一种电解天车与阴极剥片机组的通讯联锁保护系统及方法

技术领域

本发明涉及电解生产技术领域，具体涉及一种电解天车与阴极剥片机组的通讯联锁保护系统及方法。

背景技术

目前电解阴极铜生产产量不断提高，其附属核心设备也不断增加，其中，电解天车与地面阴极剥片机组、残极洗涤机组、阳极整形机组的通讯安全联锁至关重要，不仅涉及设备安全运行，更关系到人身安全。

当前，电解天车操作人员需要仔细观察地面阴极剥片机组的运行情况，尤其是地面阴极剥片机组的受板小车、排板小车的运行情况，确定小车在原点位置，才能操作电解天车对机组工位进行放板或吊板，不仅影响作业效率，且设备安全得不到保证。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种电解天车与阴极剥片机组的通讯联锁保护系统及方法。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

电解天车与阴极剥片机组的通讯联锁保护系统，包括PLC、受板小车、光电检测开关、受板小车减速接近开关、受板小车停止接近开关、受板工位和电解天车；

PLC与地面控制器通过光纤通讯进行数据交换，地面控制器与电解天车通过无线通讯进行数据交换；

所述受板小车由PLC自动控制运行，并在可在PLC的控制下自动运行至受板工位进行运板作业以及可自动运行回到受板小车运行轨道的起始点；PLC用于在接收到来自光电检测开关的受板工位上有板的检测信号，且通过与地面控制器的数据交换获取电解天车的吊具离开受板工位的信号时，控制受板小车自动运行至受板工位进行运板作业，并用于在电解天车的吊具在受板工位进行放板作业时，通过与地面控制器的数据交换获取电解天车的吊具下降至受板工位的信号并禁止受板小车运行，防止受板小车撞上电解天车的吊具，造成安全事故；

受板工位用于接收电解天车从电解槽吊运的阴极铜板；光电检测开关设于受板工位，当在受板工位上放下阴极铜板时，会隔断光电检测开关的发射端和接收端的信号，则PLC接收到光电检测开关的有板检测信号，反之则接收无板检测信号；

受板小车减速接近开关和受板小车停止接近开关分别设于受板小车运行轨道并沿接近受板工位的方向依次布置，受板小车自动运行至受板工位的过程中，当到达受板小车减速接近开关的位置时，受板小车减速接近开关向PLC发送信号，PLC控制受板小车开始减速运行；当受板小车到达受板小车停止接近开关的位置时，受板小车停止接近开关向PLC发送信号，PLC控制受板小车停止并开始运板作业；

当地面控制器通过数据交换获取受板小车在起始点位置或已经离开受板工位并开始前往起始点、并且受板工位上无板时，地面控制器可控制电解天车的吊具下降至受板工位，当受板小车在受板工位上进行运板作业、受板小车停止运板作业但未离开受板工位，或受板工位上检测有板，地面控制器禁止电解天车的吊具联锁下降。

进一步地，受板小车运行轨道的起始点设有受板小车减速及停止感应开关，当受板小车接近起始点并被受板小车减速及停止感应开关感应时，受板小车减速及停止感应开关向PLC发送信号，PLC控制受板小车开始减速直至停止。

进一步地，所述受板工位上设有天车吊具定位锥，所述电解天车的吊具上设有对应的定位锥槽，当电解天车吊具下降至受板工位时，所述天车吊具定位锥和所述定位锥槽吻合对接。

进一步地，所述电解天车还设有天车吊具接液盘，其位于所述电解天车的吊具的下方，用于承接电解天车的吊具所吊运的阴极铜板滴下的液体。

进一步地，所述受板工位远离受板小车运行轨道的一端设有受板小车极限卡轨挡板。

本发明还提供一种利用上述系统进行电解天车与阴极剥片机组的通讯联锁保护方法，具体过程为：

当地面控制器控制电解天车从电解槽吊运阴极铜板并到达受板工位的上方时，地面控制器通过与PLC的数据交换判断受板小车是否在起始点位置或已经离开受板工位并开始前往起始点，以及受板工位上是否无板，如果是，地面控制器控制电解天车的吊具下降至受板工位并进行放板作业，完成放板作业后控制电解天车的吊具离开受板工位回到原位；PLC通过与地面控制器的数据交换获取电解天车的吊具下降至受板工位的信号后禁止受板小车运行；如果受板小车在受板工位上进行运板作业、受板小车停止运板作业但未离开受板工位，或受板工位上检测有板，地面控制器禁止电解天车的吊具联锁下降；

受板工位接收到电解天车的吊具下放的阴极铜板后，光电检测开关的发射端和接收端的信号被隔断，并向PLC发送有板检测信号；

当PLC接收到来自光电检测开关的有板检测信号，且通过与地面控制器的数据交换获取电解天车的吊具已经离开受板工位的信号时，控制受板小车自动运行至受板工位；受板小车自动运行至受板工位的过程中，当到达受板小车减速接近开关的位置时，受板小车减速接近开关向PLC发送信号，PLC控制受板小车开始减速运行；当受板小车到达受板小车停止接近开关的位置时，受板小车停止接近开关向PLC发送信号，PLC控制受板小车停止并开始运板作业；

受板小车的运板作业完成后，PLC控制受板小车自动运行回到起始点；此时受板工位上的光电检测开关的信号隔断被消除，光电检测开关向PLC发送无板检测信号。

本发明的有益效果在于：利用本发明系统，可以实现电解天车和地面阴极剥片机组的通讯联锁保护，不但可以减少人工操作，提升吊板、放板、运板等工序的效率，而且工作可靠性高，有效降低安全事故发生的风险。

附图说明

图1为本发明实施例1中的系统布设示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。

实施例1

本实施例提供一种电解天车与阴极剥片机组的通讯联锁保护系统，如图1所示，包括PLC、受板小车1、光电检测开关2、受板小车减速接近开关3、受板小车停止接近开关4、受板工位7和电解天车；

PLC与地面控制器通过光纤通讯进行数据交换，地面控制器与电解天车通过无线通讯进行数据交换；

所述受板小车1由PLC自动控制运行，并在可在PLC的控制下自动运行至受板工位7进行运板作业以及可自动运行回到受板小车运行轨道的起始点；PLC用于在接收到来自光电检测开关2的受板工位上有板的检测信号，且通过与地面控制器的数据交换获取电解天车的吊具9离开受板工位7的信号时，控制受板小车1自动运行至受板工位7进行运板作业，并用于在电解天车的吊具9在受板工位7进行放板作业时，通过与地面控制器的数据交换获取电解天车的吊具9下降至受板工位7的信号并禁止受板小车1运行，防止受板小车撞上电解天车的吊具9，造成安全事故。

受板工位7用于接收电解天车从电解槽吊运的阴极铜板；光电检测开关2设于受板工位7，其基于发射端发射、接收端接收的原理，当在受板工位7上放下阴极铜板时，会隔断光电检测开关2的发射端和接收端的信号，则PLC接收到光电检测开关2的有板检测信号(该信号为开关量信号)，反之则接收无板检测信号；

受板小车减速接近开关3和受板小车停止接近开关4分别设于受板小车运行轨道并沿接近受板工位7的方向依次布置，受板小车自动运行至受板工位7的过程中，当到达受板小车减速接近开关3的位置时，受板小车减速接近开关3向PLC发送信号，PLC控制受板小车1开始减速运行；当受板小车1到达受板小车停止接近开关4的位置时，受板小车停止接近开关4向PLC发送信号，PLC控制受板小车1停止并开始运板作业；

电解天车的吊具9是电解天车吊运阴极铜板的核心装置，当地面控制器通过数据交换获取受板小车在起始点位置或已经离开受板工位并开始前往起始点、并且受板工位上无板时，地面控制器可控制电解天车的吊具9下降至受板工位7，当受板小车1在受板工位7上进行运板作业、受板小车1停止运板作业但未离开受板工位7，或受板工位上检测有板，地面控制器禁止电解天车的吊具9联锁下降。

在本实施例中，受板小车运行轨道的起始点设有受板小车减速及停止感应开关5，当受板小车接近起始点并被受板小车减速及停止感应开关5感应时，受板小车减速及停止感应开关5向PLC发送信号，PLC控制受板小车1开始减速直至停止。

在本实施例中，所述受板工位上设有天车吊具定位锥6，所述电解天车的吊具9上设有对应的定位锥槽，当电解天车吊具9下降至受板工位7时，所述天车吊具定位锥6和所述定位锥槽吻合对接。通过天车吊具定位锥6和所述定位锥槽的配合，可以在电解天车的吊具9下降至受板工位7时起到定位的作用，防止晃动。

在本实施例中，所述电解天车还设有天车吊具接液盘8，其位于所述电解天车的吊具9的下方，用于承接电解天车的吊具9所吊运的阴极铜板滴下的液体。电解天车吊运的阴极铜板含有一定量的电解液，通过天车吊具接液盘8接收该液体，可以防止滴落至地面、设备或人身上。

在本实施例中，所述受板工位7远离受板小车运行轨道的一端设有受板小车极限卡轨挡板10。所述受板小车极限卡轨挡板10用于防止受板小车1运行时停止限位失效或误操作导致脱轨。

实施例2

本实施例提供一种利用实施例1所述系统进行电解天车与阴极剥片机组的通讯联锁保护方法，具体过程为：

当地面控制器控制电解天车从电解槽吊运阴极铜板并到达受板工位7的上方时，地面控制器通过与PLC的数据交换判断受板小车1是否在起始点位置或已经离开受板工位7并开始前往起始点，以及受板工位7上是否无板，如果是，地面控制器控制电解天车的吊具9下降至受板工位7并进行放板作业，完成放板作业后控制电解天车的吊具9离开受板工位7回到原位；PLC通过与地面控制器的数据交换获取电解天车的吊具9下降至受板工位7的信号后禁止受板小车1运行；如果受板小车1在受板工位7上进行运板作业、受板小车1停止运板作业但未离开受板工位7，或受板工位上检测有板，地面控制器禁止电解天车的吊具9联锁下降；

受板工位7接收到电解天车的吊具9下放的阴极铜板后，光电检测开关2的发射端和接收端的信号被隔断，并向PLC发送有板检测信号；

当PLC接收到来自光电检测开关2的有板检测信号，且通过与地面控制器的数据交换获取电解天车的吊具9已经离开受板工位7的信号时，控制受板小车1自动运行至受板工位7；受板小车1自动运行至受板工位7的过程中，当到达受板小车减速接近开关3的位置时，受板小车减速接近开关3向PLC发送信号，PLC控制受板小车1开始减速运行；当受板小车1到达受板小车停止接近开关4的位置时，受板小车停止接近开关4向PLC发送信号，PLC控制受板小车1停止并开始运板作业；

受板小车的运板作业完成后，PLC控制受板小车1自动运行回到起始点；此时受板工位7上的光电检测开关2的信号隔断被消除，光电检测开关2向PLC发送无板检测信号。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。