基于反饋信號調(diào)零處理的鋁電解用智能打殼控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁電解領(lǐng)域，具體是指基于反饋信號調(diào)零處理的鋁電解用智能打殼控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁電解生產(chǎn)采用的是熔鹽電解工藝，用鋁電解槽作設(shè)備，氧化鋁作電解原料，以冰晶石電解質(zhì)溶解氧化鋁經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)生成金屬鋁。其在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生殘渣，需要定時進行清除。傳統(tǒng)的電解槽打殼系統(tǒng)通過槽控機輸出兩路打殼信號給換向閥控制打殼過程，打殼時以固定的全行程模式進行，這種打殼方式存在很大的缺陷，即1、全行程模式打殼時，由于錘頭長時間處于高溫的電解槽中，大量熱量傳導(dǎo)給氣缸后導(dǎo)致密封件長期受熱老化，使用壽命大幅縮短。2、存在錘頭融化、堵料和粘葫蘆頭等現(xiàn)象，致使錘頭損耗嚴(yán)重、下料不暢、陽極效應(yīng)頻發(fā)，陽極效應(yīng)的發(fā)生增加了鋁的二次反應(yīng)和氟鹽的消耗。3、打殼錘頭上粘連的葫蘆頭既影響了下料通暢，也增大了殼面口，增加了電解槽的熱損失，電解時需不定時的將粘連打掉，耗費人力。4、人工清打粘連的葫蘆頭時會使打殼氣缸桿及錘頭受到撞擊，增加了掉錘頭的幾率及打殼氣缸故障率。因此，如何能夠延長電解槽打殼系統(tǒng)的使用壽命，解決下料不暢的問題則是目前的當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)的電解槽打殼系統(tǒng)所存在的以上缺陷，提供一種基于反饋信號調(diào)零處理的鋁電解用智能打殼控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的用以下技術(shù)方案實現(xiàn):基于反饋信號調(diào)零處理的鋁電解用智能打殼控制系統(tǒng)，主要由微處理器，與微處理器相連接的電源模塊、信號處理模塊、打殼信號輸出模塊和反饋信號處理模塊，與信號處理模塊相連接的槽控機信號輸入接口，與打殼信號輸出模塊相連接的氣缸控制模塊，與反饋信號處理模塊相連接的反饋信號輸入接口，以及與反饋信號輸入接口相連接的傳感器組組成。
[0005]進一步的，所述的反饋信號處理模塊由信號調(diào)零電路，與信號調(diào)零電路相連接的差動放大電路組成。
[0006]所述的信號調(diào)零電路由處理芯片U1，三極管VT3，正極與三極管VT3的集電極相連接、負(fù)極則與處理芯片U1的U/D管腳相連接的電容C4，一端與三極管VT3的發(fā)射極相連接、另一端則與處理芯片U1的RH管腳相連接的電阻R8，P極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、N極則與處理芯片U1的VSS管腳相連接的二極管D5，以及與處理芯片U1相連接的非線性補償電路組成；所述二極管D5的P極還與非線性補償電路相連接；所述處理芯片U1的INC管腳與三極管VT3的集電極相連接、其VCC管腳則接5V電壓、其CS管腳與差動放大電路相連接、RL管腳和RW管腳則均與非線性補償電路相連接。
[0007]所述的非線性補償電路包括三極管VT4，三極管VT5，電阻R9以及電容C5 ;所述電阻R9串接在三極管VT4的基極和三極管VT5的發(fā)射極之間；電容C5的正極與三極管VT4的集電極相連接、其負(fù)極則與三極管VT5的基極相連接；所述三極管VT4的發(fā)射極與二極管D5的P極相連接；所述三極管VT5的發(fā)射極同時與處理芯片U1的RL管腳和RW管腳相連接、其集電極與差動放大電路相連接的同時接地、其基極則與三極管VT3的基極共同形成該反饋信號處理模塊的輸入端，該輸入端與反饋信號輸入接口的輸出端相連接。
[0008]所述的差動放大電路由差動運算放大器P3，三極管VT6，P極與三極管VT6的集電極相連接、N極則經(jīng)電阻R10后與三極管VT5的集電極相連接的二極管D6，串接在二極管D6的N極和差動運算放大器P3的負(fù)極之間的電阻R11，一端與差動運算放大器P3的負(fù)極相連接、另一端則與三極管VT6的基極相連接的電阻R12，以及一端與差動運算放大器P3的負(fù)極相連接、另一端則與三極管VT6的發(fā)射極相連接的電阻R13組成；所述三極管VT6的基極與二極管D6的N極相連接；所述差動運算放大器P3的正極與處理芯片U1的CS管腳相連接、其輸出端則與三極管VT6的集電極共同形成該反饋信號處理模塊的輸出端，該輸出端則與微處理器相連接。
[0009]所述信號處理模塊則由選頻電路，與選頻電路相連接的低通濾波電路，以及同時與選頻電路和低通濾波電路相連接的兩級放大電路組成。
[0010]所述的選頻電路由三極管VT1，三極管VT2，二極管D1，二極管D2，電阻R1，電阻R2，電阻R3以及電容C1組成；所述電阻R1串接在二極管D2的P極與三極管VT1的集電極之間，所述電阻R2串接在二極管D2的P極與三極管VT1的基極之間；所述電阻R3串接在二極管D2的N極和三極管VT2的發(fā)射極之間；電容C1則串接在三極管VT2的基極和集電極之間；所述三極管VT2的基極與三極管VT1的基極相連接、其集電極則與兩級放大電路相連接；所述二極管D1的N極與三極管VT1的發(fā)射極相連接、其P極則與低通濾波電路相連接；所述二極管D2的N極與兩級放大電路相連接、其P極則與二極管D1的P極共同形成該信號處理模塊的輸入端，該輸入端則與槽控機信號輸入接口的輸出端相連接。
[0011]所述的低通濾波電路由雙柵極場效應(yīng)管M0S1，一端與雙柵極效應(yīng)管M0S1的第二柵極相連接、另一端則與二極管D1的P極相連接的電感L1，正極與雙柵極場效應(yīng)管M0S1的第一柵極相連接、負(fù)極則與雙柵極場效應(yīng)管M0S1的漏極相連接的極性電容C2，正極經(jīng)電感L2后與雙柵極場效應(yīng)管M0S1的漏極相連接、負(fù)極接地的極性電容C3，以及一端與雙柵極場效應(yīng)管M0S1的源極相連接、另一端則與極性電容C3的負(fù)極相連接的電阻R7組成；所述雙柵極場效應(yīng)管M0S1的漏極則與兩級放大電路相連接。
[0012]所述兩級放大電路由場效應(yīng)管M0S2，放大器P1，放大器P2，串接在放大器P1的正極和輸出端之間的二極管D3，一端與放大器P1的輸出端相連接、另一端則與二極管D2的N極相連接的電阻R4，以及N極與二極管D2的N極相連接、P極則順次經(jīng)電阻R5和電阻R6后接地的二極管D4組成；所述放大器P1的正極與二極管D2的N極相連接、其負(fù)極則與三極管VT2的集電極相連接；所述場效應(yīng)管M0S2的源極與放大器P1的負(fù)極相連接、其漏極則與極性電容C2的負(fù)極相連接、其柵極則與放大器P2的輸出端相連接；所述放大器P2的正極與場效應(yīng)管M0S2的源極相連接、其負(fù)極則與電阻R5和電阻R6的連接點相連接；所述二極管D2的N極與放大器P2的負(fù)極共同形成該信號處理模塊的輸出端，該輸出端與微處理器相連接。
[0013]所述三極管VT1和三極管VT2均優(yōu)選為2N3905型三極管，而所述的處理芯片U1則優(yōu)選為X9C504集成電路。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0015](1)本發(fā)明通過檢測每個錘頭的打殼反饋信號，判斷該錘頭是否將殼面打破，使打殼過程不再是盲目的全行程狀態(tài)，當(dāng)殼面被打破后控制錘頭迅速提升，脫離電解槽，縮短錘頭受熱時間，避免錘頭被燒蝕損壞，延長系統(tǒng)使用壽命。
[0016](2)本發(fā)明可以減少葫蘆頭，使下料更回順暢，減輕操作者的勞動強度。
[0017](3)本發(fā)明設(shè)置有信號處理模塊，其可對操作人員所發(fā)出的控制信號進行處理，從而提高本發(fā)明對信號的識別精度，避免出現(xiàn)錯誤操作。
[0018](4)本發(fā)明設(shè)置有反饋信號處理模塊，其可以對檢測信號進行處理，使處理后的信號精度更高，從而使微處理器更容易對信號進行識別，提高了本發(fā)明對氣缸的控制精度。
【附圖說