Система контроля рабочего напряжения алюминиевого электролизера

Система контроля рабочего напряжения алюминиевого электролизера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматическим системам управления технологическим процессом электролиза алюминия и может быть использовано в автоматическом контроле электрических параметров электрометаллургических переделов в цветной металлургии. Цель изобретения - повышение точности измерения рабочего напряжения и расширение функциональных возможностей системы. Система контроля предусматривает измерение рабочего напряжения электролизера в нормальном режиме и при двух диапазонах значений напряжений анодных эффектов. Изменение диапазонов осуществляется блоками масштабирования, управление которыми осуществляется по каналам дискретного вывода информации через блоки переключения диапазонов. Система предусматривает защиту входов стандартных преобразователей от перегрузки при возникновении анодных эффектов, а также индикацию состояния системы. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU»1617060 (51)5 С 25 С 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ПКНТ СССР

1 (21) 4395909/? 7-02 (22) 22.03.88 (4б) 30.12.90. Бюл. Р 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (72) А.К.Петров, В.Н.Никулин, З.H.Tóðèíñêèé, Г.N.Òåïëèöêèé и Б.Я.Урумбаев (53) бб9. 714. 19 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 475418, кл. С 25 С 3/20, 1975. (54) СИСТ1МА КОНТРОЛИ РАБОЧЕГО 11АПРЯ

ЩЕНИЯ А1П 1ИИНИГВОГО 3JIEKTP031H3EPA (57) Изобретение относится к автомати" ческим системам управления технологИческим процессом электролиза алюминия и может быть использовано в автоматиИзобретение относится к автоматическим системам управления. технологическим процессом электролиза алюминия и может быть использовано для автоматического контроля электрических параметров электрометаллургических переделов в цветной металлургии.

Цель изобретения — повышение точности измерения рабочего напряжения и расширение функциональных возможностей системы.

На фиг.1 представлена функциональная блок-схема системы контроля рабочего напряжения алюминиевого электролизера; на фиг.2 — электрическая схема блока Б111, предназначенного для преобразования рабочего напряже2 ческом контроле электрических параметров электрометаллургических переделов в цветной металлургии. Цель изобретения — повышение точности измерения рабочего напряжения и расширение функциональных возможностей системы.

Система контроля предусматривает измерение рабочего напряжения электролизера в нормальном режиме и при двух диапазонах значений напряжений анодных эффектов. Изменение диапазонов осуществляется блоками масштабирования, управление которыми осуществляется по каналам дискретного вывода информации через блоки переключения диапазонов. Система предусматривает защиту входов стандартных преобразователей от перегрузки при возникновении анодных эффектов, а также индикацию состояния системы. б ил. ния электролизера в диапазоне 35 -

120 В ("анодный эффект" ) в стандартный сигнал 0-75 мВ на входе ИП; на, фиг. 3 — электрическая схема блока

БИ2, предназначенного для преобразования рабочего напряжения электро. лизера в диапазоне 8-35 В ("Анодный, эффект 1") в стандартный сигйал 0 75 мВ на входе ИП; на фнг.4 — электрическая схема блоков БЛ1 и BJI2. (блок БД1 предназначен для формирования дискретных сигналов и организации переключения блока масштабирования БИ2 для работы системы контроля рабочего напряжения в режиме

"Анодный эффект 1", т.е. для измерения рабочего напряжения электроли1617060 а зера в диапазоне 8-35 В; блок БД2 предназначен для формирования диск ретных сигналов и организации пере1 ключения БМ1 для работы системы контроля рабочего напряжения в режиме, "Анодный эффект 2", т.е. для измерения рабочего напряжения в диапазоне 35-120 R); на фиг.5 — электрическая схема блока БЗП, предназначенного для защиты входа ИП от напряжения на клеммнике 16 аналогового выхода БМ2 свыше 100 В; на фиг.6— электрическая схема блока БФИ, предназначенного для формирования дискретных (позиционных) сигналов о режимах работы системы контроля рабочего напряжения и организации ее работы, а также для визуальной индикации режимов работы системы при

20 профилактическом обслуживании; БФИ также формирует цепь защиты входа

ИП при отказах источника напряжения

24 В.

Система контроля рабочего напря- 25 жения (фиг ° I) состоит из алюминиевого электролизера 1, блока 2 масштабирования измеряемого сигнала (БМ1), преобразующего рабочее напряжение электролизера, изменяющееся в диапазонах 0-8 и 35-120 В, в стандартное напряжение 0-75 мВ входа измерительного преобразователя, блока 3 ! масштабирования измеряемого сигнала

9 (БМ2) преобразующего рабочее на35 пряжение, изменяющееся в диапазоне

8-35 В, в стандартное напряжение измерительного преобразователя, измерительного преобразователя 4 (ИП) стандартного сигнала 0-75 мВ в стандартный входной сигнал управляющей системы 0-5 мА, блока 5 переключения диапазона измерения сигнала (БД1), формирующего дискретный сигнал для переключения блока (БМ1), блока 6 переключения диапазона измерения сигнала (БД2), формирующего дискретный сигнал для переключения блока

БМ2, блока 7 защиты входа ИП от высокого напряжения БЗП, обеспечиваю5G щего надежную работу системы, блока

8 формирования и индикации дискретной информации Б@И, обеспечивающего сокращение эксплуатационных затрат, управляющей системы 9, формирующей уп. равляющие воздействия на приводы ис54„ полнительных механизмов электролизера.

Блок масштабирования БМ1 (фиг.2) содержит клеммник 10 аналогового входа, подключенный к ошиновке ванны, делитель 11 напряжения, состоящий из резисторов R1, R2, клеммник 12 дискретного входа и клеммник 13 аналогового выхода.

Блок масштабирования БМ2 (фиг.3) содержит клеммник 14 аналогового вхо-да, резистор R3 и емкость С1, клеммник

15 дискретного входа и клеммннк 16 аналогового выхода.

В блок ЬД1 (фиг.4) входит клеммник

17 аналогового входа, клеммник 18 аналогового выхода, клеммник 19 дискретного вь|ходa.

Блок БД2 (фиг.4) состоит из клеммника 20 аналогового входа, клеммника

21 аналогового выхода, клеммник 22 дискретного выхода.

Блок БЗЛ (фиг.5) состоит из клеммника 23 дискретного входа, клеммника

24 аналогового входа, клеммник 25 дискретного выхода.

Блок БФИ (Лиг.6) состоит из клеммника 26 первого, клеммника 27 второго, клеммника 28 третьего дискретных входов Ъ@И, клеммника 29 источника питания активных элементов и клеммников 30-33 первого, второго, третьего и четвертого дискретных выходов

Система контроля работает следующим образом.

В нормальном режиме работы элек— тролизера рабочее напряжение изменяется в пределах 3,5-5,0 В. При подаче питания 24 В на блок БФИ срабатывает реле К7 и электролизер оказывается подключенным на вход ИП, причем масштаб преобразования напряжения на входе ИП определяется величиной резистора 112 блока БМ1 (6 кОм). При возникновении анодного эффекта pa6o" чее напряжение повышается выше 8 И, срабатывает пороговый элемент V1 и открывается ключ V5 {фиг.4).БД1. Ограничитель напряжения 3 БД1 срабатывает при 15 R. При напряжении 8 В открывается транзистор V5, при этом срабатывает первичное реле К1,включая своим н.о. контактом питание на катушку вторичного реле К5 БФИ. Это реле, в свою очередь, своим н.з. контактом (д3, д4) подключает на вход HTi

- добавочный резистор R3 БМ2 (до

60 кОм),увеличивая масштабирующий множитель входного сигнала.

Если напряжение анодного эффекта превысит 35 В, то откроется транзис5 161 тор V11 (ограничитель V? БД1 ограничивает напряжение на входе в схему 50 В), при этом срабатывает первичное реле К2 БД2, включая своим н.о. контактом вторичное реле К5 БФИ.

Это реле, в свою очередь, одним своим н.з. контактом (д1, д2) подклю- . чает на вход ИП добавочный резистор

R1 и БМ1 (до 60 кОм), а другим н.з. контактом (д15, д16) блокирует БЗП.

При этом, если пороговый элемент Ч8, транзистор 1 7 или реле К2 по какойлибо причине не сработают, то сработает пороговый элемент 113 БЗП„ в результате чего откроется транзистор

V14 и включается первичное реле КЗ этого блока. Н.о. контакт этого реле (д13, д14) включит вторичное реле Кб в БФИ, которое своим н.о. контактом (д5, дб) зашунтирует вход ИП, предохраняя его от повышенного напряжения. При отключении источника

+24 В н.з. контакт реле К7 шунтирует вход (д7, д8) измерительного преобразователя ИП.

Система контроля рабочего напряжения каждого электролизера серии входит в состав централизованной

АСУТП -"Электролиз" на базе мини-ЭВМ типа СМ-2М, включающей эту систему как инАормационную часть.

Реализация системы контроля рабочего напряжения электролизеров серии в составе АСУТИ электролиза алюминия ( позволяет стабилизировать рабочее напряжение электролизеров за счет более точного .его измерения, снизить расход технологической электроэнергии за счет снижения уставки стабилизирующей системы управления сопротивлением электролизера,снизить затраты труда на обслуживание корпусного оборудования АСУТП за счет автоматической диагностики и сигнализации о неисправностях в работе системы контроля и использования индикации режимов работы при проАилактическом обслуживании, улучшить условия труда персонала АСУТП за счет снижения времени пребывания в условиях кор- пуса электролиза алюминия.

7060 6

30 кам электролизера первый и второй блоки масштабирования измеряемого сигнала подсоединены к входу измерительного реобр".çîâàòåëÿ, а последовательно подсоединенные к тем.же клеммам аналоговыми входами первый и второй блоки переключения диапазонов измерения системы и блок защиты входа измерительного преобразователя

40 .дискретными выходами подсоединены на первый, второй и третий дискретные входы блока Аормирования и индикации дискретной инАормации, первый ., 45

Формула изобретения

Система контроля рабочего напряжения алюминиевого электролизеря, содержащая первую и вторую клеммы для подключения к анодной и катодной. ошиновкам злектролизера, первый блок масштабирования измеряемого сигнала, первый блок переключения диапазона измерения системы и измерительный преобразователь со встроенным устройством гальванического разделения сетч передачи данных и высокопотенциальных цепей управления, выход которого подсоединен на аналоговый вход управляющей системы, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения рабочего напряжения и расширения функциональных возможностей системы, она снабжена в срым блоком масштабирования измеряемого сигнала, вторым блоком переключения диапазона измерения системы, блоком защиты входа измерительного преобразования от высокого напряжения и блоком Аормирования и индикации дискретной ииАорма ции о состоянии системы контроля, при этом последовательно подсоединенные аналоговыми входами к первой и второй клеммам для подлкючения к ошиновдискретный выход которого подсоединен на дискретный вход первого блоха масштабирования измеряемого сигнала, второй дискретный выход — на дискретный вход второго блока масштабирования измеряемого сигнала, третий дискретный выход — на дискретный вход, управляющей системы, а четвертый дискретный выход — на дискретный вход блока защиты входа измерительного преобразователя.

1617060

161 7060

1617060 уЦ у14

Составитель А.Абросимов

Редактор А.Маковская Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар

Заказ-4101 тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101