槽控机操作控制内容苏源.docx
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槽控机操作控制内容苏源
铝电解控制系统操作说明
中铝国际贵阳分公司
目录
一.槽控机显示面板及操作面板4
1.1显示面板示意4
1.2数码显示管布局及常规显示5
1.2.1数码显示布局:
5
1.2.2数码管常规显示5
1.3操作面板布局示意6
1.4参数显示6
二.槽控机故障显示说明7
1号故障（提升机主电源信号应有效时却无效）7
２号故障（提升机主电源信号应无效时却有效）7
３号故障（提升机动作信号应有效时却无效）：
7
4号故障（提升机动作信号应无效时却有效）：
7
5号故障（无阳极脉冲或阳极脉冲太少）：
7
6号故障（提升机动作输入信号无效后仍有阳极脉冲）：
7
7号故障（控制电源无效）：
8
8号故障（交流定时器超时保护动作）：
8
9号故障（直流定时器失效或时间太长）：
8
10号故障（直流定时器超时动作后不能切断提升机主电源）：
8
11号故障（直流定时器超时信号不能复位）：
8
12号故障（直流定时器超时复位后提升机主电源信号无效）：
8
13号故障（行程装置与阳极实际动作方向相反）：
8
14号故障（直流定时器超时保护动作）:
8
15号故障（阳极升降按钮粘连）：
8
16号故障（电流通道故障）：
9
17号故障（掉电保护故障）：
9
18号故障（电压通道故障）：
9
三、电解槽工艺管理与控制9
3．1电解槽状态与槽控机设定命令9
3．1．1非正常期9
3.1.2正常期：
9
3．2效应管理模式10
3．3工艺控制11
3．3．1、电流异常11
3．3．2、电压异常11
3．3．3、自动电压控制（RC）12
3．3．4、电压波动（SHK）：
13
3．3．5、效应检测及处理14
3．3．6、出铝控制15
3．3．7、换极16
3．3．8、扎边部17
3．3．9、抬母线17
四、槽控机操作：
20
4．1、正常加工（NB）20
4．2、效应加工（AEB）20
4．3、升阳极（AU）20
4．4、降阳极（AD）20
4．5、更换阳极（AC）21
4．6、出铝（TAP）21
4．7、抬母线（ABR）21
4．8、边部加工（SB）21
4．9、效应预报加工（AEPB）22
4．10、氟化盐加工ALF22
五、特征曲线分析：
23
5.1曲线变化有规律23
5.2炉帮形成不好24
5.3换极后电压出现波动，调极后恢复正常25
5.4效应后出现长时间的欠加工25
5.5出铝后噪声增大27
5.6短时间内按多次出铝键（出铝操作不当）28
5.7出铝后噪声降低28
5.8效应前噪声大，效应后噪声降低，恢复正常29
5.9连续多次发生效应29
5.10电解质水平低效应多发30
5.11效应后出现低电压31
5.12过欠加工时，电压变化大，时常出现电压尖峰。
32
5.13电解槽长时间处于欠加工状态32
5.14电压摆33
5.16人工误操作34
5.17频繁出现槽控箱自动检测35
5.18阳极设置不当，噪声增加，调极后正常36
一.槽控机显示面板及操作面板
1.1显示面板示意
⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙
12V控制电源效应等待效应提升机动作提升机上限提升机下限阳极脉冲交流定时器直流定时器
超时测试
⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙
手动自动联机选中打壳下料氟化盐下料提升机升提升机降打壳气源子烟道开启
⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙
正常处理效应处理升阳极降阳极更换阳极出铝边部加工氟化盐加料抬母线效应预报加工
说明：
·12V灯亮：
槽控机逻辑电源有效
·控制电源灯亮：
槽控机控制电源有效
·效应等待灯亮：
电解槽在效应等待中
·效应报警灯亮：
电解槽发生阳极效应（报警）
·提升机动作灯亮：
提升机动作
·提升机上线灯亮：
提升机的母线行程到达上限位置
·提升机下限灯亮：
提升机的母线行程到达下限位置
·阳极脉冲闪烁：
提升机动作时有脉冲返回
·交流定时器超时灯亮：
槽控机交流定时器超时动作
·直流定时器测试灯亮：
槽控机直流定时器测试
·手动灯亮：
槽控机处于手动状态，此时由人工进行生产控制
·自动灯亮：
槽控机处于自动状态，此时槽控机自行进行生产控制
·联机选中闪烁：
槽控机正与上位机进行通讯
·打壳灯亮：
槽控机正进行打壳动作
·下料灯亮：
槽控机正进行下料动作
·氟化盐下料灯亮：
槽控机进行氟化铝下料操作
·提升机灯亮：
槽控机升接触器动作
·提升机降灯亮：
槽控机降接触器动作
·打壳气源灯亮：
槽控机正进行打壳起源接通动作
·子烟道开启灯亮
槽控机打开子烟道电磁阀
·正常处理灯亮：
槽控机进行正常加工操作
·效应处理灯亮：
槽控机进行效应加工操作
·升阳极灯亮：
槽控机进行升阳极操作
·降阳极灯亮：
槽控机进行降阳极操作
·更换阳极灯亮：
槽控机进行更换阳极操作
·出铝灯亮：
槽控机进行出铝操作
·边部加工灯亮：
槽控机进行边部加工操作
·氟化盐加料灯亮：
槽控机进行氟化铝加料操作
·抬母线灯亮：
槽控机进行抬母线操作
·效应预报加工灯亮：
槽控机进行效应预报加工操作
1.2数码显示管布局及常规显示
1.2.1数码显示布局:
┌─────────────────────────────────┐
│-------------------------------------------------------------│
│|┌─┬─┬─┬─┐|┌─┬─┬─┬─┐|┌─┬─┬─┬─┐|│
│|│S│S│S│S│|│S│S│S│S│|│S│S│S│S│|│
│|│M│M│M│M│|│M│M│M│M│|│M│M│M│M│|│
│|│0│1│2│3│|│4│5│6│7│|│8│9│10│11│|│
│|└─┴─┴─┴─┘|└─┴─┴─┴─┘|└─┴─┴─┴─┘|│
│|V|⊙⊙⊙|⊙⊙|│
│||CNTTIMEFNO|KADATA|│
│-------------------------------------------------------------│
││
│⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙│
│N1W1N2W2NXUFOFVABNAEPSHK│
└─────────────────────────────────┘
N1、W1、N2、W2、NX灯：
指示电解槽加料状态
UF灯：
电解槽处于欠加料
OF灯：
电解槽处于过加料
VABN灯：
电解槽电压异常
AEP灯：
电解槽发生效应预报
SHK灯：
电解槽发生电压波动
1.2.2数码管常规显示
1常规显示：
CNT、KA灯亮时
SM0～SM3：
显示槽压
SM4～SM7：
显示母线位置
SM8～SM11：
显示系列电流
2故障显示：
FNO灯亮时
SM4～SM7：
显示故障号
3数据显示：
DATA灯亮时
SM4～SM7：
显示数据号（详见下述参数显示对应表）
SM8～SM11：
显示数据值
④系统时间显示：
按下时显键时，TIME灯亮
SM0～SM11：
显示当前系统的年、月、日、时、分、秒
1.3操作面板布局示意
自动/手动时显数显加数显减清除
正常处理效应处理升阳极降阳极换极出铝边部加工氟化盐加料抬母线
·自动（AUTO）/手动（MAN）：
每按一次开关，该开关的状态在“手动”与“自动”间切换
·时间显示（DT）：
在自动/手动态，按下此开关，显示当前系统时间
·数显加（D+）/数显减（D-）:
在自动/手动态，按这两个开关，槽控机进行数据显示，并由D+或
D-键进行显示数据的选择
·清除（CLR）：
在自动/手动态，按下此开关，清除槽控机故障或正在进行的操作
·正常处理（NB）：
在手动态时，按下此开关，槽控机进行正常加工处理
·效应处理（AEB）：
在手动态时，按下此开关，槽控机进行效应加工处理
·升阳极（AU）：
在手动态时，按下此开关，槽控机进行升阳极操作
·降阳极（AD）：
在手动态时，按下此开关，槽控机进行降阳极操作
·更换阳极（AC）：
在自动/手动态，按下此开关，通知槽控机进行更换阳极操作
·出铝（TAP）：
在自动/手动态，按下此开关，通知槽控机进行出铝操作
·边部加工（SB）：
在自动/手动态，按下此开关，通知槽控机进行边部加工操作
·氟化铝加料（ALF）：
在手动态时，按下此开关，槽控机进行氟化铝加料操作
·抬母线（ABR）：
在自动/手动态，按下此开关，通知槽控机进行抬母线操作
1.4参数显示
在槽控机不处于操作状态时，按下‘数显加’键或‘数显减’键显示以下参数，通过‘数显加’键或‘数显减’键选择;按下“清除”键将回到常规显示状态，持续5秒钟不按键也将自动回到常规显示状态。
参数内容：
0000号参数：
当前槽号
其中11-1、12-1、13-1、14-1、15-1表示相应操作状态时间的月、日
其中11-2、12-2、13-2、14-2、15-2表示相应操作状态时间的时、分
0001
设定电压
0006
设定电流
0011
出铝时刻
0016
效应时间
0021
温度
0002
目标电压
0007
设定AEW
0012
换极时刻
0017
效应电压
0022
电解质水平
0003
折合电压
0008
AE后时间
0013
扎边时刻
0018
氧化铝量
0023
铝水平
0004
工作电压
0009
设定NB间隔
0014
抬母线时刻
0019
氟化铝量
0024
分子比
0005
平均电压
0010
当前NB间隔
0015
效应时刻
0020
运行时间
0025
出铝量
二.槽控机故障显示说明
槽控机运行时会自动进行故障检测，并显示检测到的故障号码。
如出现7号故障（控制电源无效），槽控机将停止一切动作；其它故障（15#以后的故障除外）RC将停止动作。
故障恢复可用“清除”开关清除（7#、14#除外）。
15#以后的故障只在接口机显示，不影响控制。
正常情况下提升机控制电源１Ｃ接触器闭合，在直流定时器检测过程中将断开。
1号故障（提升机主电源信号应有效时却无效）
①当CPU发出接通提升机主电源（1C）的指令1秒钟后，提升机主电源仍无反馈信号。
一旦检测出此故障CPU将发出断开提升机主电源1C和２C、3Ｃ接触器的指令。
２号故障（提升机主电源信号应无效时却有效）
②当CPU发出断开提升机主电源（1C）的指令1秒钟后，提升机主电源仍有反馈信号。
一旦检测出此故障CPU将发出断开提升机主电源1C和２C、3Ｃ接触器的指令。
３号故障（提升机动作信号应有效时却无效）：
当CPU发出升、降阳极命令，接通提升机2C或3C接触器1秒钟后，提升机动作仍无反馈信号。
一旦检测出此故障CPU发出断开提升机主电源1C和２C、３C接触器的指令。
4号故障（提升机动作信号应无效时却有效）：
当CPU发出断开升、降阳极命令，断开提升机2C或3C接触器1.6秒钟后，提升机动作仍有反馈信号。
一旦检测出此故障CPU发出断开提升机主电源1C和２C、３C接触器的指令。
5号故障（无阳极脉冲或阳极脉冲太少）：
当提升机动作信号有效时间大于等于1秒钟时，检测阳极脉冲个数小于等于1个。
6号故障（提升机动作输入信号无效后仍有阳极脉冲）：
当提升机动作输入信号从有效变为无效且2秒钟后，检测仍有阳极脉冲。
7号故障（控制电源无效）：
当CPU检出控制电源输入信号无效时，便给出此故障号；一旦控制电源恢复将自动清除该故障号。
8号故障（交流定时器超时保护动作）：
在槽控机进行自动RC时，持续动阳极时间达到了交流定时器的设定时间，交流定时器产生超时动作信号,将提升机主电源1C断开，同时切断槽控机内部三相电源开关。
一旦检测出此故障CPU发出断开提升机主电源1C和２C、３C接触器的指令。
9号故障（直流定时器失效或时间太长）：
在直流定时器检测中，直流定时器超过最大设定时间（１０秒）后仍未产生超时动作信号。
一旦检测出此故障CPU发出断开提升机主电源1C和２C、３C接触器的指令。
10号故障（直流定时器超时动作后不能切断提升机主电源）：
在槽控机进行自动RC时，持续动阳极时间达到了直流定时器的设定时间，直流定时器产生超时信号但没有把提生机主电源1C接触器断开，将产生1０号故障。
一旦检测出此故障CPU发出断开提升机主电源1C和２C、３C接触器的指令。
11号故障（直流定时器超时信号不能复位）：
在直流定时器检测中，直流定时器超时动作后，CPU发出复位定时器指令后定时器超时信号仍有效。
一旦检测出此故障CPU发出断开提升机主电源1C和２C、３C接触器的指令。
12号故障（直流定时器超时复位后提升机主电源信号无效）：
在直流定时器检测中，直流定时器超时动作后，CPU发出复位定时器指令后提升机主电源信号仍无效。
一旦检测出此故障时CPU发出断开提升机主电源1C和２C、３C接触器的指令。
13号故障（行程装置与阳极实际动作方向相反）：
在阳极动作时，回转计读数与实际动作方向相反，升阳极时回转计数据应该减少但是增加，降阳极时回转计数据应该增加但是减少；
14号故障（直流定时器超时保护动作）:
在槽控机进行自动RC时，持续动阳极时间达到了直流定时器的设定时间，直流定时器产生超时信号切断提生机主电源1C接触器。
一旦检测出此故障时CPU发出断开提升机主电源1C和２C、３C接触器的指令。
15号故障（阳极升降按钮粘连）：
槽控机检测到升降按钮闭合时间超过6秒（抬母线过程除外），槽控机发出此故障，一旦检测出此故障时CPU发出断开提升机主电源1C和２C、３C接触器的指令。
16号故障（电流通道故障）：
当槽控机检测出的电流值与接口机检测下发的电流值的偏差在40KA以上则槽控机产生16号故障在接口机显示，电流恢复后会自动清除。
17号故障（掉电保护故障）：
当槽控机启动时,掉电保护芯片保护区数据丢失,槽控机重新以系列及单槽的设定初值工作，并将日报数据、班报数据及其它工作数据置为零，槽控机产生17号故障在接口机显示。
18号故障（电压通道故障）：
当槽控机检测出电流在正常设定值范围，而电压连续15秒不发生变化时槽控机产生18号故障在接口机显示。
三、电解槽工艺管理与控制
3．1电解槽状态与槽控机设定命令
3．1．1非正常期
分为停槽、预热、启动三个状态（由工艺人员设定）。
特点：
1、预热状态不能进行任何自动、手动操作；
2、启动状态只能进行手动操作，也可通过设定进行自动定时下料，此外不进行其它的自动操作；
3、不对电流、电压异常判别及自动处理报警；
4、进行数据统计（平均电流、电压等）；
3.1.2正常期：
电解槽处于正常生产状态；槽控机自动对电流异常（坏电流、停电）和槽电压异常（高电压异常、低电压异常、无槽压）进行检测与处理、对效应进行检测与处理（正常效应、突发效应、闪烁效应）、电压摆检测处理；同时通过6个命令（自动NB、自动AEB、自动RC、浓度控制、自动噪声控制、自动ALF）设置槽控机的自动动作。
①自动NB命令：
正常情况下设置为On，允许槽控机自动下料；当电解槽异常时可根据工艺要求设置为Off，停止自动下料。
②自动RC命令：
正常状态下设置为On，允许进行自动电压控制；当电解槽处于不稳定状态可根据工艺要求设置为Off，停止自动电压控制；。
③自动AEB命令：
设置为On：
允许效应发生时进行快速加料；设置为Off：
不允许效应发生时进行快速加料。
4浓度控制命令：
槽控机根据工艺要求确定是否进行浓度控制。
设置为On：
槽控机进行浓度控制；设置为Off：
槽控机进行定时下料控制。
自动噪声控制命令：
槽控机根据工艺要求确定是否进行自动噪声控制。
设置为On：
槽控机进行自动噪声控制；设置为Off：
槽控机不进行自动噪声控制。
⑥自动ALF命令：
槽控机根据工艺要求确定是否进行自动ALF浓度控制。
设置为On：
槽控机进行ALF浓度控制；设置为Off：
槽控机按设定日ALF下料量进行定时添加ALF控制。
3．2加料状态及效应管理模式
本控制系统采用定时等待效应，以“计划效应”达到检验槽内氧化铝浓度、清洗阳极、清理炉底、消化积料、净化电解质液等目的。
计划效应的安排，由电解槽工艺管理人员根据槽况要求确定。
根据加料控制时采用基础NB间隔的不同和是否停料等待效应，将加料状态分为N1,W1,N2,W2,NX，并且根据效应发生时的加料状态，对应将效应状态分为N1（突发效应）,W1（等待效应）,N2,W2,NX（滞后效应）。
N1为正常的加料状态，以设定NB间隔作为基础NB间隔，若在N1发生效应称为突发效应（浓度较低）；N1状态持续经过一定时间间隔（基础效应间隔，由上位机设定）且槽控机自动寻找到一个相对较低的浓度点后，槽控机停止加料，进入W1态，等待效应发生，如在效应等待持续时间内发生效应，称为W1（等待效应,反映浓度正常、槽况较好），退出返回N1态，否则进入N2态（反映浓度高、槽况较差）；
N2态与N1态控制相似，只是基础NB间隔在N1态的基础上附加一倍效应等待失败后附加NB间隔（单槽6号参数）。
在N2态下若发生效应计为N2，退出返回N1态，否则经过一定时间间隔（基础效应间隔）停止加料进入W2态，W2态若发生效应计为W2，退出返回N1态，否则进入NX态。
在NX态下，基础NB间隔在N1态的基础上附加两倍效应等待失败后附加NB间隔（单槽6号参数），直至效应发生，计为NX，返回N1态。
电解槽的效应状态能反映出槽内物料平衡的变化趋势，而物料平衡的好坏取决于氧化铝浓度控制。
生产中现场管理人员通过效应状态与等待时间，可对氧化铝浓度的高低做出判断。
三者之间的关系见表。
效应状态
等待时间（分）
浓度状态
突发效应
太低
等待
效应
≤60
低
＞60
稍高
滞后效应
太高
在NX过程中可通过假效应设定返回N1态。
3．3工艺控制
3．3．1、电流异常
⑴降功率（停电）
当检测一分钟的平均电流小于30kA（POWERDOWN判定电流值：
2号系列参数），提示此异常，此时槽控机不进行自动阳极控制，停止下料，直至电流恢复正常；
⑵坏电流
当检测一分钟的平均电流高于系列电流设定值（420KA：
1号系列参数）40kA（系列电流上偏差极限值：
3号系列参数）以上或低于系列电流设定值（420KA：
1号系列参数）60kA（系列电流下偏差极限值：
4号系列参数）以下时提示此异常，此时槽控机不进行自动阳极控制，同时停止浓度控制，如果0.4×设定电流<当前电流〈0.8×设定电流,则下料间隔=1.2×设定间隔。
3．3．2、电压异常
⑴无槽压
当检测的槽电压小于1.7v（无电压判定值：
5号系列参数），提示此异常;此时槽控机不进行自动阳极控制，停止浓度控制；若电流异常则停止下料，否则以设定间隔下料。
⑵槽电压低异常
当检测的槽电压低于槽设定电压200mv（槽电压异常判定下偏差值：
11号系列参数），提示此异常，此时槽控机不会自动升阳极控制；停止浓度控制，以设定间隔下料。
⑶槽电压高异常
当检测的槽电压高于槽设定电压400mv（槽电压异常判定上偏差值：
10号系列参数），提示此异常，此时槽控机不会自动降阳极控制；停止浓度控制，以设定间隔下料。
3．3．3、自动电压控制（RC）
⑴升、降的判断
反电动势V反
设定电流I设定
实际电流I
目标电压V目标
正常时，V目标=V设定
在换极操作结束后，V目标=V设定+（AC（更换阳极）后额外电压：
35号系列参数），60分钟恢复
在出铝控制结束后，V目标=V设定+（TAP（出铝）后额外电压：
37号系列参数），60分钟恢复
在扎边操作结束后，V目标=V设定+（SB（扎边）后额外电压：
38号系列参数），60分钟恢复
在电压摆后，V目标=V设定+（SHK（电压摆）后额外电压：
36号系列参数），60分钟恢复
实际电压V
折合电压V折合=（V-V反）/I*I设定+V反
V折合＞V目标+窄死区上限偏差值（6号系列参数）降阳极
V折合＜V目标–窄死区下限偏差值（7号系列参数）升阳极
在电压摆时进行宽死区控制；
在四大操作（AC、TAP、SB、RRK、）后附加控制时间内，每5分钟判定是否调整电压，其它正常情况（不在UF、OF状态）每1分钟判断是否调整电压。
⑵禁止自动电压控制的异常情况
坏电流、停电期间不进行电压控制，电流恢复后20分钟内禁止降阳极，可以升阳极
电压波动期间及结束后20分钟内禁止降阳极，可以升阳极
效应期间禁止动阳极，结束后20分钟内，禁止降阳极，可以升阳极
槽电压高异常，禁止动阳极，报警
槽电压低异常，禁止动阳极，报警
3．3．4、电压波动（SHK）：
⑴电压波动判定先决条件：
坏电流、停电期间以及电流恢复后20分钟内，不进行检测
出铝、换极、扎边、抬母线、效应期间以及结束后20分钟内，不进行检测
⑵槽压波动判定：
以一分钟的最大电压与最小电压的差值判定，连续6分钟（首次摆动判别次数：
42号系列参数）摆幅大于100mV（判定电压摆的电压偏差值：
24号系列参数）。
⑶波动处理：
故障时不进行自动处理。
根据一分钟摆幅自动升阳极（摆幅越大升阳极时间越长）；升极后16分钟内检测波动是否结束，若升阳极后电压摆不能自动消除，则需人工处理。
电压摆停止后20分钟不降极，之后后每5分检测是否降阳极，直至电压恢复正常。
⑷电压摆动期间不进行浓度控制
3．3．5、效应检测及处理
⑴效应检测
槽电压超过8V（AE电压判定值：
12号系列参数）时或者出铝期间槽电压超过9V（出铝期间AE电压判定值：
15号系列参数），槽控机效应铃报警；
如果50秒（真实AE闪烁AE判别次数：
39号系列参数）后槽电压超过8V，判断为真实效应，否则为闪烁效应；
判定为真实效应后，若自动AEB开通可进行快速下料，否则不进行快速下料，需手动快速下料。
如果连续2分钟没有出现效应电压，即判定效应结束。
3．3．6、出铝控制
按下操作面板上‘TAP’按钮后出铝控制开始，RC必须开通。
⑴如果坏电流或停电则不进行
⑵目标电压
电流正常时：
若出铝前电压＞V设定+（TAP（出铝）后额外电压：
37号系列参数）则V目标=V出铝前
否则V目标=V设定+出铝额外电压
⑶出铝开始
a.当前槽电阻与目标电阻之差>判断出铝已开始的电阻值（19号系列参数）
b.设出铝过程最新4次5S槽电阻为JR4，JR3，JR2，JR1，JRB（出铝前电阻）：
当：
JR4-JR3>出铝开始判定用电阻差值1（16号系列参数）时
若：
JR4-JR2>出铝开始判定用电阻差值2（17
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