剝鋅生產線的集中式控制系統和控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于自動控制領域，具體涉及一種剝鋅生產線的集中式控制系統和控制方法。
【背景技術】
[0002]鋅是重要的化工材料。在現代工業中，鋅在電池制造等行業有著舉足輕重的地位。
[0003]鋅電解是鋅冶煉過程中的一道重要的工藝，鋅電解是用直流電進行電解。陽極板采用鉛銀合金板，陰極板采用鋁板。電解的鋅吸附在陰極板的兩個面上。鋅電解后的下一步工序是將鋅從陰極板的兩面上剝離出來。將鋅剝離出來之后，還需要對已經剝鋅的陰極板進行清洗作業，以方便陰極板再次利用。
[0004]現在，傳統的方法是人工操作。工人控制行車將陰極板從電解槽中取出，吊裝到剝鋅機的進口鏈條上；人工啟動剝鋅機，剝鋅機將陰極板上的鋅剝落；仍然以人工的方式將已剝鋅的陰極板吊裝至刷洗機的進口鏈條上；再次人工控制刷洗機對已剝鋅的陰極板進行刷洗操作；最后再由工人控制行車將刷洗后的陰極板吊裝回電解槽，進行下一次的電解、剝鋅操作。
[0005]隨著目前大型鉛鋅企業的規模越來越大，電解鋅的陰極板的尺寸也越來越大，現有的人工操作方法，工作強度大，工作效率低，而且工作環境惡劣，安全系數低。
【發明內容】
[0006]本發明的目的之一在于提供一種工作效率高、安全可靠的剝鋅生產線的集中式控制系統。
[0007]本發明的目的之二在于提供所述的剝鋅生產線的控制方法。
[0008]本發明提供的這種剝鋅生產線的集中式控制系統，包括行車控制器、剝鋅機控制器和刷洗機控制器，還包括總控制器和控制交換機；行車控制器、剝鋅機控制器和刷洗機控制器通過控制交換機與總控制器連接；行車控制器用于接收總控制器指令并控制行車動作；剝鋅機控制器用于接收總控制器指令并控制剝鋅機動作；刷洗機控制器用于接收總控制器指令并控制刷洗機動作；總控制器用于接收各個設備控制器發送的設備運行和狀態信息，并根據設備運行信息和狀態對自動剝鋅生產線進行控制。
[0009]所述剝鋅生產線的集中式控制系統還包括通訊交換機、工業計算機和打印機；工業計算機和打印機通過通訊交換機與所述總控制器連接；總控制器通過通訊交換機上傳剝鋅生產線的集中式控制系統的運行參數到工業計算機進行實時顯示，或者通過通訊交換機接收工業計算機對自動剝鋅生產線設置的參數，并控制自動剝鋅生產線運行；工業計算機用于實時顯示自動剝鋅生產線的生產狀態和系統參數，同時也用于對自動剝鋅生產線進行參數設置或系統控制；打印機用于打印相應的資料、文檔或報表。
[0010]所述的剝鋅生產線的集中式控制系統，還包括冗余控制器，冗余控制器和總控制器連接，同時也和控制交換機、通訊交換機連接；冗余控制器和總控制器、控制交換機連接并通訊，冗余控制器和總控制器同時進行算法和控制指令運算；當系統正常時，由總控制器通過控制交換機發出控制命令，一旦總控制器出現故障，冗余控制器立即替代總控制器，通過控制交換機發出控制命令，保證自動剝鋅生產線的自動運行；冗余控制器還與通訊交換機連接，用于冗余控制器代替總控制器工作時能夠正常與工業計算機和打印機進行數據交互。
[0011]所述的剝鋅生產線的集中式控制系統，還包括行車交換機、剝鋅機交換機和刷洗機交換機；行車交換機與行車控制器連接；剝鋅機交換機與剝鋅機控制器連接；刷洗機交換機和刷洗機控制器連接；行車交換機、剝鋅機交換機、刷洗機交換機和控制交換機依次連接，并形成通訊環路，用于當某個設備發生故障時，通訊網絡能夠在不影響其他設備的控制和通訊的情況下自動將該故障設備旁路，提高自動剝鋅生產線的可靠性。
[0012]所述的行車控制器包括第一行車控制器和第二行車控制器。
[0013]所述的行車交換機包括第一行車交換機和第二行車交換機。
[0014]所述的總控制器和冗余控制器為PLC、專用工業控制器或工業計算機。
[0015]所述的連接為工業總線連接或無線連接。
[0016]本發明還提供了所述剝鋅生產線的控制方法，包括如下步驟:
51.控制行車將待剝鋅的陰極板從電解槽吊裝至剝鋅機的傳輸鏈條上空；
52.控制行車在剝鋅機完成剝鋅工作后，將待剝鋅的陰極板下放至剝鋅機的鏈條上；
53.控制剝鋅機在進口處有待剝鋅陰極板、且行車已經吊裝完成后，將待剝鋅的陰極板進行剝鋅操作，并在剝鋅操作完成后將已剝鋅的陰極板送出剝鋅機；
54.控制行車在刷洗機已經完成前一批的刷洗作業后，將已經刷洗完畢的陰極板吊裝回電解槽；
55.控制行車在剝鋅機已完成剝鋅流程、且刷洗機已完成刷洗流程后，將已剝鋅的陰極板吊裝至刷洗機；
56.控制刷洗機在刷洗機出口已沒有刷洗完畢的陰極板、且行車完成下放動作后，將已剝鋅的陰極板進行刷洗操作，并將刷洗完畢的陰極板送至刷洗機出口 ；
57.重復所述S1~S6的步驟，完成所有陰極板的吊裝、剝鋅和刷洗工作。
[0017]所述的剝鋅生產線的集中式控制系統的控制方法中，行車共有兩臺；步驟S2、S3、S4和S5中所述的行車為第一行車；步驟S6和S7中所述的行車為第二行車。
[0018]本發明所提供的這種剝鋅生產線的集中式控制系統，采用工業網絡將吊裝作業的行車、剝鋅機和刷洗機聯系在一起，采用總控制器對各個設備進行統一的、精確的、自動的控制，保證了剝鋅生產線的自動運行；同時采用了冗余技術和旁路技術，更進一步提高了剝鋅生產線的自動化水平和容錯能力；同時本發明提供的剝鋅生產線的控制方法，有效綜合并實現了剝鋅生產的全部工藝過程，流程精確、適當，實現了剝鋅生產的自動化。本發明提供的剝鋅生產線的集中式控制系統和相應的控制方法，使得剝鋅工作工作效率更高、更安全可靠。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明的剝鋅生產線的一種實施例示意圖。
[0020]圖2為本發明的剝鋅生產線的集中式控制系統的實施例一的功能模塊圖。
[0021]圖3為本發明的剝鋅生產線的集中式控制系統的實施例二的功能模塊圖。
[0022]圖4為本發明的剝鋅生產線的集中式控制系統的實施例三的功能模塊圖。
[0023]圖5為本發明的剝鋅生產線的控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0024]如圖1所示為本發明的剝鋅生產線的一種實施例示意圖:本實施例的自動剝鋅生產線包括刷洗機、剝鋅機、第一行車和第二行車。在本圖示例中，第一行車將待剝鋅的陰極板從I號系列電解槽區域吊出，并吊裝到剝鋅機上，第二行車將已剝鋅的陰極板從剝鋅機吊裝到刷洗機，第一行車還需要將已經刷洗完畢的陰極板吊裝回I號系列電解槽區域；圖中的箭頭方向即為陰極板的運行方向，亦即為上述的自動剝鋅生產線的工作流程方向。同樣的，自動剝鋅生產線也可以由第二行車將待剝鋅的陰極板從2號系列電解槽區域吊出，并吊裝到剝鋅機上，第一行車將已剝鋅的陰極板從剝鋅機吊裝到刷洗機，第二行車還需要將已經刷洗完畢的陰極板吊裝回2號系列電解槽區域。
[0025]如圖2所示，為本發明的剝鋅生產線的集中式控制系統的實施例一的功能模塊圖:在該實施例中，剝鋅生產線的集中式控制系統包括第一行車控制器、第二行車控制器、剝鋅機控制器、刷洗機控制器、控制交換機、總控制器、通訊交換機、工業計算機和打印機；第一行車控制器、第二行車控制器、剝鋅機控制器和刷洗機控制器通過控制交換機與總控制器連接；第一行車控制器用于接收總控制器指令并控制第一行車動作；第二行車控制器用于接收總控制器指令并控制第二行車動作；剝鋅機控制器用于接收總控制器指令并控制剝鋅機動作；刷洗機控制器用于接收總控制器指令并控制刷洗機動作；總控制器用于接收各個設備控制器發送的設備的運行和狀態信息，并根據設備運行信息和狀態對自動剝鋅生產線進行集中控制；工業計算機和打印機通過通訊交換機與所述總控制器連接；總控制器通過通訊交換機上傳剝鋅生產線的集中式控制系統的運行參數到工業計算機進行實時顯示，總控制器也可以通過通訊交換機接收工業計算機對自動剝鋅生產線設置的參數，并控制自動剝鋅生產線運行；工業計算機用于實時顯示自動剝鋅生產線的生產狀態和系統參數，同時也用于對自動剝鋅生產線進行參數設置或系統控制；打印機用于打印相應的資料、文檔或報表。
[0026]如圖3所示為本發明的剝鋅生產線的集中式控制系統的實施例二的功能模塊圖:在該實施例中，剝鋅生產線的集中式控制系統包括第一行車控制器、第二行車控制器、剝鋅機控制器、刷洗機控制器、控制交換機、總控制器、通訊交換機、工業計算機和打印機外，還包括了冗余控制器；第一行車控制器、第二行車控制器、剝鋅機控制器和刷洗機控制器通過控制交換機與總控制器連接；工業計算機和打印機通過通訊交換機與所述總控制器連接；冗余控制器與總控制器連接并通訊，同時冗余控制器也與控制交換機、通訊交換機進行連接；冗余控制器由于同樣也與控制交換機連接并通訊，因此冗余控制器和總控制器一樣能夠獲取自動剝鋅生產線的所有運行數據，冗余控制器通過和通訊交換機連接并通訊，因此也能獲取工業計算機對自動剝鋅生產線的設置參數，同時也能通過通訊交換機與工業計算機、打印機進行數據交互；在正常運行時，在每一個控制周期，冗余控制器都和總控制器一樣，兩者同時進行控制數據和控制信息的計算，只是冗余控制器并不對外輸出控制指令，僅由總控制器通過控制交換機對外發送控制