预焙阳极是铝电解槽的“心脏”,高抗氧化性的预焙阳极,是生产电解铝不可或缺的材料。预焙阳极是以石油焦为骨料、煤沥青为黏结剂制造而成的一种电极产品。在电解铝生产过程中,预焙阳极既作为阳极浸入电解槽电解质中,又参与电化学反映产生消耗,每生产1吨电解铝需要消耗0.45-0.5吨预焙阳极。预焙阳极被称为铝电解槽的“心脏”,高抗氧化性的预焙阳极,是生产电解铝不可或缺的材料,电解铝的生产需求量大,所以对预焙阳极需求也较大。预焙阳极的生产是索通发展有限公司的主营项目,预焙阳极生产量要求比较大,在此前提下优化生产的每步工序会为企业带来良好的收益,焙烧炭块之前的工序是往炭碗中填充锯末与混合料,一直以来都是人工填充,本文要研发一套自动化设备来取代人工实现自动化填充锯末与碳粉,以达到节省成本、提高生产效率和增加企业竞争力的目的。机械系统由六部分组成:辊道部分、整体结构部分、填炭碗部分、上料部分、激光测距仪部分及开关部分。辊道部分包括前后两台异步电机与辊道。整体结构是构成整个系统的基础。填炭碗部分有填炭碗部分与捣实部分,包括伺服电机、下料的异步电机、气缸与震动块。上料部分包括震动部分、传送装置与超声波测距部分。激光测距仪部分包括三组,位于炭块一侧。开关部分包括对射开关、接近开关。为了适应现场环境比较恶劣,存在大量粉尘,所以本文选用稳定性较好PLC控制器,工控机,工控触摸屏组合构成整个设备的控制系统。控制系统由三部分组成:PLC部分、工控机部分、工控触摸屏部分。PLC部分包括所有运行电机、电磁阀以及简单的数据计算。工控机部分包括监控激光测距仪的运行状态、发送代码与接收数据、处理数据并把数据传递给PLC。工控触摸屏部分是整个系统的入口,系统各部分状态信息显示、运行命令开关、各页面设置。机械系统与控制系统进行系统耦合:PLC与电机、气动设备及开关进行连接,控制运行设备。工控触摸屏与PLC通讯,在两个设备间进行信息的传输。工控机与激光测距仪通讯,进行信息的发送与接收;工控机与PLC进行通讯,把处理好的信息传递给PLC,把PLC的状态信息传递给工控机。最后,硬件系统与软件系统整合完成,经过反复测试整个系统能够稳定运行,能够达到使用要求,通过调整下料时间、伺服电机行走速度等参数为最佳之后,平均每个炭块用时1分50秒,比人工用时节省15秒,大大节省了时间成本,而且还省去了用天车提升炭块至辊道的工序,提高了效率。