团体标准-《智能打壳控制系统技术规范》.docx

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1、ICS71.100.10CCSQ50T/CNI中国有色金属工业协会标准T/CNIAXXXX202X铝电解智能打壳控制系统技术规范TechnicalspecificationforIntelligentCrust-breakingControlSystemforAluminum（征求意见稿）20XX-XX-XX发布20XX-XX-X义实施中国有色金属工业协会中国有色金属学会友-XX.1刖百本文件依据GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国有色金属工业协会提出。本文件

2、由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口。本文件起草单位：中铝郑州有色金属研究院有限公司、云南云铝涌鑫铝业有限公司、中国铝业股份有限公司青海分公司、重庆旗能电铝有限公司、山东南山铝业股份有限公司、郑州经纬科技实业有限公司。本文件主要起草人：XXX、XXXo本文件为首次发布。铝电解智能打壳控制系统技术规范1范围本文件规定了预焙铝电解智能打壳控制系统的基本框架、设计要求、控制方法、技术功能指标、标志、施工安装、调试、验收。本文件适用于预焙铝电解槽打壳系统的技术改造，或者新建预焙铝电解槽打壳系统的设计。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日

3、期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50254-2014电气装置安装工程低压电器施工及验收规范GB/T5023.5-2008额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆第5部分：软电缆（软线）GB/T9969-2008工业产品使用说明书一总则GB/T34492-2017500kA铝电解槽技术规范JB/T5923-2013气动气缸技术条件JB/T6378-1992气动换向阀技术条件JB/T7352-2010工业过程控制系统用电磁阀JB/T10726-2007扩散硅式压力变送器3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1打壳系统cru

4、stbreakersystem铝电电解生产过程中，用于协助氧化铝下料，由气缸导杆带动锤头上下打击由氧化铝、电解质等成分组成的覆盖料壳面的装置，垂直安装在电解槽的上部机构，包括气缸、锤头、气管路、连接密封、紧固件等部分。4. 2深打壳模式（又称一般打壳模式，或者长行程打壳模式）deepcrust-breakermode（Itisalsocalledgeneralcrust-breakermodeorlongcrust-breakermode）由气缸驱动，打壳锤头全行程自上而下快速运动产生一定的冲击力击穿壳面，打壳锤头浸入电解质液体中时间超过2秒的破壳模式。5. 3浅打壳模式（又称短行程打壳模式）

5、shallowcrust-breakermode（Alsoknownasshortstrokecrust-breakermode）相比较深打壳模式而言，打壳锤头非全行程运动，或全行程运动但打壳锤头浸入电解质液体中时间不超过2秒的破壳模式。6. 4铝电解智能打壳控制系统intelligentcontrolsystemofaluminumelectrolysis为有效解决铝电解生产过程中下料口不畅通的问题、减少锤头包生长率、降低工人劳动强度，改变传统的定时定量的深打壳模式，实现按需打壳、交替使用深打壳模式和浅打壳模式的智能控制打壳系统（以下简称“智能打壳系统”）。7. 5智能打壳控制箱contro

6、lboxofIntelligentcrustbreakercontrolsystem是智能打壳系统的核心控制设备，包括检测信号模块、中央处理器模块、输入输出控制模块和人机交互模块等（以下简称“智能打壳箱”）。3.6管理软件systemmanagesoftware基于现场总线网络、以太网与智能打壳控制箱通讯的软件，并具备集中显示信息、存储数据、分析控制效果、报警和有效控制智能打壳控制箱运行的管理功能。4智能打壳系统基本框架4.1 智能打壳系统的基本框架应至少包括控制系统、显示系统、报警系统和支撑系统四部分，其基本框架应与图1相符合。4.2 控制系统应包括信号采集、中央处理单元（核心算法）、人机交

7、互、输出控制和状态检测等模块。4.3 显示系统应包括系统管理软件和现场显示屏。系统管理软件应有监控信息主界面、报表统计、图形分析、参数设置、报警提示等功能。显示屏应该具有运行状态、信息提示、参数查询和故障显示功能。4.4报警系统应包括扩音设备、喇叭、声光报警灯和报警提示等。4.5 支撑系统应由信号检测设备、两位三通电磁冏、网络设备和线路、控制线缆、信号电缆和电源线缆等组成。管理软件语各功放服务器（可选）光纤收发器CAN转以太M模欢CANBUS喇叭信号检测装相。电磁阀0IIII_I-I_InnndcWMM件能打克控制箱IIITTTIllIII1IIFl11ITTI图1系统基本框架图5设计要求5.

8、1总则5.1.1一般要求5.1.1.1智能打壳系统中涉及的打壳系统、电磁阀、线缆和气路等组件应符合GB/T34492-2017的规定。5.1.1.2打壳气缸应符合JB/T5923-2013的规定,打壳气缸的换向阀应符合GB/T6378T992的规定。5.1.1.3 应根据企业的规划和实际情况选择与其生产条件相适应的技术方案和施工方案，不应给企业造T/CNIAXXXX202X成不利影响、不方便检修或者经济损失。5.1.1.4 应选择安全、稳定、可靠的设备，而且必须满足现场的使用条件（工作环境温度：-20-85,铝电解槽上部温度:最高180,气缸压力:0.2MPa0.8MPa,最大磁场：约910G

9、s）。5.1.1.5 如果属于改造工程项目，在施工前，应根据企业的实际情况制订应急预案，并进行充分讨论,作为工程改造的先决条件。5.1.2说明书5.1.2.1 系统及各组件均应有相应的中文使用说明书，使用说明书的内容应满足GB/T9969-2008的规定。5.1.2.2 系统及各组件均应满足相应的使用说明书中的各项要求。5.1.2.3 说明书应至少包括设备安装说明、设备使用说明、软件安装说明、软件使用说明、系统维护说明书、故障处理说明书。5. 2控制系统要求5.2. 1通用要求5.2.1.1应运行稳定、安全可靠、故障率低，当出现故障时能及时反馈或者报警提醒。5.2.1.2应具有自我诊断功能和抗

10、干扰能力，控制软件应经过充分调试，不能死机。5.2.1.3应具备自我保护的能力，当外部供电或输入输出模块出现电压、电流超过极限情况时应该能自我保护或锁闭，不能影响生产。5.2.1.4智能打壳箱体应具有一定的抗撞击能力，保证在运输、安装和使用过程中不轻易变形。5.2.2信号采集模块要求5.2.2.1信号采集种类应至少包括信号检测设备的电压信号/开关量信号或者电流信号、来自上游控制系统或宿主控制系统的直流或交流电压信号、人机交互信号、来自于现场总线的网络信号等。5.2.2.2应能采集来自于工业标准电压信号或电流信号，当采集电压信号时，采样精度不应小于1mV；当采集电流信号时，采样精度不应小于4uA

11、。为保证信号的连续性和完整性，采样频率不应低于1000次/So5.2.2.3信号采集通路应与控制回路隔离，两回路之间的绝缘电压应大于2000Vo5.2.2.4信号采集不应少于8通道，宜保障在特大型铝电解槽上足量使用。5.2.3 中央处理器要求5. 2.3.1应至少选用32位处理器,处理速度不低于0.9MIPS/MHZ,以保证系统响应的实时性。使用自带或扩展大容量内存，宜至少存储8h内的统计信息。6. 2.3.2应有在粉尘、强磁、静电或其它干扰因素存在的情况下长期稳定运行的能力，并保证在指定的环境1.1.3）下稳定运行。7. 2.3.3应配置看门狗，能在受到严重干扰或其它原因死机时，0.1s内重

12、启。5.2.4 输出控制要求5.2.4.1应保证输出稳定、无误动作、不粘连，输出电平曲线应平滑无抖动。5.2.4.2应具备一定的抵抗电压冲击的能力，以保证继电器、电磁阀等的动作不会对系统造成损害。5.2.4.3线路上应装有合适的热熔断路器（保险丝），不应因短路等原因造成对控制系统或相关器件或设备的损害。5.2.5状态检测要求5.2.5.1下料口状态检测T/CNIAXXXX202Xa）宜考虑铝电解槽出铝前后等因素的影响导致电解质水平的高低变化,且应有一种检测方法确认。b）应能周期性检测下料口的畅通性。一般以3次打壳作为一个循环检测周期。c）应能根据信号采集模块的数据分析，快速判断出本次打壳后下料

13、口是否畅通、如果不畅通是卡住打壳锤头还是堵料的状态。5.2.5.2打壳输入状态检测a）应具备检测AC220V或DC24V输入能力。b）检测电路应与控制电路隔离，检测结果应及时准确，并具备一定的滤波能力，能滤除干扰因素,避免检测错误。5.2.5.3系统自检应具备开机自检和手动自检的能力，自检内容应至少包括输入信号自检、输出信号自检、显示屏自检、内存自检、看门狗自检等。5.2.5.4参数完整性检测应具有参数完整性检测和保护能力。当系统运行时，对于超限的下发参数，应舍弃或使用默认值运行，并宜有注意、警告或错误信息提示，不应出现由于参数错误影响控制系统正常运行的情况。5.3显示系统要求5.3.1一般要

14、求5.3.5.1显示设备应给用户直观、清晰的提示功能，宜用数字、字符、图形等多种方式显示。5.3.5.2显示设备应能长期在指定的环境下（5.1.1.3）稳定运行，性价比高，维护成本低。5.3.5.3显示设备查看、操作宜简单，实用性强。5.3.2显示屏要求5.3.2.1显示屏应抗强磁、耐高温，能够在粉尘多、腐蚀性强的恶劣环境中长期稳定运行，不应出现显示不完整、模糊、乱码等问题。5.3.2.2显示内容宜在30米以外、光线充足情况下清晰显示，方便人员查看。5.3.2.3使用寿命应至少8年。5.3.3系统管理软件功能要求5.3.3.1一般要求a）应运行流畅、稳定、不卡顿、不死机。b）宜具备数据库管理功

15、能，支持数据分析和挖掘功能。c）宜提供各类数据接口，以方便与第三方系统或软件连接。d）应具有数据统计、分析、存储和控制策略优化功能。e）应能提供指导生产和优化工艺条件的技术工具。5.3.3.2下料口状态显示宜能显示每台电解槽每个下料口畅通或者卡堵状态、正在运行的打壳控制模式、当日打壳模式和次数统计等信息。5.3.3.3历史曲线展示T/CNIAXXXX202X宜能显示每台电解槽每个下料口每天24h内的状态曲线、打壳模式和打壳次数标记、传感器信号值、通讯状况标记等内容。5.3,3.4报表统计a）宜至少有班报、口报和阶段性统计报三种类型。b）宜能统计打壳模式、打壳次数，下料口卡堵时间，并能通过数据分析提示电解槽的下料畅通性等情况。c）阶段性统计报表宜