基于直流穩(wěn)壓電源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，具體是指基于直流穩(wěn)壓電源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，提供一種基于直流穩(wěn)壓電源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):基于直流穩(wěn)壓電源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直流穩(wěn)壓電源模塊、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，所述直流穩(wěn)壓電源模塊由二極管D8，變壓器T，設(shè)置在變壓器T原邊的電感線圈L3，設(shè)置在變壓器T副邊的電感線圈L4和電感線圈L5，輸入端與電感線圈L4相并聯(lián)的二極管整流器U2，輸入端與電感線圈L5相并聯(lián)的二極管整流器U3，串接在二極管整流器U3的正極輸出端和負(fù)極輸出端之間的電容C7，正極與二極管整流器U2的負(fù)極輸出端相連接、負(fù)極與二極管D8的P極相連接的電容C6，P極與二極管整流器U3的正極輸出端相連接、N極與二極管D8的P極相連接的二極管D7，與二極管整流器U3相連接的三端穩(wěn)壓器U4，與三端穩(wěn)壓器U4相連接的信號發(fā)生電路，以及串接在二極管D8的N極和三端穩(wěn)壓器U4之間的脈寬調(diào)制電路組成；所述信號發(fā)生電路還與脈寬調(diào)制電路相連接，所述二極管整流器U2的正極輸出端與二極管整流器U3的正極輸出端相連接。
[0006]所述信號發(fā)生電路包括放大器P4，場效應(yīng)管M0S3，電位器R14，電阻R15以及電容C9 ;所述電位器R14的一端與三端穩(wěn)壓器U4的GND管腳相連接、其另一端則與場效應(yīng)管M0S3的漏極相連接；電容C9的正極與場效應(yīng)管M0S3的漏極相連接、其負(fù)極則分別與放大器P4的正極和場效應(yīng)管M0S3的柵極相連接；電阻R15則串接在場效應(yīng)管M0S3的源極和放大器P4的輸出端之間；所述放大器P4的負(fù)極與電位器R14的控制端相連接、其輸出端還與脈寬調(diào)制電路相連接；所述三端穩(wěn)壓器U4的IN管腳與二極管整流器U3的負(fù)極輸出端相連接、其GND管腳則與二極管整流器U3的正極輸出端相連接。
[0007]所述脈寬調(diào)制電路由放大器P5，三極管VT7，三極管VT8，負(fù)極與三極管VT7的發(fā)射極相連接、正極與二極管D8的P極相連接的電容C8，一端與三極管VT7的基極相連接、另一端則與電容C8的正極相連接的電阻R16，串接在放大器P5的輸出端和正極之間的二極管D9，以及正極與放大器P5的負(fù)極相連接、負(fù)極接地的電容C10組成；所述三極管VT7的發(fā)射極與二極管D8的N極相連接、其基極則與放大器P5的輸出端相連接、其集電極則與三端穩(wěn)壓器U4的OUT管腳相連接；所述三極管VT8的基極與三極管VT7的集電極相連接、其集電極則與放大器P4的輸出端相連接、其發(fā)射極則與放大器P5的輸出端相連接；所述放大器P5的正極輸出端和二極管D8的P極共同形成該直流穩(wěn)壓電源模塊的輸出端，該輸出端與微處理器相連接；所述電感線圈L3的同名端和非同名端則共同形成該直流穩(wěn)壓電源模塊的輸入端。
[0008]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；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18V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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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；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。
[0012]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