓慢变化的变量留有
变化余量。当发生不正常运行时采取措施。在短时间内，需要控制温度、氧化铝浓度以
及极距。而缓慢改变的条件包括金属深度.电解质组成及体积。与不正常运行相关的还
有沉淀多少，阳极效应及其频率，阳极局部短路，电解质里积聚的炭渣等。
2.3控制问
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
的复杂性是由各变量间的相互关系来说明。
例如有如下关系:
槽电压和系列电流;
打壳、加料周期;
氧化铝实际浓度;
金属水平和电解质水平
伸腿结壳的有无与大小;
阳极效应的频率和作用时间;
阳极表面覆盖的氧化铝数量多少;
受出铝、换极等影响，电解槽的工作状况。
2.4 氧化铝浓度受下列因素影响:
打壳，下料周期，即下料间隔(容器体积已固定);
电解质数量;
加料过程中形成的沉淀量;
载氯氧化铝数量;
如果载氯氧化铝多，新鲜氧化铝少，进入电解质中的氧化铝就少，易来效应。
打壳、下料机械故障;
如堵料，打击头损坏，或打击头不到位。(冬天时天气冷，气压不足，导致打击
头打不破壳等)。
2.5 槽电压受下列因素影响:
氧化铝浓度
电解质成分
槽温
槽内沉淀的数量，结壳的有无及其厚度
金属水平
实际极距
2.6 电解槽似在电阻曲线:
R=(V-Vext)/I
式中R为电解槽似在电阻 Ω或μΩ
V-槽电压
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I-系列电流 KA
Vext-截距(以前称反电势)
Vext值通常在1.62-1.68V范围内，随着各个电解槽的运行参数(氧化铝浓度)
不同而变化。一般取1.65V。
所选取的Vext值的微小误差对电流变化引起的电气干扰影响很小。因此对于似在
电阻控制而言Vext值为恒定值。
2.7槽电压控制基本原理
基本原理是计算出的似在电阻与给定的槽电阻相比较来控制和调节极距。该电阻给定值对于系列电解槽而言不一定相同的。如霍煤鸿骏铝电公司它随槽龄，特别是阴极状态而变化;给定电阻应考虑到随时间的延长而引起电阻值增大因素。
霍煤鸿骏一期新启动电解槽，转入正常后，设定电压一般在4.000-4.030V.
1052槽 启动日期 2005-08-24 。将近5年。炉底压降有所增加，设定值为 4.12V。
但如果管理得好，炉底压降也可维持较低。如:1056槽 启动日期 2005-08-28，也将近5年。给定值为 3.995V，电解槽运行也很正常。
在调整过程中，先计算出单位时间电阻平均值然后与目标电阻相比较，
a在目标电阻微小偏差R?ΔR范围内，可以不进行任何调整。
b如平均值R
R+ΔR时，进行相应调整。
c 电压摆时，按宽死区进行调整，即ΔR值相应放宽。
d 换极;由于换极放入的冷块，另外残极移走后，及扒掉块工作，热量要损失一部分，另外新极导电有一个过程，造成槽电阻上升，所以换极结束后，附加电压为70-100mv，附加时间40-60分钟。如:
霍煤鸿骏一期换极后，附加电压为70mv,附加电压时间为60分钟。
霍煤鸿骏二期换极后，附加电压为100mv,附加电压时间为40分钟。
e 出铝;出铝后，也要发生一部分热量损失，一般也要增加一些附加电压。如
霍煤鸿骏二期出铝后附加电压为50mv. 附加电压时间为30分钟。
但有的电解槽出铝后不附加电压，如霍煤鸿骏一期出铝后，附加电压为0 2.8 添加氧化铝
在极距恒定条件下，槽电阻与氧化氯浓度曲线如下图:
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图 1
电解槽似在电阻与电解质中氧化铝的浓度曲线约在3.5%ALO处，曲线有最小值。 23
据国外一些资料，氧化铝浓度在1.2-3.5%,每降低1%，电流效率可提高2?。
我们现在氧化铝浓度控制一般在1.5-3.5%。
氧化铝浓度控制是基于氧化铝浓度在一段区间内，变化是线性的。 如1.5-3.5之间，且电
流基本是恒定的。
氧化铝浓度控制一般分为3个基本周期:
正常周期，按设定时间进行打壳、下料，并进行阳极整
欠量周期，下料间隔为，设定值+系数;
过量周期，下料间隔为，给定值-系数;
电压摆时，按设定值进行打壳、下料;
\ 换极后 按设定值*系数进行打壳、下料;
出铝后 按设定值*系数进行打壳、下料; 3(铝电解微机控制系统拓扑结构
3(1霍煤鸿骏一期控制系统结构如下:
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图一 霍煤鸿骏铝电公司一期铝电解微机控制系统
一期电解控制系统是由256台槽控机～4台监控机～12台工作站,调度室4台～区长室8台,～ 1台服务器～若干通讯设备组成。
3(2 霍煤鸿骏二期控制系统结构如下:
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图二 霍煤鸿骏铝电公司二期铝电解微机控制系统
二期电解控制系统是由248台槽控机～4台接口机～1台服务器～1台管理机～8台工作站和通讯设备组成。
一期与二期拓扑结构主要区别是一期通过上位机CAN通讯卡、屏蔽双绞通讯线与槽控机通讯。协议转换是由CAN通讯卡完成。而二期是通过光纤、CANNET模块与槽控机通讯。协议转换是由CANNET通讯模块完成。
3(3、 服务器功能及其安装配置
3(3(1 服务器功能
服务器负责存储、管理电解槽在线、离线各种数据。如:槽电压、系列电流、效应次数、效应时间、效应峰值等。离线参数如:出铝量、铝水平、电解质水平、电解质温度、氧化铝浓度、分子比。控制参数如:系列电流、槽电压设定值、打壳、下料设定间隔、氟化盐下料量等。生成班报、日报等。
3.3(2 服务器的安装
3.3.2.1 安装Windows Server 2000 操作系统，服务器名称为hmhjlc，IP地址为11.11.11.1 。
3.3(2.2 安装SQL SERVER 2000 数据库
在安装SQL SERVER过程中，注意要选择使用本地连接，用户名:sa，密码:123. 3.3.2.3 创建数据库
展开企业管理器根
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工贸企业有限空间作业目录特种设备作业人员作业种类与目录特种设备作业人员目录1类医疗器械目录高值医用耗材参考目录
?数据库，点击鼠标右键如下图
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单击新建数据库并在名称栏输入hmdat如下图:
单击数据文件选项如下图:
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在位置处单击游览选中D盘DATA目录如下图:
按确定后，单击事物日志文件如下图:
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在位置处单击游览选中D盘DATA目录如下图:
按确定完成数据库建立与配置。
3.3.2.4 导入数据有以下
方法
快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载
:
3.3.2.4(1(将备份的数据表导入到新的服务器中;
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3.3.2.4(2(将备份的数据库进行还原;
3.3.2.4(3(将备份的数据文件，日志文件附加到数据库中。
3.3.2..5 创建用户djc
在系统中用户登入权限是不同旳。如只有查询数据与曲线而没有修改数据权限的用户。
展开企业管理器?安全性?登录，点击鼠标右键如下图:
在用户栏中，输入djc，选中SQL Server 身份验证，在密码栏中输入密码:123。 默认设置栏数据库选hmdat。
接下来设置用户属性。
并在属性中将db_datareader选中。
选中数据库访问如下图:
在指定此登录可以访问的数据库中，选hmdat;在hmdat数据库角色中选db_datareader
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按确定键～只有查询没有修改权限的用户’djc’就建立了。 4.3 服务器数据库数据导入
导入数据有以下几种方法:
将备份的数据表导入到新的服务器中;
将备份的数据库进行还原;
将备份的数据文件，日志文件附加到数据库中。
附加数据库文件,日志文件
展开企业管理器根目录?数据库?所有任务?附加数据库.如下图:
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单击附加数据库如下图:
单击游览并选中数据文件和日志文件所在目录如下图:
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按OK键如下图:
按确定键数据库附加顺利完成.
二期服务器的操作系统、数据库安装过程与一期基本一致。只是服务器名称、IP地址、
SQL Server身份验证密码不一样。分别如下:
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服务器名称:HMSERVER;IP地址:,,,(,,,(,(,,,，密码:,,,(
在表ShiftSetup中手工添加数据 24，3，0
在表UserID中添加一个管理机用户，接口机号设为0，权限设为有效(值 1)
在表UserID中添加一个客户端用户，接口机号设为1，权限设为有效(值 1)
生成作业.
进入查询分析器.打开服务器作业脚本如下图:
将’-‘全部替换为’—‘.
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按全部替换如下图显示:
单击执行命令出现如下图:
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这样作业已成功生成.
打开企业管理器根目录代理作业.单击作业如下图:
上面显示的是成功生成的作业.
待服务器配置步骤完成后，还需做:
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限制作业历史
记录
混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载
日志的大小
展开SQL Server企业管理器根目录?管理?SQL Server代理?右键选属性?作业系统
?限制作业历史记录日志的大小?
作业历史记录日志的最大大小(行数) 默认为1000 改为100000
每个作业历史记录日志的最大行数 默认为 100 改为100000
注册接口机SQL Server服务器到数据库服务器中:
在数据库服务器端的SQL Server的查询分析器中执行以下命令:
exec sp_addlinkedserver 'JKJ1'
exec sp_addlinkedsrvlogin 'JKJ1','false',null,'sa','sql'
exec sp_addlinkedserver 'JKJ2'
exec sp_addlinkedsrvlogin 'JKJ2','false',null,'sa','sql'
exec sp_addlinkedserver 'JKJ3'
exec sp_addlinkedsrvlogin 'JKJ3','false',null,'sa','sql'
exec sp_addlinkedserver 'JKJ4'
exec sp_addlinkedsrvlogin 'JKJ4','false',null,'sa','sql'
打开企业管理器根目录?安全性?链接服务器如下图:
至此服务器已成功安装,配置.
,(, 服务器的维护
服务器每年进行一次维护，一期每6个月进行一次数据备份,二期3个月进行一次数据备
份.因二期服务器故障率比一期高.
需要使用移动存储设备时，首先要对移动存储设备进行查毒。防止操作引起系统染毒。 服务器或数据库出现故障，需要进行更换或重新安装SQL Server时，应首先进行文件和
数据库备份。
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每一年进行一次操作系统重新安装。对磁盘进行重新格式化，数据库进行备份并重新安装数据库。
未经许可严禁使用移动存储设备插接控制系统中服务器。
硬件维护应先断电严格禁止带电作业。
硬件维护时首先泄放操作人员身体静电防止板卡击穿。
备用服务器应保证性能良好，以备使用。
3.3., 上位机
3.3.5.,上位机功能
上位机与槽控机进行通讯。收集和处理从槽控机采集上来的数据～并将数据传送给服务器保存。如:槽电压～系列电流～效应个数～效应时间～效应峰值,控制参数的修改设置～如:系列电流、设定电压、加料间隔、氟化盐下料量,离线参数数据录入等如:出铝量～铝水平～电解质水平～电解质温度～分子比～氧化铝浓度等。按区进行语音自动播报、自动对时功能。
二期和一期不同的是～如服务器出现故障～上位机短时间内可以独立运行～不影响控制。但一期则会影响控制。
3.3.,(, 上位机的安装
3.3.,(,(1.一期上位机的安装
3.3.,(,(1.,首先确认计算机名称、IP地址。
3.3.,(,(1.,安装CAN卡，配置口地址为:240H，280H。安装A/D卡量程0-10V。安装声卡，有的需要安装驱动程序。
3.3.,(,(1., 安装Delphi 5.0
3.3.,(,(1., 配置数据源
在控制面板中打开管理工具，然后打开数据源(ODBC)，双击进入，选中系统DSN。
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然后单击添加，选择sql,完成。
点击完成如下图:
点击配置如下图:
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在名称中输入，服务器的数据库hmdat,服务器选择hmhjlc，点击下一步如下图:
使用用户输入登录ID和密码的SQL Server验证。登入ID:sa ; 密码:123，点击下一步。
将默认的数据库更改成hmdat。如下图:
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点击完成。
进行测试，测试成功，点击确定。
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然后将VOC，GWIOPM及执行文件JKJ.X(X为1，2，3，4中任一数字)拷贝到同一目录下。启动执行文件JKJ.X就可以了。
3.3.,(,(,二期上位机的安装
二期上位机的安装和一期基本一样,但二期需安装SQL Server 数据库.不需配置数据源。与数据源的连接由应用软件完成.
3.3.,(,(,(,数据库配置
数据库配置和二期服务器器数据库配置过程基本一致.首先把附加数据文件和日志文件拷贝到相应目录下,然后进行数据库附加就可以了.
3.3.,(,(,(,生成作业
在查询分析器中执行上位机作业角本. 执行成功后,作业就生成了. 3.3.5.2.2.3设置接口机配置文件
在接口机程序的文件夹中找到SetupInfo.ini文件。
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(2)、双击打开，如图标注处MachincCode=接口机号，填写你所配置的接口机号。
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(3)、如图标注处，服务器的IP地址。192.168.1.100
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(5)、将VoltageAndCurrentData文件夹设置为共享。
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3.3.5 上位机的维护
3.3.5.1 重做系统前接口机数据及运行程序、IP地址、计算机名要进行记录，新系统运行程序、IP地址、计算机名，应与替换前故障机一致。并做好数据库备份。 3.3.5.2 上位机内部卫生每1年进行清理一次。
3.3.5.3 上位机开关机要严格执行开关机顺序。不得野蛮开关机。 3.3.5.4上位机软件维护时需要使用移动存储设备时，首先要对移动存储设备进行查毒。 3.3.5.5 未经许可严禁使用移动存储设备插接控制系统中任意上位机 3.3.5.6 更换后上位机应建议相关人员确认各项参数。
3.3.5.7 硬件维护应先断电严格禁止带电作业。
3.3.5.8 硬件维护时首先泄放操作人员身体静电防止板卡击穿。
3.3.5.9 备用上位机应保证性能良好，以备使用。
4槽控机
4.1 功能
槽控机是铝电解微机控制系统最基本控制单元.它负责电解槽数据采集.如:槽电压、系列电流, 并进行数据解析. 通过CANBUS总线与上位机通讯.把采集、解析的数据传输给上位机,并接受上位机发送的各种控制参数.
在自动情况下,将解析的数据与设定值进行比较,根据比较结果进行阳极调整.换极、出铝后,按附加值及附加时间进行阳极调整.以维持能量平衡.按氧化铝加料周期进行打壳、下料,氟化盐加料,以维持物料平衡.特殊情况也可以进行手动进行阳极调整、打壳、下料.
4.2 技术参数
4.2.1 工作环境
?温度:,30??70?
?相对湿度:? 80%
?磁场强度:40?60高斯
4.2.2 供电电压
?AEC-2000槽控机
?槽控机逻辑部件用稳压电源采用开关稳压电源， 3A/5V输出和2A/12V输出。 ?槽控机逻辑部件用稳压电源采用电源板， 3A/5V输出和2A/12V输出。 ?逻辑供电:AC 220V(?15%)，频率50HZ(?2%)
?动力供电:AC3相 380V(?10%)，频率50HZ(?2%)
4.2.3 工作方式:为连续工作方式
4.2.4 隔离耐压:槽控机内部用电与外部供电必须有相应的隔离措施。 ?隔离器初次级间要求承受 > 2000V直流耐压。
?带光电隔离的电路要求承受> 1000V直流耐压。
4.2.5 稳压电源
?槽控机逻辑部件采用稳压电源。
?耐压要求:5V、12V及AC220间能承受 > 500V直流耐压。
?输出电压偏差(工作电压为AC220V时):
5V ? ?2.5%
12V? ?10%
?稳定度Ku:
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5V ? ?1.5%
12V? ?1.5%
1.1.6 采样精度:
?0—65.55V量程:精度满足 1?
?槽控机绝缘要求?1MΩ
?控制室接地电阻?4Ω。
4.3.AEC-2000型槽控机硬件组成
槽控机分为逻辑和低压电路两部分。 AEC-2000型
4.3.1 槽控机逻辑部分
4.3.1.1 CPU主板主要功能
部分主要由大规模集成电路80386EX、可编程门阵列、程序存储器、数据存储 等组CPU
成,其核心器件80386EX包括了静态80386SX、片选逻辑、定时器、中断、串口、看门狗等部
件，该部分主要特点如下:
?CPU芯片采用386EX，主频20MHZ(最高可达到25MHZ) ?存储器:
一片内有监控程序的ATC29256;一片32脚SRAM插座(带掉电保护)，可选择628128或
628512，最大512K;一片32脚EPROM插座，可选择27256/27512/27010/27020/27040，容量从
最小的32K字节到最大的512K字节。
?3个可编程计数/定时器(与82C54兼容)
?32位看门狗计数器
?2个可编程RS串口
?15级中断优先级(2片8259芯片)
?1个非屏蔽中断
?支持实时钟电路芯片DS12887
?一只可用于CPU运行状态的LED指示灯
?8位开关量输入
?VFC-AD转换及数码显示输出功能:
该电路完成槽压的模,>数转换和采集及系列电流的采集。 ?槽压的模,>数转换:
板上有两个槽压的模,>数转换通道，一个为0-10V通道;另一个为0-100V通道。两个通
道的满度输出频率均为10KHZ，故0-10V通道的转换分辨率为1mV，而0-100V通道的转换分辨
率为10mV。
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?系列电流的采集:
系列电流信号(模拟量)由电流脉冲分配器的VFC-AD电路转换成频率脉冲信号后，送给各槽控机，供其采集系列电流，以实现槽压和系列电流的同步采集，分配器发来的系列电流及槽压脉冲信号经SN75LBC184接收，并经光电隔离后送至82C54计数，由软件从82C54读出。
.使用1块信号采集板，8块分配板。
?该板采用了82C54作为模拟量的计数器。0通道对应系列电流、1通道对应槽压的0,10V、2通道对应槽压的0,100V。
?光隔输出电路:
该电路具有24点带光隔输出，低电平有效，最大输出电流为500mA(槽控机实际使用时仅为几十毫安)，可用于驱动电磁继电器或固态继电器等。
?光隔输入电路:
该电路具有24点带光隔输入，均为低电平有效，用于接收面板半自动开关以及电解槽和槽控机其它开关量的输入。
?数码显示驱动:
该板主要由用于数码显示动态扫描输出芯片82C79、实时钟芯片DS12887 以及1个8位输入口组成。
?CAN-BUS通讯:
CAN-BUS智能通讯板占用4个口地址(实际使用3个)，其基地址BASE由其板上的开关K设定。
?分线电路及提升机安全保护电路。
4.3.1.2 数码状态显示板电路
该电路由12只数码管、62只发光二极管以及相应的驱动电路构成，数码显示用于槽电压、系列电流及各种参数、故障号等显示。
4.3.1.3 半自动操作开关板
该板设有14只按钮开关，其用途由最终应用软件确定。
4.3.1.4 继电器输出板
用于逻辑部件低压电器部分的隔离驱动。
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4.3.2. 低压电路部分
主要包括:主电源进线、空气断路器、交流接触器、电压检测器、半自动按钮板、逻辑电源隔离变压器、定时保护时间继电器等，用于完成打壳下料、阳极升降等功能。
该部分由空气断路器(1ZK,3ZK)、熔断器(RD1, RD2)、隔离变压器(ZB)、交流接
,4JZ)、三相检测器(1JYJ, 2JYJ)及二次控制回路组成。由逻辑部分来的信号，触器(1JZ
经固态继电器驱动3JZ或4JZ交流接触器完成阳极升降，也可以通过二次回路中的半自动开关进行人工操作。1JZ、2JZ用作防止电机升降接触器粘连，供保护用。1,2JYJ作电压检测三相电压。ZB为逻辑部分电源隔离变压器。
4.3.2.1 提升机动作的保护
在铝电解过程中提升机保护是非常重要的，槽控机对提升机分三层保护:系统保护级、硬件保护级、软件保护级，具有实时性，处理及时安全可靠等特点。
4.3.2.2 系统保护级
采用固化DOS操作系统技术，使用时DOS与一般PCDOS功能一样，但其特点是固化运行，不占内存，启动快，可达10MS将系统启动;在每次启动的开始自动将输出控制清零，启动成功后将控制权交给应用程序。其优点是启动时和若EPROM应用程序坏时，可保证输出不乱跳，以防提升机误动作。
3.3.2.3 硬件保护级
.有升,降动作互锁保护;
.采用电子式定时器;
.与逻辑电路和软件无关的交流定时器;
自动下只允许阳极升/降最大时间为3秒.若定时器超时，输出信号将主电源拉开，切断三相电源。电子定时器每,,小时软件对其自动检测诊断一次，发现问题及时报警。操作人员擅自反复开/停机,报检修人员来处理. 检修人员要根据报修故障现象,进行检测.在没有查出故障现象前,也不要反复开/停机.以免造成反复升/降阳极.引起人为故障. 4.3.2.4 软件保护级
通过软件对阳极各种状态进行实时检测.一旦发现异常就报警，并切断相应的电源，等待维修人员处理。如:发出升/降命令后,出现1或2号故障,说明主交流接触器或升/降交流接触器没吸合. 升/降命令后清除后出现6号故障,说明升/降交流接触器粘联.立刻报维修人员
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处理.电解操作人员不要乱动.
另外软件设置了调整范围,超过上,下不进行调整.
通过软件,硬件保护,使槽控机在自动情况下得以安全运行.
4.4. 槽控机控制功能
4.4.1 氧化铝加料控制
氧化铝浓度控制一般分为3个基本周期:
4.3.1.1正常周期，按设定时间进行打壳、下料，并进行阳极整 4.3.1.2欠量周期，下料间隔为，设定值+设定系数。 4.3.1.3过量周期，下料间隔为，给定值-设定系数。
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如果正常欠量期时间倒，氧化铝浓度没到切换点;过/欠率增加5%，继续欠量。直到达
切换点。如下图:
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如果过量周期，正常过量周期到，没到浓度切换点;加料间隔减少5%，继续过量加工。
浓度间隔系数最少70%。如下图:
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4.2.2. 在氧化铝浓度控制期间严禁手动调整阳极.如需调整要在正常期调整.以免 造成
氧化铝加料周期的改变,增加效应系数.
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但当槽电压低于设定值一定幅度时，也进行电压调整。以免产生病槽。如下图:
第 36 页
按这种数学模型控制，基本达到氧化铝浓度要求。下面2010.年8.月5日一分厂一区
32台300KA电解槽日报表。
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4.3.1.4 在下列情况中，槽控机不能进行“自动加料”处理: ?电解槽处于停槽、预热或焙烧时(槽状态在监控机上设置); ?槽控机自动加料控制功能被设置禁止(控制功能在监控机上设置); ?槽控机处于半自动状态;
?槽控机发生,号故障(即控制电源无效);
?当前系列电流低于设定电流的60%时;
?边部加工、抬母线等槽作业时;
?电解槽出铝控制已开始时;
4.4 槽电阻控制(RC)
槽电阻控制目的就是使电解槽处于能量平衡状态。 槽电阻计算公式: R=(V-Vext)/I
其中,:槽电阻计算值;,:槽电压测量值;，:系列电流测量值;
Vext:截距(即槽反电动势)。
异常电阻上限
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宽死区上限
阳极下降(RC调节)
窄死区上限
槽设定电阻
宽、窄死区下限
阳极上升(RC调节)
异常电阻下限
槽电阻控制如上图所示:
(1) 当槽电阻处于死区上限外，异常电阻上限以内时，如果满足其它可调节槽电阻的条件，则槽控机通过安排“自动阳极下降(AD)”动作来调节槽电阻。
(2) 当槽电阻处于死区下限外，异常电阻下限以内时，如果满足其它可调节槽电阻的条件，则槽控机通过安排“自动阳极上升(AU)”动作来调节槽电阻。
(3) 当槽电阻处于异常电阻上/下限以外时，上位监控机会通过广播进行“XXX槽电压异常”报警，此时槽控机不能进行“自动阳极升/降”处理，需人工进行半自动阳极升/降操作来调整槽电压。
(4) 当槽电阻处于死区范围内时，为避免频繁的阳极动作，槽控机也不会进行“自动阳极升/降”处理。
(5) 在槽电阻控制中，要注意下列控制参数的正确设置,可在监控机上设置,:
?槽自动阳极升/降控制功能
?槽设定电压:为保证生产的安全～正常生产时～槽设定电压值应设定在3.80V,4.50V范围内, 非正常生产,如槽预热、槽启动、槽况不好、限电等,时～槽电压可设定在3.80V,4.50V范围外～但此时应将槽“自动阳极升/降”控制功能切断～全部由人工进行“半自动阳极升/降”控制。
?窄死区上/下限偏差值
?宽死区上/下限偏差值
?槽电阻异常判定上/下偏差值
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4.3阳极效应(AE)
(1) 当槽控机检测到槽电压大于8V且保持1分钟，则确定AE发生;若AE发生后，槽控机检测到槽电压小于8V且持续一定时间时，则确定AE熄灭。
(2) AE发生后，监控机通过广播进行“XXX槽效应”报警，当AE持续时间超过一定时间值(约1.5钟)，槽控机自动进行“效应加料(AEB)”。如果AE长时间不熄灭(约5分钟)，则进行“XXX槽效应时间过长”报警。若AE持续时间小于己于1分钟(槽控机进行自动AEB前)，则称为闪烁效应
4.4槽电压异常
当槽控机检测到槽电阻小于(或大于)判断异常电阻下限值(或上限值)时，监控机会通过广播进行“XXX槽电压异常”报警，此时槽控机禁止自动阳极升/降控制，等待操作人员处理。
4.5槽电压波动
(1) 槽电压波动也称为电压摆、针振或针摆。它是指在一段时间内，当槽电阻最大值与最小值的差值超过设定的槽压波动判断值时，槽控机判定电解槽发生槽压波动。 (2) 发生电压摆时，监控机通过广播进行“XXX槽电压波动”报警，槽控机机进入电压摆处理程序。
4.6阳极交换(AC)
在阳极交换期间，按社定值进行氧化铝加料，同时禁止阳极升/降控制。阳极交换超过限制时间后，槽控机自动退出阳极交换处理，按附加值,附加时间进行控制。氧化铝加料控制过欠率为本120.
4.7边部加工
在边部加工期间，槽控机将停止自动氧化铝加料，同时禁止阳极升/降控制。边部加工的限制时间为30分钟，超过限制时间后，槽控机自动退出边部加工处理，恢复正常控制功能。
4.8抬母线
在抬母线期间，槽控机停止自动氧化铝加料，在槽控机处于“半自动”状态下，操作人员可通过槽控机面板上的“升/降阳极”按键进行阳极升/降动作。
注意:半自动抬母线期间，槽控机不对阳极升降动作进行保护，升降动作完全由操作人员控制。
4.9出铝控制
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4.9.1自动出铝
当在槽控机面板上按“出铝”键后，槽控机根据当前槽电阻均值与槽设定电阻值的差值来进行出铝过程控制，在满足控制条件的情况下，自动进行降阳极控制，将槽电压调整到槽设定电压附近后，结束出铝处理，恢复正常控制功能。若超过限制时间，槽电压仍未调整到位，则槽控机自动退出出铝处理，恢复正常控制功能。
4.9.2手动出铝
出铝开始后,注意槽电压变化,根据电压变化调整阳机.出铝结束后,恢复自动,按出铝键,结束出铝.
不论自动,还是手动出铝,出铝后加料过欠率都为80%.保持时间,按附加时间控制.附加电压为’0’.
图一槽控机显示说明
第五节 槽控机显示说明(见图一)
在槽控机显示面板上:
(1)第一组有12个数码管,分三组(每组四个)分别用于显示槽电压、故障号和系列电流。当槽控机发生故障时，中间一组数码管将显示故障号，无故障时则显示当前时钟(时:分);当进行参数显示时，后两组数码管用于显示所选参数值。
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(2)第二组有11个发光二极管，用于显示当前槽控机下列状态:
?加料状态 (N1，W1，N2，W2，NX，CO)
?欠过量加料 (UF，OF)
?效应预报 (AEP)
SHK) ?电压波动 (
?电压异常 (VABN)
(3)第三组有28个发光二极管，分别用于显示人工输入信息、电解工艺状态、现场控制状态及命令状态。其中:
?NB旁路:当上位监控机“自动加料”控制功能被设置为“切断”时，会点亮“NB旁路”指示灯，此时槽控机不进行自动加料。
?RC旁路:当上位监控机“自动阳极”控制功能被设置为“切断”时，会点亮“RC旁路”指示灯，此时槽控机不进行自动阳极升降控制。
?通讯选中:当槽控机与监控机通讯正常时，“联机选中”灯呈闪烁显示状态。
?提升机上/下限: 当提升机到达母线上/下限制位置时，“提升机上/下限”指示灯被点亮，同时槽控机会切断提升机电源。
第六节 槽控机操作说明(见图一)
手/半自动 正常处理 效应处理 升阳极 降阳极 氟化铝加清除
料
更换阳极 出铝 边部加工 抬母线 显选 数显加 数显减
图一.槽控机操作面板图
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正常情况下，操作人员对槽控机的操作是通过操作面板上的12个按键进行的。当槽控机逻辑控制部分出现故障时，也可通过低压电器箱上的4个按键直接控制槽控机的交流接触器和电磁阀动作(即打壳、下料、升阳极、降阳极)。
(1) 半自动/自动:
按下按键时，槽控机会在“半自动”和“自动”状态之间切换。
?当面板上“自动”指示灯亮(“半自动”灯灭),表示槽控机工作在“自动”状态，槽控机解析软件根据槽运行状态可自动执行相应的槽控动作(如定时下料、升/降阳极等)。此时，禁止人工操作“正常处理”、“效应处理”、“升阳极”、“降阳极”等按键。
?当面板上“半自动”指示灯亮(“自动”灯灭)，表示槽控机工作在“半自动”状态，槽控机解析软件停止所有自动槽控动作命令的执行。此时，其它开关都可进行人工操作。
(2) 正常处理 (NB):
在“半自动”状态下，按下按键，槽控机按设定值进行进行正常加工。正常处理为两点同时下料。再按正常处理键, 正常处理灯灭.停止答打壳下料.
(3) 效应处理 (AEB):
在“半自动”状态下，按下按键，槽控机进行效应加工。效应加工为四点同时多次下料。效应处理下料的次数，可在监控机上设置。
(4) 升/降阳极 (AU/AD):
在’半自动’状态下,按下按键,槽控机进行升,降动作.当动作时间超过2秒时,自动停止动作.避免按钮板出现故障时,出现连续升/降极情况.
一般情况不用手动操作,确实需要手动时, 手动操作要点动,同时注意阳极动作,槽电压变化情况.如发现异常,立即切断380V电源.停止阳极升、降.手动槽作后,观察阳极动作、槽电压变化无异常后,方可离开.
(因目前一般控制系统,没有手动保护).
(5) 换阳极:
按下按键，将通知槽控机解析软件进行“更换阳极”操作处理，此时，“换阳极”指示灯
被点亮。
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在阳极交换期间，槽控机进行自动氧化铝加料，禁止阳极升降控制。阳极交换超过限制
时间或按下“清除”按键后，槽控机自动退出阳极交换处理，并熄灭“换阳极”指示灯。附
加电压升高70mv,保持时间1小时.
(6) 边部加工:
按下按键，将通知槽控机解析软件进行“边部加工”操作处理，此时，“边部加工”指示灯被点亮。
在边部加工期间，槽控机停止自动氧化铝加料，禁止阳极升降控制。边部加工超过限制时间或按下“清除”按键后，槽控机自动退出边部加工处理，并熄灭“边部加工”指示灯。
(7) 抬母线:
抬母线之前按效应处理键,进行抬母线准备.以防抬母线期间发生效应.
按下按键，将通知槽控机解析软件进行“抬母线”操作处理，屏蔽定时保护线路.此时，“抬母线”指示灯被点亮。由于抬母线操作屏蔽了升/降阳保护线路,所以抬母线期间,要注意阳极动作情况.避免顶坏提升机构.
在抬母线期间，槽控机停止自动氧化铝加料，停止自动阳极升降命令。操作人员可通过操作“升/降阳极”开关来进行阳极升/降动作，完成操作后按下“清除”按键正常结束处理。
(8) 出铝:
按下按键，将通知槽控机解析软件进行“出铝”控制处理，此时，“出铝”指示灯被点亮。
在自动位置,按出铝控制后，槽控机能自动监视当前槽电压的变化，并根据当前槽电阻均值与槽设定电阻值的差值来对出铝过程进行控制。超过限制时间或按下“清除”按键，槽控机自动退出出铝处理。
手动出铝，把手动/半自动按钮切换到半自动位置.根据电压变化,按降按钮.出铝完成后, 手动/半自动按钮切换到自动位置.然后按出铝键完成出铝操作.
自动,手动出铝后, 氧化铝浓度控制过/欠率都为80%.控制时间为附加时间..
附加电压为’0’.
(9) 数据加、数据减:
这二个按键用于槽控制参数显示及时钟显示。
?当单独按下“数据加/减”按键时，显示在数码管后两组上的控制参数值将按序号递增/减。
第八节 槽控机故障说明
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01号故障: 提升机主电源输出命令信号与返回的输入信号不一致
02号故障: 发提升机动作命令后，无提升机动作信号返回
03号故障: 无提升机动作命令输出，却有提升机动作信号返回
06号故障: 停止提升机动作后，仍有提升机动作信号返回
07号故障: 槽控机无控制电源
08号故障: 硬定时器超时保护
09号故障: 直流定时器检测超时或设置时间太长
10号故障:手动阳极调整时间超时或交流接触器粘联.
4.3.4 维护
4.3.3.1应做到箱内无积尘，不应有死角。
4.3.3.2 各部件紧固、接线等，不应有松动情况。
4.3.3.4 紧固线路应注意螺栓/螺母滑丝情况，应及时处理;不应继续使用。 4.3.3.5 各部件应保持正常运行，不应带病运行。
4.3.3.6 接触器应定时定期认真检查，不应出现漏检。并定期更换.时间2.5-3年. 4.3.3 接触器检查进行按动机械性检查、万用表测量检查，最后确保安全情况下可按动升/降按钮进行动作检查。
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2.3.3 每3个月进行一次定时器时间检测。
4.3.3 通过专用板卡测试软件对备件进行定时器时间检测。
4.3.3 通过软件对各种状态进行检测，如发现异常，进行故障检修。
4.3.3根据监控机提供的故障信息或槽前值班人员提供的槽控箱故障信息立即到槽前进行检修。 4.3.3在检修前先观察故障现象。如检修需较长时间，在开始检修前要通知电解操作人员事先进行工艺准备，如手动增加打壳下料次数，调整槽电压规定值。
4.3.3在检修故障时为避免误动作，如有阳极升降动作，待动作结束后方能检修。检修时需要先切断负载，待检修完成后，再恢复负载。
4.3.3在检修时需要更换板卡时，要先停电，待更换完板卡后再恢复电源。 4.3.3在更换完板卡，一定要检查各种参数(如槽电压给定值，打壳下料间隔时间等)是否正确，通讯是否正常。正确无误后方能投入运行。
4.3.3检修完成后通知槽前操作人员确认设备正常，方可离开。
4.3.3更换完的故障板卡要写明故障现象，交给专门维修人员修理。
4.3.3线路维修时，要采取措施避免线路短接，防止短路现象。
4.3.3 槽控箱的板卡必须由专人修理。
4.3.3 在用示波器或万用表检修集成电路时，由于管脚相距很近，一不小心就可能短路。引起器件损坏。所以测试时一定要小心。
4.3.3 在正常情况下应定期对槽控箱进行清洁。目的是清除渗透到箱内的粉尘，以减轻由于粉尘长期积累对箱内器件造成的腐蚀，清洁时间2个月一次(槽控箱内部卫生)。
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4.3.3由于槽控箱动力箱接触器动作次数频繁，因此长期动作后，可能造成箱内一些接线松动。在这种情况下会产生一些故障。在正常生产情况下，应定期检查槽控机箱内的接线以及板卡的插头。有松动的应紧固，每3个月检查紧固一次。
4.3.3 槽电压显示调整，定期用高精度数字电压表对逻辑箱电压表进行调整。 4.3.3 逻辑箱部分。用高精度电压表测槽电压输入端。调逻辑大板相应的电位器，使槽压显示数值与万用表数字相同(20mv)。时间3个月一次。
4.3.3动力箱部分，用高精度电压表测槽电压输入端。调动力箱槽压表相应的电位器，使槽压表与万用表数字相同(20mv)。时间3个月一次。
4.3.3 定期对槽控箱直流电源进行测量，超过偏差进行更换。时间6个月一次。 4、常见故障说明
1号、提升机主电源输出命令信号与返回的输入信号不一致
原因:已经发出提升机动作信号～有返回信号～但发出和返回信号不同步。可能是逻辑大板～CPU板～接触器～三相检测器～以及线路故障。
可能造成后果:接触器疲劳工作～接触器动作缓慢～长期工作可能会出现卡死或粘连。 2号、发出提升机动作命令后～无提升机动作信号返回
原因:有提升机动作信号～但提升机没有动作。可能是逻辑大板～CPU板～接触器～三相检测器～以及线路故障。
可能造成后果:提升机无动作。
3号、无提升机动作命令输出～却有提升机信号返回
原因:没有提升机动作命令～但却有提升机动作信号返回～提升机没动作～返回的信号是个假信号。可能是逻辑大板～CPU板～接触器～三相检测器～以及线路故障。
可能造成后果:最坏情况下可能引起接触器异常动作～阳极异常动作。
6号、停止提升机动作后～仍有提升机动作信号返回
原因:提升机动作命令停止后～仍有提升机动作。可能是接触器粘连。
可能造成后果:提升机异常动作。
7号、槽控机无控制电源
原因:没有380V控制电源。可能是负载过大～以及线路～空开故障。
可能造成后果:提升机无动作。
8号、硬定时器超时保护
原因:交流定时器超时,3S,。可能是接触器粘连～定时器～按钮板～以及线路故障。 可能造成后果:自动状态下～阳极无动作。可能升或降接触器粘连～上电开机的话可能会引起阳极异常动作。手动状态需谨慎操作。
9号、直流定时器检测超时或设置时间太长。
原因:直流定时器超时,3S,。可能是主接触器性能下降或粘连～逻辑大板～以及线路故障。 可能造成后果:自动状态下～处于故障状态需要报修～阳极无动作。可能引起频繁上电开机～可能会引起阳极异常动作。
10号～手动超时或手动升降按钮卡死。
如手动升降按钮卡死又没及时切断380V电源～会造成提升机连续升降引起拔极或压槽的严重故障。
二期 SY-CKJ350A型槽控机
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第一节 智能槽控机组成
智能槽控机是铝电解计算机控制系统的控制执行设备， 它由动力箱和逻辑箱 两部分组成(见智能槽控机外形图)。
1(1 动力箱
动力箱包括:
?槽电压表:实时显示本槽当前电压值。
?手动/自动转换开关:进行手动/自动转换。
?阳极升/降按钮:在手动方式下，按下相应按钮可进行阳极升/降。
?打壳、加料按钮:按下相应按钮可进行 6 点同时打壳、加料操作。 1(2 逻辑箱
逻辑箱前面板由 LED 显示窗口、状态指示灯及轻触按键组成。 ?槽电压显示窗口:实时显示本槽当前电压值，单位:伏特(V)。 ? 参数显示窗口: 显示参数选择按键指示内容; 有故障、 报警信息则优先显 示，其它时间默认显示当前时间。
?各种状态指示灯:实时显示本电解槽工作及操作状态。 ?操作按键: 按下相应功能按键，可完成相应功能操作。
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第二节 智能槽控机基本功能
智能槽控机控制电解槽是将采集的槽电压和系列电流信号， 依据设定的各种 工艺参数及相关数学模型进行解析运算， 在自动状态下完成阳极极距调整、 打壳、 下料、 效应处理和出铝、 换极、 抬母线过程控制及故障自诊断等功能; 也可在手 动/半自动下利用槽控机进行所需辅助操作。槽控机通过 CAN_NET 模块实现上下 两级设备间的数据传输， 实现实时监控电解槽、 接收来自上位机的指令及历史数 据保存和信息共享。
2(1 数据采集
通过 V/F 和 I/F 转换器，精确在线采集槽电压及系列电流信号，采样周期:
0.5 秒。
2(2 数据显示及操作
1. 数据显示
智能槽控机具有槽电压、 系列电流及多种参数显示窗口， 对各种控制及操作 状态配有指示灯，可清晰地为现场操作人员提供所需电解槽重要工艺及控制信 息。
2. 按键操作
采用具有防尘、 抗干扰、 操作反应灵敏的薄膜轻触按键， 进行信息查询、 控
制命令录入及提供人工参与操作的接口，方便现场操作者使用。 2(3 槽电阻控制
为使铝电解生产平稳， 必须保持电解槽的物料和能量平衡。 为维持电解槽恒 定极距，智能槽控机将采集的槽电压和系列电流信号根据槽电阻计算公式: R=(V-E)/I(其中: V 表示槽电压; E 表示反电势; I 表示系列电流) 对槽电阻进 行计算， 以此调整阳极极距， 使阳极极距保持恒定。 阳极极距调整受下列条件限 制:
1. 系列电流超限
当系列电流超出限定可控范围时，槽控机在自动状态下不进行阳极极距调 整。 系列电流限定范围缺省设置为: ?15kA(参见“接口计算机系列控制参数设 置”)， 即， 当前系列电流>(
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
系列电流+15kA)或当前系列电流<(标准系列电流 -15kA)时，不进行阳极极距调整。
2. 槽压可控范围超限
当槽电压超出限定可控范围时，槽控机在自动状态下不进行阳极极距调整。 槽电压限定可控范围缺省设置为，下限 3.5V，上限 4.8V，参见“接口计算机系 列控制参数设置”。
3. 高灵敏区限定范围
电解槽在正常生产期间， 槽电压在小不灵敏区范围内， 不进行阳极极距调整。
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高灵敏区上限缺省设置为:+50mV
高灵敏区下限缺省设置为:-40mV
例:目标电压为 4.05V，当前槽电压在:4.10V~4.01V 之间不进行阳极极距 调整。参见“接口计算机系列控制参数设置”。
4. Al2O3 浓度自适应控制
电解槽进入 Al2O3 浓度自适应控制时， 即按需加料， 实现电解槽的物料平衡。
在 Al2O3 加料正常期内，允许阳极极距调整;在增/减量期内，不进行阳极极距
调整，其槽电阻变化视为槽中 Al2O3 浓度的变化。
Al2O3 浓度自适应控制有以下系列参数可调整:
?控制周期调整系数:修改该值可改变减量进入增量的拐点。
>0:降低全系列(本接口机所连接的电解槽)浓度
0 为系统默认值。
?正常期限定时间:15~35 分钟，默认值 20 分钟。
?减量期限定时间:40~120 分钟，默认值 60 分钟。
?增量期限定时间:25~50 分钟，默认值 40 分钟。
5. 等待效应期间
电解槽依据设定的效应间隔进入效应等待期间， 不进行阳极极距调整， 直至 效应发生或效应等待结束。 效应等待失败后， 加料间隔自动修改为设定值的 1.25 倍，效应发生后恢复原设定值。
注:该功能在电解槽稳定后将取消。
? 效应间隔: 可根据槽况为单槽设定该值， 电解槽每间隔设定的效应间隔将 自动进入效应等待。
?等待效应持续(最长)时间:0~240 分钟，默认值 60 分钟。
2(4 加料控制
为使铝电解生产平稳， 电解计算机控制系统提供两种运行操作模式， 一种是 在启动初期或生产状态异常期执行常规控制， 另一种是进入正常生产阶段转入 Al2O3 浓度自适应控制，以维持电解槽的物料平衡控制。
根据槽电阻与电解槽氧化铝浓度对应关系曲线， 在一定区域内槽电阻的变化 即反映了电解槽氧化铝浓度变化。智能槽控机根据设定的加料间隔自动完成打 壳、 加料操作， 并自动追踪槽电阻斜率变化， 实时调整氧化铝加料速率， 使电解 槽处在较低浓度的可控范围内，保持其物料平衡。
1. 正常加料 NB
? 常规控制: 按照设定的加料间隔。 例如: 采用交叉下料方式定时加料， 每
点加料量 1.2kg，则 3 点每次加料量为 3.6kg。加料间隔修改参见“接口
计算机系列控制参数设置”。
? 自适应控制: 根据槽中氧化铝浓度变化， 按已设定的加料间隔为基准， 进
行正常期、 减量期及增量期自动切换， 实现按需加料， 此时加料间隔不是
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恒定值。
2. 效应时快速加料 AEB
效应发生时， 氧化铝浓度达到最低， 智能槽控机根据槽况及时快速补充
槽中氧化铝量，自动进行效应加料处理方式(AEB)。例如:6 点同时下料，
每点下料量 1.2kg，则每次下料量为 7.2kg。加料次数修改参见“接口计算
机系列控制参数设置”。
3. Al2O3 浓度修正
依据槽电阻变化定期检测、 修正槽中 Al2O3 浓度变化， 实现 Al2O3 浓度 自动纠偏。
4. AE 趋势的预加料处理
当检测到槽电阻变化超过某一临界值时，在自动状态下槽控机会采取 6 点同时加料或其它快速加料措施，抑制 AE 发生。
2(5 氟化盐加料控制
电解槽配置了氟化盐定容加料器， 智能槽控机根据中央控制室内上位机系统 给出氟化盐加料量，完成氟化盐自动加料，维持氟化盐在电解质中所需的浓度。 2(6 特殊操作过程控制
电解槽在进行出铝后、 换极后及抬母线等必需的特殊操作时， 会对电解槽的 正常生产带来干扰， 为保证电解槽稳定生产， 解析上述过程对电解槽的影响， 合 理调整附加电压、Al2O3 及 AlF3 加料量，维持电解槽的能量及物料平衡。 1. 出铝后过程控制
通过智能槽控机键盘“出铝”键给定“出铝”信号，即进入该控制过程。 ?出铝后附加电压值:0~500mV，默认值 0mV。
?出铝后附加电压时间:0~200 分钟，默认值 15 分钟。
?出铝后拉长 NB 时间:0~60 分钟，默认值 5 分钟，即 5 分钟内加料间隔为 设定值的 1.3 倍。
附注:出铝操作最长时间为 6 分钟;对波动槽峰值电压高于 4.8V 建议人工
辅助控制电压。
2. 换极后过程控制
通过智能槽控机键盘“换极”键给定“换极”信号，即进入该控制过程。
? 换极后附加电压值:0~500mV， 默认值 120mV(一次性附加， 分三级递减)。
?换极后附加电压时间:0~200 分钟，默认值 60 分钟。
?换极后停 NB 时间: 0~60 分钟，默认值 15 分钟。
3. 抬母线操作
此项操作为人工操作， 即对某电解槽需进行抬母线操作时， 将槽控机动
力箱手动/自动开关置位在手动状态，然后按下逻辑箱上的“抬母线”键，
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使用动力箱上的手动开关完成抬母线过程。
注: 抬母线结束后， 需取消“抬母线” 操作， 人工将手动状态转换成自动状
态。
2(7 非正常生产阶段的监控
对焙烧、 启动非正常生产阶段进行监视和控制， 根据电解生产工艺要求在相
关阶段，将槽控机动力箱“手动/自动”转换开关置在手动位置，或关闭动力箱
电源， 禁止阳极动作、 Al2O3 加料、 AlF3 加料操作等; 对启动期间的启动槽效应
电压可选择播报(计算站管理机设置)。
(8 异常槽况处理 2
1. 效应
? 效应持续时间<=1 分钟判断为闪烁效应， 槽控机不认为该槽真正发生效应，
故不对效应已发时间清 0。
?发生 30 秒启动 AEB 快速加料处理。
?效应判定电压:8V(在接口机中可调)。
?效应后加料次数:1~10 次，默认值 5 次，7.2kg/次。
以上 4 个值可以在接口机中进行修改。
注:AE 自动熄灭操作待生产稳定运行后提供。
2. 波动
当电解槽由于某种原因发生波动时， 智能槽控机可自动诊断出该槽波动
的原因， 波动特征值灯闪烁， 并据此进行波动自动处理， 若波动自动处理未
能消除波动，将会给出波动报警指示或广播提示。
2(9 与上位机通讯
智能槽控机通过 CAN_NET 模块实现现场工业控制与中央控制室内计算机间 进行通讯， 完成传送电解生产及控制信息， 接收来自上位机指令， 并在智能槽控 机上设有通讯状态指示灯，便于现场操作者观察通讯是否正常。
若通讯中断， 则不能向中央控制室发送任何槽况信息及接收各类命令。 例如: 不能实时播报效应等异常信息， 不能接收任何电解槽工艺控制参数的修改。 此时 智能槽控机仍可依据已有控制参数独立完成对电解槽的控制，但应立即查找故 障，尽快恢复系统通讯。
2(10 故障自诊断
智能槽控机具有对自身硬件设备故障的诊断功能， 并提供 2 种硬件设备自诊 断功能， 一是软件定时和随机诊断; 二是智能槽控机自检键， 可人工操作检测(自
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检)。 所有故障信息同步传送至上位机， 及时方便的为操作者提供设备工作状况， 有效避免由于智能槽控机自身故障所带来的误操作，并采取相应保护措施。 第三节 数字显示窗口及状态指示灯
3(1 数字显示
3.1.1 动力箱
动力箱上部设有槽电压表， 与逻辑箱上槽压显示窗口共同显示当前电解槽电 压值。见下图，4.08 表示 4.08V。
3(2 逻辑箱状态指示灯和参数信息显示
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3(2(1 状态指示灯
(以下均以电解槽为 6 点打壳为例)
1. 手动指示灯
该灯“亮”:表示智能槽控机在“手动方式”，此时逻辑箱上操作按键无效， 抬母线键除外。
该灯“闪”: 表示智能槽控机为“半自动方式”， 此时逻辑箱上操作按键有效。 注:此时出铝、换极特殊控制过程操作无效。
该灯“灭”:表示智能槽控机为“全自动方式”，此时动力箱与逻辑箱上操作 按键无效，出铝、换极操作除外。
2. 联机指示灯
该灯“闪”:表示智能槽控机与中央控制室内计算机联机操作通讯正常。 该灯“灭”: 表示智能槽控机与中央控制室内计算机脱机工作， 智能槽控机按 已有参数进行控制。
3. 效应指示灯
该灯“亮”:表示电解槽发生效应。
该灯“灭”:表示电解槽未发生效应。
4. 效应处理指示灯
该灯“亮”:表示智能槽控机正在进行效应加料处理。
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5. 正常处理指示灯
该灯“亮”: 表示智能槽控机正在按照加料间隔进行 1、 3、 5 与 2、 4、 6 点交 叉打壳、加料操作。
6. 氟盐下料指示灯
该灯“亮”: 表示智能槽控机正在进行氟盐下料操作。 氟盐下料最小值:3.6kg/ 次。
7. 阳极升指示灯
该灯“亮”: 表示智能槽控机正在进行阳极升操作(半自动/自动方式)，手动 方式下进行阳极升操作该灯无显示。
8. 阳极降指示灯
该灯“亮”: 表示智能槽控机正在进行阳极降操作(半自动/自动方式)，手动 方式下进行阳极降操作该灯无显示。
9. 打壳 1 指示灯
该灯“亮”:表示智能槽控机正在执行 1、3、5 点同时打壳操作(半自动/自 动方式);手动方式下进行打壳操作该灯无显示。
10. 加料 1 指示灯
该灯“亮”:表示智能槽控机正在执行 1、3、5 点同时加料操作(半自动/自 动方式);手动方式下进行加料操作该灯无显示。
11. 打壳 2 指示灯
该灯“亮”:表示智能槽控机正在执行 2、4、6 点同时加料操作(半自动/自 动方式);手动方式下进行加料操作该灯无显示。
12. 加料 2 指示灯
该灯“亮”:表示智能槽控机正在执行 2、4、6 点同时加料操作(半自动/自 动方式);手动方式下进行加料操作该灯无显示。
13. 效应等待指示灯
该灯“亮”: 表示智能槽控机正在进行效应等待， 此时电解槽停止加料， 禁止 阳极极距调整。
14. 正常周期指示灯
该灯“亮”: 表示智能槽控机进入正常周期， 此时可以调整阳极极距， 并按设 定的加料间隔加料。在 Al2O3 浓度常规控制时，该灯无显示。 15. 增量周期指示灯
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该灯“亮”: 表示智能槽控机进入增量周期， 即过量加料， 此时不调整阳极极 距，并按照显示的加料间隔加料。在 Al2O3 浓度常规控制时，该灯无显示。 16. 减量周期指示灯
该灯“亮”: 表示智能槽控机进入减量周期， 即过量加料， 此时不调整阳极极 距，并按照显示的加料间隔加料。在 Al2O3 浓度常规控制时，该灯无显示。 17. 换极后控制指示灯
该灯“亮”: 表示智能槽控机正在进行换极后过程控制， 当设定的“附加电压 保持时间”到，该过程自动结束且指示灯灭。
注:此过程仅在“自动” 方式下有效。
18. 出铝后控制指示灯
该灯“亮”: 表示智能槽控机正在进行出铝后过程控制， 当设定的“附加电压 保持时间”到，该过程自动结束且指示灯灭。
注:此过程仅在“自动” 方式下有效。
19. 抬母线/边加控制指示灯
该灯“亮”: 表示智能槽控机正在进行抬母线过程控制， 当设定的“抬母线设 定时间”到，该过程结束后，需要人工熄灭指示灯(再次按下抬母线键)。 注:此过程仅在“手动” 方式下有效。
该灯“闪”: 表示智能槽控机正在进行换极过程控制， 并且在 VFD 显示屏第一 行右边显示“SB”， 当设定的“换极设定时间” 到， 该过程自动结束且指示灯 灭。
注:此过程仅在“自动” 方式下有效。
20. 波动状态指示灯
该灯“亮”:表示电解槽处于摆动(高噪声)状态。
该灯“闪”:表示电解槽处于波动预警(低噪声)状态。
当电解槽恢复正常后，该灯自动熄灭。
21. 焙烧/启动灯
该灯“亮”:表示电解槽处于焙烧阶段。
该灯“闪”:表示电解槽处于启动阶段。
上述各阶段由接口机设置(详见接口机使用手册)，当接口机取消该过程后， 该灯自动熄灭。
22. 报警指示灯
该灯“亮”: 表示电解槽料空信号报警、 打壳设备及定容器加料设备异常报警 (详见报警说明)。
当报警情况消失后，该灯自动熄灭。
23. 故障指示灯
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该灯“亮”:表示智能槽控机发生故障(详见故障代码表)。 当故障被修复后，该灯自动熄灭。
24. +5V 电源指示灯
该灯“亮”: 表示智能槽控机主板工作电源正常， 当该灯熄灭， 表示+5V 电源 有故障，需维护。
第四节 智能型槽控机按键操作
4(1 动力箱
1. 手动/自动
当动力箱“手动/自动”转换开关置在“手动”位置时，表示智能槽控机不
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能进行自动控制，完全由人工控制，动力箱上按钮有效，称“手动方式”。 注:抬母线方式除外。
2. 阳极升/降
当智能槽控机在“手动方式”下，按下相应键即可做阳极升或降，此时升/ 降操作不受任何保护， 请谨慎使用～～～
3. 打壳
在“手动方式”下，按下该按钮，即可做一次 6 点同时打壳操作。 4. 加料
在“手动方式” 下， 按下该按钮， 即可做一次 6 点同时Al 2 O 3 加料操作， 每次
7.2kg。
4(2 逻辑箱
4.2.1 逻辑箱特殊操作按键
当动力箱“手动/自动”转换开关置在“自动”位置时，逻辑箱上相关按键 有效。
1. 半自动/自动键
按下逻辑箱“半自动/自动” 键， “手动” 灯闪烁， 表示智能槽控机为“半自
动方式”; 再次按下该键， “手动” 灯灭， 表示智能槽控机为“全自动方式”。
注: 在“半自动”方式时，逻辑箱上“NB处理”、“AEB处理”、“阳极升”和
“阳极降”及“氟盐加料”按键有效。
2. 阳极升/降键
当智能槽控机在“半自动方式” 下， 按下“阳极升” 或“阳极降” 键， 即可
做阳极升或降，对应指示灯亮。
注: 此时进行阳极升或降时， 受智能槽控机升降超时自动保护限制， 即: 当
升或降超时， 智能槽控机可自动切断阳极电机电源， 不会无限制升或降。 当
槽电压高于槽压可控范围上限时， 不能进行升操作; 当槽电压低于槽压可控
范围下限时，不能进行降操作。
3. 正常加工键
当智能槽控机处于“半自动方式”时，按下“NB 处理”键， “正常处理”灯
闪烁，表示已将此功能置位，智能槽控机按设定的加料间隔定时加料，若取
消此功能应再次同时按下“NB 处理”键， “正常处理”灯灭。
注: “自动方式”下，此键无效。
4. 效应处理键
当智能槽控机处于“半自动方式”方式时，按下“AEB 处理”键，则做一次
效应处理，即 6 点同时加料(加料次数可由接口机修改)。
注: “自动方式” 下，此键无效。
5. 氟盐加料键
当智能槽控机处于“半自动方式”下，按下“氟盐加料”键，则做一次氟盐
加料操作。
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注: “自动方式” 下，此键无效。
6. 换极键
当智能槽控机处于“自动方式”下，按下“换极”键，对应指示灯亮，即进 入“换极后过程控制”; 再次按下“换极” 键， “换极” 灯灭， 则取消此操作。 注: “自动方式” 下，此键有效。
7. 出铝键
当智能槽控机处于“自动方式”下，按下“出铝”键，对应指示灯亮，即进 入“出铝后过程控制”; 再次按下“出铝” 键， “出铝” 灯灭， 即取消此操作。 注: “自动方式” 下，此键有效。
8. 抬母线操作
在纯手动方式下， 按“抬母线” 键， “抬母线” 灯亮， 表示可进行抬母线操作， 此时槽控机按设定间隔正常加料，抬母线操作结束后，再次按下“抬母线” 键， “抬母线”灯灭，该操作结束。
注:“自动方式” 下， 此键有效。“半自动” 或“手动” 方式， 按“换极、 出 铝”键不能进入换极、出铝后过程的自动控制。不要重复按“换极、出铝” 键，避免反复停加料，造成突发效应等。
9. 自检操作
按下自检键槽控机即可进行内部硬件设备的自动检测， 若有故障将显示相应 故障代码，为槽控机维修人员提供相关信息。
10. 左右移按键
通过“左移”、“右移”键可查询所需槽况信息。
第五节 智能槽控机使用注意事项
5(1 手动操作下的安全保证
当需对槽控机进行人工操作时， 在纯手动方式下(槽控机动力箱“手动
/自动” 转换开关置位在手动处)， 此时进行手动阳极升或降操作时要同步观
察槽压变化， 且在操作结束时确认槽压不再继续升高或下降方可离开， 若发
现槽压继续升高或下降应立即检查是否升或降按钮卡住， 反复按下使其松开
或拉断外部阳极升/降开关。
5(2 系列电流信号的保证
整流所需对系列电流进行调整或设备出现故障时，应立即通知计算站。 当电流降至“停 NB 电流”以下时，智能型槽控机自动停止加料;若系列电 流信号设备出现故障时， 此时电解生产系列电流正常， 但槽控机采样值为 0， 应及时通知电解车间将槽控机置为半自动状态，并将 NB 开关置位，定时加 料。
5(3 槽压信号异常判断
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逻辑箱上的槽压显示有时会出现短时(3~5 秒)7~9 V 的电压值，而此
时动力箱上槽压表仍为 4V 左右的正常值，这是智能型槽控机在对内部设备 进行自诊断，不会影响电解槽控制及数据采集。
当动力箱槽压显示与逻辑箱槽压显示值相差大于 30mV，应通知智能槽控机维修人员对槽压信号进行校对,以保证控制的准确.
5.4 设备检修时部门间的联系.
维修人员在检修槽控机前,若槽控机正在进行阳极升/降,打壳加料时,应等待动作完成后,再行操作.若检修时间较长,应在检修中间进行间隔加料.或通知电解操作人员手动进行加料. 5.5 设备巡视制度
定期对槽控机进行巡视,保证槽压信号采集准确.;
定期对打壳,加料设备巡视,保证氧化铝加料准确.
5. 进一步升级铝电解微机控制系统。
现有铝电解微机控制系统，稳定性、功能方面较以前有了较大提高。但还有许多问题需进一步升级。
如霍煤鸿骏一期、二期铝电解微机控制系统手动时，没有定时保护。这样一旦升、降按钮卡死，就会造成连续升、降阳极。如操作人员处理不当，就会造成系列断电旳严重事故。前几年，包头铝厂操作人员手动时，升按钮卡死引起连续升极，造成17台电解槽停电的严重的事故。 一期刚投入运行时，四区离机房较远约1500米，经常出现中断。后来我们将通讯驱动器更换了型号，并在其它区也增加了驱动器，再也没出现中断现象。另外槽控机死机和电压采样任务挂起，系统没有报警。上位机死机也不能报警，这样往往造成来效应几十分钟不能发现。我们升级了软件，增加了报警功能，一旦槽控机、上位机死机，电压采样任务挂起，马上报警。检修人员立即处理。避免了效应几十分钟不被发现旳情况。以前氧化铝加料欠量期或过量期，不知什么原因，浓度转换点没到，突然回到正常期。造成效应系数增加。我们升级了浓度控制程序，再也没出现转换点没到，突然回到正常期情况。效应系数基本得到控制。安全性方面，我们改造了两台槽控机，增加了手动定时保护功能，即使手动按钮卡死也不会出现连续升极情况。另外一期槽控机配线不合理。手动交流接触器线圈接在,,,板开关电源侧，手动时，对开关电源产生干扰，易造成中断。我们在改造的两台槽控机时，重新配了线。把线圈电源接在控制电源上，正常工作时，再也没出现中断过。
二期的固态继电器板易使,,,,电源断电，我们选用另一种固态继电器板较好解决了这一问题。
现一期仍有一些问题，如查询速度慢等。二期服务器经常丢失数据，浓度控制不理想等。这些都需进一步升级。新功能有待进一步增加。
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