摘要：在大型预焙铝电解槽厂房里，工作环境较恶劣，环境温度很高，其磁场强度大、电流强、空气中分散很多粉尘。在铝电解生产工艺环节中，多功能天车是非常重要的生产工具，其作业程序包括打壳、加料、出铝、抬母线、维修电解槽等。多功能天车机组构成部分涉及的方面较多，包括机械、电气、液压、气动等，属于综合性的设备，它能够使生产效率得到一定程度的提高，同时促进人力资源结构优化。
关键词：铝电解工艺；多功能天车；电气系统；调试
在铝电解行业中，多功能天车在生产预焙电解槽的过程中是非常重要的设备，工作环境较恶劣，环境温度高，磁场强度大、空气中粉尘含量大，在这样的环境下，保障天车正常运行对电解生产具有重要的意义。因此，本文主要描述多功能天车内部的控制系统，并对系统程序的编写进行说明，最后归纳铝电解多功能天车有关电气调试的步骤，以保障设备安全平稳的投产运行。
1介绍多功能天车内部的控制系统
1.1概述天车内部的控制系统
在大型预焙阳极电解厂房里电解多功能天车内部控制系统主要通过PLC系统来调试。该系统内部是由一个主站以及两个从站组成，主站安装在配电室里的AP柜的屏柜上，一从站位于工具小车上的B4柜中，另一从站位于司机室B5柜中，主站和从站由以太网通讯线建立起顺畅的联络，在主站中实施SN扫描，然后与从站内部的适配器搭建起信息交换。通过建立通讯使复杂的电气线路变得清晰明了，进一步改善电气控制的效果。
1.2介绍PLC系统内部硬件组成
PLC系统主站内部硬件由槽框架结构、电源结构，CPU结构、扫描结构各一个和4个输人模块、4个输出模块构成。B4柜内的从站的内部硬件由槽框架结构、电源结构、适配器结构各一个和4个输人模块和1个混合模块构成。B5柜内的从站内部硬件组成与第一从站大致相同，但第二从站的输人、输出结构数量和第一从站不一致，其中输人模块有5块，输出模块有1块，另外同时增加了通讯电缆线。
2.介绍多功能天车内部调速系统
2.1变频器
选择变频器应该综合考虑一些影响因素，包括负载的特点、环境温度高低、所需运行电流大小等因素。
2.1.1容量
在夏季，电解厂房内部的温度特别高，甚至达到65℃，当环境温度非常高时，变频器的运行速度将会下降。多功能天车的运行具有恒转矩负载的特性，变频器与具有恒转矩性质的负载一起工作时，当速度较低时，转矩应该尽可能的变大，过载能力也应该变强，因此，选择合理的变频器应依据重载原理，容量的选配应该一档或二档的范围。
2.1.2工作环境
变频器最佳的工作环境温度是26℃，而在夏季，铝电解厂房内的环境温度甚至达到65℃，同时高温的空气中还含有较高浓度的粉尘和强腐蚀性的气体。变频器属于较敏感的电子设备，其耐高温的能力较差，当温度过高时，变频器将会出现误检测报故障，直接影响的天车的正常运行。因此，寻找合适的方法来处理变频器的有关通风散热的问题成为是首要任务。首先在多功能天车应该将其安装在合适的位置，避免其安装在电解槽的正上方的主梁上，主要是因为电解槽正上方温度最高，粉尘最大。另外，应该通过以下两个措施来保持配电柜具有良好的通风散热环境：
（1）安装适应现场恶劣环境的空调，因为普通的工业空调也很难在高温、高粉尘、强腐蚀气体的环境下长时间运行。恶劣的工作环境增加了对空调的维护成本，因此，为了使变频器能有一个适温的环境，选择合适的耐高温耐粉尘的工业空调变得尤为重要，同时还需做好空调日常维护保养工作。
（2）配电柜要做好密闭、隔热气体内循环：在配电柜内安装的电气元件较多，且变压器、变频器都属于发热元器件，增加柜内的密闭其主要是通过空调的帮助将电气元器件散发出的多余热量吸收；同时防止外部热量通过柜体传到柜内，使柜内其温度升高，配电柜的柜体应做好保温隔热处理。良好的工作环境提高的电气元件的使用寿命也便于日常的维护保养。
2.2电机
铝电解多功能天车由于受复杂工况的影响通常情况下都是在低速的状态下运行，而具有自冷功能的普通的大功率电机难以在低速运行的情况下保持良好的散热功效，为了能与变频器相匹配，因此只能选着具有强制冷作用的变频电动机。
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2.2.1制动电阻
在铝电解工艺中，多功能天车需满足频繁的起停操作，因此，选择与变频器功率相匹配的制动电阻变得非常的重要；在运行中，制动电阻将会产生很多的热量，为了防止制动电阻产生的热量对变频器正常运行产生不良的影响，有效的措施是将制动电阻和变频器进行不同位置的安装，同时还需参照变频器的使用说明书选择与之合适的制动电阻。
3 不同部分有关调整电气控制的方法
工具小车行走、出铝小车行走、出铝提升、大车行走、司机室回转、加料小车行走都应该采用变频器进行控制调速，变频装置功率转化的方式是交一直一交进行变频。整流结构是三相控桥、电容滤波，经过正弦波脉来调制，通过直接转矩控制技术来实现变频传动。
3.1系统的技术性能
数字化的变频调速控制系统作用有很多，包括控制、诊断、保护及显示的作用。关于变载，系统的适应性很强，机械特性的四个象限内都能正常工作。
3.2分辨系统的动、静态
处于静特时，静差率S为0.5%，调速范围D为20；处于动态时，速度图没有超过标准，调节时间为0.5s；动态速度下降到5%，恢复时间是1s。
3.3液压系统
工具小车内部的核心装置是液压系统，具有可以使打壳机构、阳极机构、捞渣机构实现升降，使打击头实现倾斜状态，使扳手拧头机构实现旋转。
3.4利用PLC系统控制
整机主要通过PLC系统来控制，由多个模块组成该系统，模块主要受各操作指令来进行控制，各指令的输出信号此时也发出，控制保护主要依据是发出的故障信号。主机CPU与司机室内PLC系统通过太网进行数据交换，避免不必要的接线，使系统具有更高的安全性和可靠性。
4 多功能天车的电气控制的调试步骤
4.1准备工作
在对电气系统进行控制调试时，首先应该清楚原理图、接线图、电气总图以及运行程序，清楚知道电气系统的工作原理以及各部件的功能。根据电气原理图进行正确的电气线路连接，如果更换元器件，及时做好相应的记录工作，进一步核实电气设备、原件和原理图中的设备是否一致，然后启动主电源供电。
4.2控制回路送电
在通电前，应该进行检查。在启动控制回路前，核查电源实际电压、PLC系统电源，保证设置的数值符合标准，变压器的输人输出电压处于稳定状态。在通电后，首先应对PLC系统进行通电测试，由于编写的程序未进行下载，此时处理器将不能进行正常运行，红色故障指示灯将一直处于闪烁状态，而SLC系统处于工作状态。然后检查PLC的供电指示灯，使输人信号的地址和电气原理图相匹配，保持通讯联系时，使笔记本电脑与PLC系统的连线和PLC系统主站与从站连线处于正常，准备工作完成后，将已编写好的程序下载。
4.4调试程序
通过操作人员操作来观察回路的送电状态，主回路送电前应科学合理的设置变频器的参数。当操作人员启动1挡时，听小车和电机内部有没有异常声音。看电机的路线是否平稳，通过观察，判断机构运行的速度是否与要求相匹配，与工艺标准的要求相一致，使各机构在运行过程中处于平稳度、可靠度、安全的工作状态。
4.5调试顺序
整车需调试的程序有很多，首先应调试主接触器回路，然后调试各小车行走，观察小车机构的运行状态，其次还需检查液压系统、三大机构升降工作状态，及不同机构间的联锁保护，接着调试加料的部位，调试空调工作情况，最后对整车系统进行调试。
5结束语
电解多功能天车在铝电解工业技术中处于非常重要的地位。多功能天车具有提高生产效率、避免人力资源浪费的作用，铝电解多功能天车所利用的控制系统为PLC系统，在对PLC系统进行程序设计时，综合考虑接触器的控制回路保护与联锁保护，然后对电气系统进行调试，要依据流程，做好调试前期工作，按步骤对主电源和控制电源进行分别送电调试。
参考文献：
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个人简介：兰海荣（1989-），男（壮族），广西河池人，助理工程师，主要从事铝电解多功能天车维护保养工作。韦鸿鼎（1988-），男（壮族），广西融安人，助理工程师，主要从事铝电解多功能天车维护保养工作。
论文作者:兰海荣,韦鸿鼎
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
标签：天车论文; 多功能论文; 系统论文; 变频器论文; 电气论文; 铝电解论文; 工作论文; 《基层建设》2018年第34期论文;