稀土资源因其独特的物理性质被各国作为经济战略资源。我国稀土资源丰富,但是却并没有很好的利用稀土本身的价值。在实际冶炼生产中自动化水平仍普遍较低,只有少数公司实现了半自动化控制。针对我国稀土冶炼行业自动化现状,开发了一套稀土冶炼机械手及控制系统,实现了阴极自动摆升、稀土冶炼取料到铸膜、脱模整个工序的自动化控制。根据稀土冶炼熔盐电解工艺,设计开发了一套由双工位2自由度的阴极自动摆升装置、4自由度的四轴取料机械手和3自由度的铸膜、脱模行走车共11个自由度的稀土冶炼机械手。为达到运行平稳、控制精准的目的,机械手全部采用伺服电机驱动。在结合现场工艺的基础上,对机械手的阴极摆动提升装置、四轴取料机械手和铸模脱模行走车进行了结构设计和驱动设备选型。开发了一套以西门子S7-200SMART为核心控制器的机械手控制系统。根据集中管理、分散控制,高性价比的原则,控制系统采用了4台SMART分别用于对阴极提升装置、取料机械手和铸模脱模行走车的控制,人机界面采用MCGS触摸屏。根据系统控制的功能和控制的I/O点数,对控制系统硬件进行了设计选型。通过分析伺服控制系统的控制原理与控制方法,构建了以PLC为控制核心的交流伺服闭环控制系统,并对交流伺服控制的电流环、速度环、位置环进行分析,构建系统数学模型检验系统稳定性。按集中管理,分散控制的原则,机械手控制系统分为电解槽冶炼、阴极摆动提升、四轴取料、铸模脱模四个子控制系统,同时进行系统联锁。根据冶炼工艺和控制原理,对上述控制系统进行了软件设计和现场程序调试,并作了优化改进。目前该控制系统已投入生产并运行良好。图40幅;表8个;参59篇。