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炭素陽極是鋁電解工藝中至關(guān)重要的原料。在炭素陽極的生產(chǎn)過程中，各種物料重量的配比準確與否，直接決定了產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。國內(nèi)目前的炭素陽極配料過程，一般是采用配料車，用人工控制配料下料量的方法。這種方法很難確保配料比例的準確，經(jīng)常出現(xiàn)在混捏過程中發(fā)現(xiàn)配料有誤差，需要進行補油操作。這樣的后果是影響了電解效率，甚至有陽極斷裂的現(xiàn)象發(fā)生。同時，由于炭素粉末很細，造成現(xiàn)場環(huán)境惡劣，對配料工人的身體健康構(gòu)成很大威脅，因此我們設(shè)計了配料過程的自動配料控制系統(tǒng)，采用先進的PLC控制技術(shù)和配料智能補償算法，運用變頻調(diào)速方式控制電機，實現(xiàn)了炭素陽極配料的精確計量和自動配料控制，不僅減輕了工人勞動強度，而且大大提高了炭素陽極的產(chǎn)品質(zhì)量。
炭素配料控制系統(tǒng)用于對粉狀、散粒狀物料（如碳素、耐火材料、 水泥、粉煤灰和飼料等物料）進行連續(xù)輸送、動態(tài)計量、自動配料的稱重配料設(shè)備。據(jù)生產(chǎn)工藝要求，通過上位監(jiān)控系統(tǒng)和PLC對加載到自動小車的物料進行稱重、流量控制，從而實現(xiàn)精確計量和配料。作為動態(tài)連續(xù)計量、配料的整機式自動化控制裝置，本系統(tǒng)還可為各種工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)控制、管理提供準確的計量數(shù)據(jù)和控制手段。
炭素陽極產(chǎn)品的生產(chǎn)需要經(jīng)過原料的配料與預碎、原料的煅燒、破碎和篩分、配料方的編制與配料操作、混捏、壓型、焙燒的過程才能最終形成。本系統(tǒng)是其中配料、混捏的過程。
固體炭素材料經(jīng)破碎、篩分后，得到大小不同的各種力度的物料，存放在不同的儲料倉內(nèi)。配料就是把各種不同力度、不同性質(zhì)的材料按一定的比例進行混合的過程。而這一比例的確定，就是所謂配料的編制。把配料操作出來的干料和粘結(jié)劑在一定的溫度下混合，捏合成可塑性的糊狀，即為混捏。均勻的混捏，可以使制品的結(jié)構(gòu)趨于完善，性能趨于穩(wěn)定。混捏的過程在混捏鍋中完成，混捏鍋主要是由雙層鍋體和一對麻花型絞刀以及減速傳動裝置組成，它是間斷性生產(chǎn)的設(shè)備，即加料 -混捏 -卸料周期地循環(huán)操作?；炷蟮倪^程分為干混和濕混兩個階段，即先將固體炭素原料顆粒加熱到100℃以上，然后再加入液體瀝青進行濕捏。混捏的工藝操作主要是控制糊料的溫度和混捏時間。
自動配料系統(tǒng)均采用電動小車實現(xiàn)配料的方法進行配料。磅稱裝在配料車上，在配料車行進過程中，始終需要操作工在配料車上進行操作，在惡劣的環(huán)境下控制配料車的行進、停止，并根據(jù)稱量的指示控制下料量，人為誤差極大。而混捏過程由電器連鎖系統(tǒng)完成，繁瑣的中間繼電器故障率高，不易維護。因此，針對所存在的問題，新增3系統(tǒng)配料的設(shè)計采用了自動控制。
新增3系統(tǒng)配料由自動控制實現(xiàn)生產(chǎn)全流程。原料存放在7個儲料倉內(nèi)，使用電振給料器控制下料量，料分別下到三個配料倉中。PLC通過模擬量輸入模板，實時采樣監(jiān)測控制配料倉下料。在配料倉下方，采用變頻控制的運輸車，負責將三個配料倉內(nèi)配置好的原料自動運送到空鍋等待的混捏鍋內(nèi)。原料在混捏鍋中混捏，由PLC控制時間并自動下油?；炷蠼Y(jié)束后，拉糊車自動將糊料運送到天車起吊位置，等待天車
自動配料算法由VB語言設(shè)計，通過DDE數(shù)據(jù)傳送到FIX軟件。生產(chǎn)操作人員在計算機上輸入生產(chǎn)產(chǎn)品類型、各種配料的技術(shù)參數(shù)和所陪物料的總重量，計算機能自動計算出各種物料的配比重量，并自動下載到PLC作為稱重控制依據(jù)。操作人員也可以在計算機上手工輸入和/或調(diào)整各種物料的配比。配料與總重量的修改，僅當本次配料過程結(jié)束后方可有效，配料過程中進行的修改不能影響本次配料配比。
自動配料技術(shù)的啟動
和停止由操作工在上位機上進行操作。PLC根據(jù)上位機所輸出的配比值，自動控制7個電振給料器的下料量。對于3個配料斗而言，各種物料的下料順序應遵循按照所占比例由大到小的過程依次下料。自動配料過程的過沖量根據(jù)給定值與實際值的差值自動動態(tài)調(diào)整，最大限度保證配料的精確性。振動給料稱量技術(shù)采用二步振料，既快速振料90%后，慢速振料10%。采用微機控制整個振料配料過程，根據(jù)上一次振料的終值與設(shè)定值的之差，進行本次振料值補償。根據(jù)本技術(shù)對某物料重復撐量的特點，能利用過去的稱量誤差數(shù)據(jù)對未來空間物料量的估計進行補償，保持誤差在最小的范圍內(nèi)波動。
工業(yè)電視監(jiān)視技術(shù)
在本技術(shù)中，采用了四套工業(yè)電視顯示，分別從儲料倉下料過程、配料車配料過程、瀝青下油過程和拉糊小車拉料過程四個方面進行了監(jiān)視。操作工在主控室中可以從各個方位監(jiān)視本技術(shù)工藝的全過程，在不去現(xiàn)場的情況下也能完全了解現(xiàn)場生產(chǎn)狀況，避免了控制技術(shù)不能控制的一切異常故障的出現(xiàn)。自動配料技術(shù)應用的發(fā)展效益前景該技術(shù)經(jīng)過現(xiàn)場運行證明技術(shù)硬件合理，軟件設(shè)計完善，功能齊全，保證了生產(chǎn)過程穩(wěn)定運行，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，降低了能耗，改善了勞動條件。該技術(shù)的應用，填補了國內(nèi)同行業(yè)計算機自動監(jiān)控的空白，推動了國內(nèi)碳素陽極自動配料技術(shù)技術(shù)的進一步發(fā)展，具有十分顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

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