铜阳极板自动定量浇铸控制系统设计

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1、铜阳极板自动定量浇铸控制系统设计摘要结合精炼反射炉实际情况，尽可能的利用现有设备，设计自动定暈浇铸控制系统，实现铜阳极板的口动定量浇铸。关键字自动定量浇铸浇铸曲线引言为了满足电解艾萨炉对阳极板的特殊要求，即阳极板耳朵对称、板面平整光滑、厚度均匀、重量误差在要求范围之类，必须改变现反射炉阳极板全人工手动浇铸的局面，实现铜阳极板的口动定量浇铸。国外先进铜冶炼企业早己实现了浇铸过程的自动化，近年來，国内其他各有色金属冶炼金业也在探索和引进，我们也在结合自身的现状，探索设计并应用属于自己的铜阳极板自动定量浇铸系统。1精炼反射炉铜阳极板浇铸工艺现状当铜液冶炼合格后，铜液

2、由反射炉水口流出，通过溜槽缓慢地注入浇铸包，凭借工人观察和经验，保证浇铸包内有足够的铜液体，待圆盘上的阳极板母模处于待浇位时，人工拉动绕过定滑轮并固定在浇铸包尾部的钢丝绳，使浇铸包倾斜，以便铜液注入阳极板母模内，实现阳极板的浇铸，浇铸速度和注入阳极板母模内的铜水量都完全凭经验，人工进行控制，在达到预计板厚时将浇铸包复位。浇铸的同时，在阳极板起模位，终顶（即起模液压装置）顶起模内已浇铸好并经过冷淋装置冷却过的阳极板，捞扳机将阳极板拉出置于冷却水槽端，并推到槽中冷却。阳极板离模后，终顶复位，圆盘自动转到下一个模位进行下一块阳极板的浇铸。浇铸的同时，冷却喷水罩开启冷

3、却水对阳极板进行冷却。如此反复完成全部阳极板的浇铸过程。在这种情况下，操作人员劳动强度大，作业环境恶劣，产出的阳极板厚度、形状等各种质量都很不稳定，制约了产品质量的提高，对电解精炼作业也产生了较大的不利影响。2铜阳极板自动定量浇铸控制系统2.1自动定量浇铸系统组成铜阳极板自动定量浇铸系统包括：圆盘，由电机驱动圆盘进行正反转转动，把圆盘上放置的阳极板母模转到浇铸位，其转动到位又分为凸轮控制和旋转编码器控制；口动涂膜系统，将用水稀释的沉淀硫酸顿喷涂在空的阳极板母模上，以保证在阳极板浇铸后起模顺利。自动冷凝系统，冷却已经浇铸有铜水的母模，让铜水冷却形成阳极板，由控制

4、系统从母模的上下两个方向同时喷水。屮间包，由屮间包包子和液压倾动装置，通过上下限位把屮间包位置信号送给控制系统;浇铸包，浇铸包、称重装置及浇铸包液压倾动装置，称重装置实时称量浇铸包及其内的铜水重量，根据浇铸包倾动瞬间重量与收包时的重量差值，计算出己浇铸阳极板重量。控制系统根据称重装置数据和浇铸要求，控制比例电磁阀，驱动液压倾动装置动作，从而控制浇铸包按要求动作，；顶板装置，将阳极板顶起脱离母模，以便捞板机取板，由液压装置驱动，并市上下限位将其位置信号传到控制系统；气动捞板机系统，将阳极板从母模中収走并投入冷却水槽中冷却，由io公斤气源驱动;阳极板收集装置，水槽

5、、链条传动装置和阳极束举升装置；控制系统，采集各装置的相关信息信号，根据浇铸要求进行运算和控制。2.2自动定量浇铸控制系统软硬件组成1）系统软件由以下儿各部分组成:WINDOWSXP操作系统，工程师站用RSView32Works1500withRSLinx（中文版）上位监控软件，操作站触摸屏系统釆用罗克韦尔公司的RSViewStudioforMachineEdition上位监控软件，各设备控制站采用罗克韦尔公司的ControlLogix系列兀余PLC和编程软件RSLogix5000Standard,系统网络图如下：自动左量浇铸控制系统网络图2）系统硬件：Con

6、trolLogixI/O模拟数字量输入输出模块，控制网模块1756-CNBR,CPU1756-L61,电源，触摸屏等相关器件。3）控制系统主要功能系统画面显示各设备的工作状态（运行、停滞、故障、网络无应答等。控制系统主要功能：（1）显示设备的状态，（2）对设备进行远程控制，（3）设备报警信息归档，（4）设备数据趋势，（5）设备控制参数设置，如设置屮间包的液压倾动装置各参数，从而控制浇铸铜水流速。（6）控制系统冗余、对降级操作和系统容错处理三种措施。冗余设计是将控制系统的电源、CPU和网络作冗余热备。热备方式操作时，主系统运行，备用系统与主系统控制程序统一并保持

7、镜像同步，在系统自诊断检测出运行系统故障后由后备系统继续控制，在切换过程川不会造成系统的瘫痪，系统故障恢复后自动恢复主系统控制，最大限度的保证了PLC系统的稳定性。降级操作，将手动操作包扌舌在控制系统内,考虑到实际生产过程中的不确定性和灵活性，操作人员可选择全自动、半自动、直至手动三种控制方式。容错处理，为避免这一情况，设计了圆盘容错处理，当其中一个铸模出现故障后，操作人员可通过系统设置，屏蔽有故障的铸模，系统在控制中就会自动跳过该模块的浇铸流程，衔接到下一块铸模的浇注流程，保证系统的连续运行。2.3控制系统的实现自动定量浇铸控制系统的运行，根据浇铸要求编辑程

8、序并将程序导入控制器中，來控制铜阳极板