具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

如图1所示，本发明的电解铝打壳控制柜，包括电源模块1、控制模块2、若干独立控制单元3、触摸显示模块4、无线通信模块5和报警模块6。所述控制模块2用于接收槽控机的打壳信号，将所述打壳信号分配给对应的独立控制单元3，并在打壳失败时，拦截槽控机的下料信号；每个所述独立控制单元3用于控制一条打壳通道，并将打壳状态反馈给所述控制模块2。

电源模块1用于给控制柜各模块供电，提供24V电源，5-12V电源。

触摸显示模块4连接所述控制模块2，触摸显示模块4用于显示所述打壳状态，并获取操作人员的手动控制指令，将该手动控制指令发送至控制模块2，用于对打壳过程的人工控制，该功能通常用于系统故障维修、试运行等特殊场景。

无线通信模块5与所述控制模块2连接，所述无线通信模块5与移动终端的应用程序(APP)进行无线通信，所述应用程序用于显示所述打壳状态，并获取手动控制指令。

报警模块6与所述控制模块2连接，所述报警模块2用于在打壳失败时，通过声光、短信或移动终端应用程序中的一种或多种方式进行报警提示。

控制模块2还包括监测单元21，在监测到打壳锤头与铝水的接触信号后，触发气缸电磁阀换向。

该监测单元可通过继电器实现，将锤头和铝水作为导体，在锤头与铝水接触的同时，继电器线圈导通，使控制柜发出的电信号形成一个回路，触发电磁阀强制换向，使气缸返回初始位置。

如图2所示，本发明的电解铝打壳控制系统，包括电解槽、槽控机和所述控制柜，所述控制柜分别连接电解槽和槽控机。

电解槽分240KA和660KA等几种。目前最大的电解槽是660KA电解槽，由7条气缸、7条氧化铝粉下料器、1条氟化盐下料器、1条出铝气缸组成。240KA的电解槽由4条气缸、4条氧化铝粉下料器、1条氟化盐下料器、1个出铝气缸组成。

控制柜搭建在槽控机和打壳气缸、下料器之间，使打壳和下料过程更加智能。根据每台电解槽液面高度和各打壳点锤头状态，建立各打壳点的数据参数，设定正常打壳趋势范围；在生产时，基于采集的实时数据参数，判断各打壳点的壳面畅通与否，从而确定各打壳点是堵料、卡锤头、二次打壳或是畅通停打，达到系统智能控制打壳和下料的目的。适应电解车间高粉尘、高磁场、高温环境，满足电解槽生产工艺，检测气缸压壳过程变化趋势，分析气缸压壳所处的状态，利用独立控制单元调节单点打壳时间，解决锤头粘包问题，降低工人劳动强度；调节压壳时间，延长锤头使用寿命；节省气源，延长电解槽的寿命。

如图3所示，本发明的电解铝打壳控制方法，包括以下步骤：

S1,接收槽控机的打壳信号并分配给对应的独立控制单元；

S2,所述独立控制单元控制当前打壳气缸执行打壳操作，并根据打壳状态控制气缸工作腔的压力；

S3,在监测到打通信号后，控制气缸电磁阀换向，并控制下料器下料。

步骤S2中，独立控制单元控制当前打壳气缸执行打壳操作，并根据打壳状态控制气缸工作腔的压力的具体过程为：

控制气缸开始低压打壳，在第一时间阈值内，若未监测到打通信号，则持续向气缸工作腔通气，控制气缸高压打壳，在第二时间阈值内，若未监测到打通信号，则控制气缸强制高压打壳。

所述控制气缸强制高压打壳具体为：增强气缸工作腔的打壳压强，或使气缸处于高压状态反复执行打壳操作。若强制高压打壳仍未监测到打通信号，则进行报警提示。

通常电解铝水壳面分为：软壳、硬壳、超硬壳三种状态，

①软壳：处理方式低压打壳

气缸接到打壳信号后开始低压打壳，约2-3秒就可以将铝水壳面打通(此时气缸工作腔里的压力值约为2-2.5bar)，锤头破壳后与铝水接触，触发电磁阀强制换向，使气缸返回初始位置，打壳步骤完成。

②硬壳：处理方式高压打壳

气缸接到打壳信号后开始低压打壳，约2-3秒锤头就接触到铝水的硬壳，(此时工作腔里的压力值约为2-2.5bar)当锤头接触到铝水硬壳后，此时气缸不具备返回的三个条件(之一)，此时气缸工作腔里持续通气，工作腔压力继续升压，直至与主管路的气压相等，最终使控制柜发出的电信号通过锤头与电解铝水接触导通后形成一个回路后，触发电磁阀强制换向，达到高压打壳的目的。

③超硬壳：强制高压打壳，遇特殊情况需要人工进行处理

气缸接到打壳信号后开始低压打壳，约2-3秒锤头就接触到铝水的硬壳，(此时工作腔里的压力值约为2-2.5bar)当锤头接触到铝水硬壳后此时气缸不具备返回的三个条件(之一)，此时气缸工作腔里持续通气，工作腔压力继续升压，直至与主管路的气压相等，直到气缸满足三个返回条件的其中一个条件气缸返回初始位置，当控制柜收到气缸根据第一个返回信号，而未收到第3个返回信号时，一般来讲是打壳不通，需要强制打壳操作。

强制打壳时将气缸工作通电时间延长或频繁的使气缸处于高压状态反复的冲压以达到打通目的。遇特殊情况打壳不成功时进行声光报警并通过手机APP及时通知指定的工作人员现场处理。

当打壳不成功时主动拦截槽控机的下料信号防止打壳不通造成下料口淤堵。

上述提到的返回的三个条件为：1)通过电磁阀通电时间长短来控制气缸伸出和缩回；2)活塞撞到安装在前盖上的二位三通换向阀来实现气缸自动缩回；3)将锤头和铝水作为导体，在锤头与铝水接触的同时，使控制柜发出的电信号形成一个回路，触发电磁阀强制换向，使气缸返回初始位置。本发明在现有前两个返回条件的基础上，增加了上述3)所示的返回条件，缩短气缸工作行程节约压缩空气量；缩短锤头插入高温电解铝水的深度和缩短锤头在电解铝水里的停留时间，减少锤头融化，降低锤头结包现象。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。