Система контроля рабочего напряжения алюминиевого электролизера

(71) Всесоский и промагниевой 395909/27-022,03.8801290 4Бюлй н тельиевой,енчно-исследоститут алюмиодной промыш тныи эле ин ицкий ьство ССС20, 1975,РАБОЧЕГО 11 АП (ТРОЛИЗЕРА автомати"ехнологится мини мати а ал о в ав ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТРО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ПКНТ СССР ности(54) СИСТ 1 МА КОНТРОЗИЖЕНИЯ АЛИМИНИГВОГО ЭЛК(57) Изобретение откосческим системам управлческим процессом электи может быть использов зобретение относится к автоматиским системам управления. технолог ческим 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 БМ 1, предназначенного для преобразования рабочего напряжеческом контроле электрических параметров электрометаллургических переделовв цветной металлургии, Цель изобретения - повышение точности измерениярабочего напряжения и расширениефункциональных возможностей системы.Система контроля предусматривает измерение рабочего напряжения электролизера в нормальном режиме и при двухдиапазонах значений напряжений анодныхэффектов. Изменение диапазонов осуществляется блоками масштабирования,управление которыми осуществляетсяпо каналам дискретного вывода информации через блоки переключения диапазонов. Система предусматривает защиту входов стандартных преобразователейот перегрузки при возникновении анодных эффектов, а также индикацию состояния системы. 6 ил. ния электролизера в диапазоне 35 ввам,120 В ("анодный эффект" ) в стандартный сигнал 0-75 мВ на входе ИП; на,фиг.3 - электрическая схема блокаБМ 2, предназначенного для преобразо- .1 юрвання рабочего напряжения электролизера в диапазоне 8-35 В ("Анодный,эффект 1") и стандартный сигйад 075 мВ на входе ИП; на фнг.4 - электрическая схема блоков БД 1 и БЛ 2.(блок БД 1 предназначен для формиро- ффвания дискретных сигналов и органи-3зации переключения блока масштабирования БИ 2 для работы системы контроля рабочего напряжения в режиме"Анодныйэффект 1", т.е. для измерения рабочего напряжения электроли 1617060зера в диапазоне 8-35 В; блок БД 2 предназначен для формирования дискретных сигналов и организации переключения БМ 1 для работы системы контроля рабочего напряжения в режиме ,"Анодный эффект 2", т.е, для измерения рабочего напряжения в диапазоне 35-120 В); на фиг,5 - электрическая схема блока БЗП, предназначенного для защиты входа ИП от напряжения на клеммнике 16 аналогового выхода БМ 2 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 при20 профилактическом обслуживании: БФИ также формирует цепь защиты входа ИП при отказах источника напряжения 24 В.Система контроля рабочего напря жения (фиг1) состоит из алюминиевого электролизера 1, блока 2 масштабирования измеряемого сигнала (БМ 1), 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 сигналяУ(БМ 2) преобразующего рабочее на 35 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 (БД 1), формирующего дискретный сигнал для переключения блока (БМ 1), блока б переключения диапазона измерения сигнала (БД 2), формирующего дискретный сигнал для переключения блока БМ 2, блока 7 защиты входа ИП от высокого напряжения БЗП, обеспечиваю 50 щего надежную работу системы, блока 8 формирования и индикации дискретной информации БФИ, обеспечивающего сокращение эксплуатационных затрат,управляющей системы 9, формирующей уп" равляющие воздействия на приводы ис 54 полнительных механизмов электролизераБлок масштабирования БМ 1 (фиг.2) содержит клеммник 10 аналогового входа, подключенный к ошиновке ванны, делитель 11 напряжения, состоящий изрезисторов К 1, К 2, клеммник 12 дискретного входа и клеммник 13 аналогового выхода.Блок масштабирования БМ 2 (фиг.З)содержит клеммник 14 аналогового вхо да, резистор КЗ и емкость С 1, клеммник15 дискретного входа и клеммннк 16аналогового выхода.В блок БД 1 (фиг.4) входит клеммник17 аналогового входа, клеммник 18 аналогового выхода, клеммник 19 дискретного вьхода.Блок БД 2 (фиг.4) состоит из клеммника 20 аналогового входа,клеммника21 аналогового выхода, клеммник 22дискретного выхода.Блок БЗЛ (фиг.5) состоит из клеммника 23 дискретного входа, клеммника24 аналогового входа, клеммник 25 дискретного выхода.Блок БФИ (фиг.6) состоит из клеммника 26 первого, клеммника 27 второго, клеммника 28 третьего дискретных входов ЪФИ, клеммника 29 источника питания активных элементов иклеммников 30-33 первого, второго,третьего и четвертого дискретныхвыходов,Система контроля работает следующим образом,В нормальном режиме работы элек -тролизера рабочее напряжение изменяется в пределах 3,5-5,0 В, При подачепитания 24 В на блок БФИ срабатываетреле К 7 и электролизер оказываетсяподключенным на вход ИП, причем масштаб преобразования напряжения навходе ИП определяется величиной резистора 112 блока БМ 1 (6 кОм). Привозникновении анодного эффекта рабо"чее напряжение повышается выше 8 И,срабатывает пороговый элемент 71 иоткрывается ключ Ч 5 (фиг,4).БД 1. Ограничитель напряжения 3 БД 1 срабатывает при 15 В, При напряжении 8 Воткрывается транзистор 15, при этомсрабатывает первичное реле К 1,включая своим н,о. контактом питание накатушку вторичного реле К 5 БФИ. Этореле, в свою очередь, своим н.з. контактом (дЗ, д 4) подключает на вход ИП- добавочный резистор КЗ БМ 2 (до60 кОм),увеличивая масштабирующиймножитель входного сигнала.Если напряжение анодного эффектапревысит 35 В, то откроется транзис 5 161 тор Ч 11 (ограничитель Ч 2 БД 1 ограничивает напряжение на входе в схему 50 В), при этом срабатывает первичное реле К 2 БД 2, включая своим н.о. контактом вторичное реле К 5 БФИ. Это реле, в свою очередь, одним своим н,з. контактом (д 1, д 2) подклю- . чает на вход ИП добавочный резистор К и БМ 1 (до 60 кОм), а другим н,з. контактом (д 15, д 16) блокирует БЗП, При этом, если пороговый элемент Ч 8, транзистор Ч 7 или реле К 2 по какой- либо причине не сработают, то сработает пороговый элемент ч 13 БЗП в результате чего откроется транзистор Ч 14 и включается первичное реле КЗ этого блока. Н.о. контакт этого реле (д 13, д 14) включит вторичное реле Кб в БФИ, которое своим н.о. контактом (д 5, дб) зашунтирует вход ИП, предохраняя его от повьппенного напряжения. При отключении источника +24 В н.з. контакт реле К 7 шунтирует вход (д 7, д 8) измерительного преобразователя ИП.Система контроля рабочего напряжения каждого электролизера сериивходит в состав централизованной АСУТП "Электролиз" на базе мини-ЭВМ типа СММ, включающей эту систему как информационную 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 25 30 кам электролизера первый и второй блоки масштабирования измеряемого сигнала подсоединены к входу измерительного преобразователя, 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 напервый, второй и третий дискретные входы блока Аормирования и индикации дискретной инФормации, первый . 45 50 10 15 20 формула изобретенияСистема контроля рабочего напряжения алюминиевого электролизеря, со" держащая первую и вторую клеммы для подключения к анодной и катодной ошиновкам электролизера, первый блок масштабирования измеряемого сигнала, первый блок переключения диапазона измерения системы и измерительныйпреобразователь со встроенным устройством гальванического разделения сетчпередачи данных и высокопотенциальныхцепей управления, выход которого подсоединен на аналоговый вход управляющей системы, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повьппения точностиизмерения рабочего напряжения и расширения функциональных возможностейсистемы, она снабжена в.орым блокоммасштабирования измеряемого сигнала,вторым блоком переключения диапазонаизмерения системы, блоком защиты входа измерительного преобразования от высокого напряжения и блоком формирования и индикации дискретной информации 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 ектор А,Обруч каэ НИИПИ Г роизводственно-издательский комбинат Патент", г. Ужго ул. Гагар О у 14 Составитель А,Абросимоор А.Маковская Техред А.Кравчук тирах 540 дарственного комитета по изобретения 113035, Москва, Ж, РаушскаяПодписное и открытиям при ГКНТ СССРаб., д. 4/5