電解機(jī)組操作培訓(xùn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于輔助操作技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電解機(jī)組操作培訓(xùn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電解機(jī)組是一種大型的、應(yīng)用在電解車間內(nèi)的主要設(shè)備，具有出鋁、陽極母線提升、吸卸料、打殼、清理殘?jiān)榷喾N功能。電解機(jī)組的安裝調(diào)試必須經(jīng)過初裝調(diào)試、試運(yùn)行培訓(xùn)練習(xí)和正式運(yùn)行培訓(xùn)練習(xí)三個(gè)階段，其中初裝調(diào)試由提供設(shè)備的技術(shù)人員完成，而后面的兩個(gè)階段則是針對(duì)應(yīng)用的階段。對(duì)于用戶而言，除了在新設(shè)備上學(xué)習(xí)外，往往在設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場前，還需要到其他同類廠家進(jìn)行學(xué)習(xí)，這種傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式不利于現(xiàn)代工廠對(duì)成本控制和人員快速成長的要求，同時(shí)還存在培訓(xùn)期損壞設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明就是針對(duì)上述問題，提供一種培訓(xùn)效果好、操作方便、安全的電解機(jī)組操作培訓(xùn)系統(tǒng)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括培訓(xùn)選擇開關(guān)、PLC、語音裝置、人機(jī)界面裝置和保護(hù)限位開關(guān)，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)PLC信號(hào)傳輸端口分別與人機(jī)界面裝置信號(hào)傳輸端口、培訓(xùn)選擇開關(guān)、保護(hù)限位開關(guān)、語音裝置信號(hào)傳輸端口相連。
[0005]所述PLC檢查通過培訓(xùn)選擇開關(guān)選擇的訓(xùn)練模塊的啟動(dòng)條件，發(fā)出詢問，并在條件確認(rèn)后，通過人機(jī)界面裝置發(fā)出問答指導(dǎo)訓(xùn)練信息。
[0006]所述保護(hù)限位開關(guān)檢測設(shè)備運(yùn)行位置，并向PLC發(fā)送位置檢測信號(hào)，PLC根據(jù)位置檢測信號(hào)控制設(shè)備運(yùn)行是否停止。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述人機(jī)界面裝置采用觸摸屏或計(jì)算機(jī)；所述PLC中設(shè)置有密碼開關(guān)，初始狀態(tài)或者PLC掉線再上電后，密碼開關(guān)控制培訓(xùn)選擇失效；所述提供培訓(xùn)選擇開關(guān)可選擇大車行走訓(xùn)練模塊、工具車行走訓(xùn)練模塊、出鋁車行走訓(xùn)練模塊、出鋁訓(xùn)練模塊和打殼訓(xùn)練模塊。
[0008]作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述PLC對(duì)訓(xùn)練操作控制設(shè)置運(yùn)行時(shí)間上限，運(yùn)行時(shí)間到，控制停止設(shè)備動(dòng)作；設(shè)備在設(shè)置的運(yùn)行時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)限位動(dòng)作時(shí)，進(jìn)行限位保護(hù)停止動(dòng)作。
[0009]還包括設(shè)備緊急停止開關(guān)，設(shè)備緊急停止開關(guān)與所述PLC信號(hào)傳輸端口相連；進(jìn)入訓(xùn)練模塊后，PLC控制設(shè)備低速運(yùn)行(6-20m/min)。
[0010]作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明還包括操作流程演示模塊，操作流程演示模塊通過人機(jī)界面裝置進(jìn)行顯示，操作流程演示模塊運(yùn)行期間，天車不運(yùn)行演示的操作指令；所述培訓(xùn)選擇開關(guān)控制PLC切換到訓(xùn)練模塊時(shí)，PLC要求啟動(dòng)權(quán)限，權(quán)限驗(yàn)證成功后，判斷緊急停止命令有無，最后進(jìn)入訓(xùn)練模塊，并通過語音裝置進(jìn)行語音提示；所述大車行走訓(xùn)練模塊一次執(zhí)行一種操作，其他操作閉鎖。
[0011]作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述訓(xùn)練模塊初始位置的設(shè)置；垂直運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu):出鋁鉤、撈渣機(jī)構(gòu)、下料管、打殼機(jī)構(gòu)、陽極及扳手位于非工作限位位置；要求行走機(jī)構(gòu):大車、工具車、出鋁車、司機(jī)室、工具旋轉(zhuǎn)的起始位置在培訓(xùn)限位上。
[0012]若檢測過程中有一個(gè)機(jī)構(gòu)不滿足條件，訓(xùn)練模塊暫停運(yùn)行，PLC通過語音裝置提示將位置重置，并將機(jī)構(gòu)復(fù)位，并反饋操作結(jié)果，然后再運(yùn)行訓(xùn)練模塊。
[0013]作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述保護(hù)限位開關(guān)包括磁感應(yīng)開關(guān)、限位開關(guān)和光電限位開關(guān)。
[0014]所述培訓(xùn)限位為:大車初始位置在電解車間內(nèi)空曠的過道，在車間對(duì)應(yīng)位置的墻壁上裝有擋鐵，電解機(jī)組大梁上裝有與擋鐵對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)開關(guān)，磁感應(yīng)開關(guān)檢測到擋鐵時(shí)，PLC判斷為初始位置條件滿足；通過磁感應(yīng)開關(guān)和操作指令的鏈鎖判斷當(dāng)前大車所在方向，調(diào)整大車行走速度控制。
[0015]工具車、出鋁車初始位置設(shè)置在車間縱向過道一側(cè)，通過限位開關(guān)確定，限位開關(guān)對(duì)訓(xùn)練模塊的左行終端進(jìn)行限位；升降運(yùn)動(dòng)的工具初始位置設(shè)在上限位位置；司機(jī)室和工具旋轉(zhuǎn)的初始位置設(shè)置在機(jī)械行程的0°位置；垂直機(jī)構(gòu)的訓(xùn)練位置設(shè)置在大車初始位置前進(jìn)方向的第一個(gè)電解槽處，光電限位開關(guān)限定陽極的操作位置。
[0016]作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述大車、工具車、出鋁車運(yùn)行速度限制在20m/min以下；打殼機(jī)構(gòu)垂直運(yùn)行機(jī)構(gòu)在距離停止限位1米位置強(qiáng)制低速運(yùn)行，繼續(xù)運(yùn)行X秒后觸動(dòng)停止限位開關(guān)；如果X秒后停止限位開關(guān)不動(dòng)作，則在1毫秒內(nèi)強(qiáng)制停止，其中參數(shù)X、y是根據(jù)實(shí)際運(yùn)行速度，和行程距離計(jì)算的時(shí)間，培訓(xùn)選擇開關(guān)切換到生產(chǎn)狀態(tài)后該限位失效。
[0017]作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述選擇大車行走訓(xùn)練模塊，其他訓(xùn)練模塊功能控制失效，語音提示操作過程，顯示動(dòng)畫指導(dǎo)。
[0018]語音提示操作過程包括陽極離開上限提示操作、到達(dá)減速限位提示操作、到達(dá)終端限位提示操作。
[0019]如果到達(dá)減速限位后大車?yán)^續(xù)前行10分鐘后，沒有觸及終端限位，自動(dòng)停車，并進(jìn)行終端限位失效檢修提示；如果大車沒有觸及減速限位，直接到達(dá)終端限位，進(jìn)行前進(jìn)減速限位失效檢修”提示；同時(shí)，大車僅進(jìn)行后退操作，前進(jìn)操作被終止；并在每次進(jìn)行前進(jìn)操作時(shí)，進(jìn)行前進(jìn)減速限位失效檢修提示；檢修結(jié)束后，人工觸發(fā)一次減速限位，自動(dòng)復(fù)位故障提示，系統(tǒng)恢復(fù)正常。
[0020]所述語音提示的內(nèi)容，同時(shí)在屏幕上顯示；每個(gè)屏顯頁面上都設(shè)置停止按鈕，可停止正在進(jìn)行的動(dòng)作，并可以查詢歷史故障；每次語音提示可以通過點(diǎn)擊屏幕上的“重聽鍵”觸發(fā)。
[0021]其次，本發(fā)明所述觸摸屏的首頁設(shè)置有運(yùn)行界面按鈕、培訓(xùn)界面按鈕和返回按鈕；運(yùn)行界面按鈕屬性為mm0=l隱藏，培訓(xùn)界面按鈕設(shè)置賦值指令，點(diǎn)擊培訓(xùn)界面按鈕后將mmO設(shè)置為1 ;首頁對(duì)話框窗口屬性為_0=1顯示，對(duì)話框鏈接內(nèi)部單字節(jié)數(shù)值變量bO，對(duì)應(yīng)PLC (CompactLogix系列)內(nèi)部變量bO單字節(jié)數(shù)值型內(nèi)部變量，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，觸摸屏的對(duì)話框內(nèi)輸入的數(shù)值通過工業(yè)以太網(wǎng)將數(shù)值送到PLC對(duì)應(yīng)的bO變量內(nèi)，PLC的比較指令將bO的值與設(shè)定值比對(duì)，比對(duì)成功，則內(nèi)部變量a0.0=1，否則a0.0=0 ；a0.0的數(shù)值通過以太網(wǎng)送到語音裝置對(duì)應(yīng)的內(nèi)部變量m0.0 ;返回按鈕屬性_0=1顯示,鏈接變量設(shè)置按下時(shí)_0=0，密碼輸入對(duì)話框隱藏。
[0022]所述培訓(xùn)選擇開關(guān)為三位自鎖旋鈕，中間位是空位；工作和培訓(xùn)分別對(duì)應(yīng)PLC兩個(gè)輸入點(diǎn)1.0和1.1，培訓(xùn)位1.1=1，同時(shí)密碼校核位a0.0=1 ;進(jìn)入訓(xùn)練模塊后，首先進(jìn)行初始化檢驗(yàn)；出鋁鉤、撈渣機(jī)構(gòu)、下料管、打殼機(jī)構(gòu)、陽極及扳手等工具位上限位通過“與非”關(guān)系輸出到到內(nèi)部變量al.0;大車、工具車、出鋁車、司機(jī)室、工具旋轉(zhuǎn)的起始位置檢測限位“與非”輸出到內(nèi)部變量al.1 ;限位采用電磁感應(yīng)式開關(guān)，常閉觸點(diǎn)接入PLC輸入點(diǎn)；如果位置條件不滿足，系統(tǒng)提示糾正操作；將限位的輸入點(diǎn)映像到內(nèi)部雙字節(jié)變量a2，分別對(duì)應(yīng)a2的16位，用秒脈沖指令起動(dòng)移位指令和計(jì)算指令，并將語音裝置的播放結(jié)束位作為反饋信號(hào)，串接在秒脈沖信號(hào)之后，每次播放1條語音，播放期間不進(jìn)行計(jì)算。
[0023]將a2每個(gè)位的狀態(tài)移到a3.0，計(jì)數(shù)器cl計(jì)數(shù)，等于16時(shí)cl復(fù)位。
[0024]另外，本發(fā)明所述a2的低位字節(jié)二進(jìn)制表示為0101，右移1位后，a3置1，cl計(jì)數(shù)l,a3=l起動(dòng)比較指令cl=l, cl=l, a4.1=1輸出到語音裝置起動(dòng)對(duì)應(yīng)的提示語音；觸摸屏上彈出打殼機(jī)復(fù)位按鈕，復(fù)位按鈕輸出到PLC的對(duì)應(yīng)位，起動(dòng)提升打殼機(jī)構(gòu)命令；液壓泵起動(dòng)，對(duì)應(yīng)的流量閥和壓力閥打開，打擊頭提升；在沒有點(diǎn)擊打殼復(fù)位按鈕的情況下，繼續(xù)執(zhí)行移位指令，到下一個(gè)1時(shí)，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值為3，對(duì)應(yīng)出鋁鉤離開上限復(fù)位語音提示。
[0025]對(duì)于出鋁鉤部分吊有重物的機(jī)構(gòu)，在出鋁鉤彈出界面中編制重物有無信息反饋對(duì)話框；選擇“無”后，Pic檢測出鋁鉤重量檢測開關(guān)狀態(tài)，起動(dòng)出鋁鉤提升指令；選擇“有”觸發(fā)語音裝置的重物移除提示；訓(xùn)練模塊終止，觸摸屏顯示培訓(xùn)終止。
[0026]所述大車初始位置設(shè)置在電解車間中間過道的中心線上，磁感應(yīng)傳感器安