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本课题是与沈阳铝镁设计研究院联合完成的,设计的系统主要应用在电解铝企业的控制室和生产车间。是对该院以前开发的此类系统的改进和提高,现己投放市场并取得良好效益。
设计从铝电解生产过程中的几个核心问题入手,研究铝电解过程的控制方法和实时采集数据的方法。采用DDC-SCC方式,通过上位机管理下位机,下位机管理智能槽控机,智能槽控机一对一的管理电解槽的工作过程。设计开发了SY-CKJ300A型智能槽控机,并通过需求分析设计出上位机的监控界面的应用程序,完成铝电解过程监控系统。
直接控制级(DDC级)的设计采用PC机与智能槽控机通过CAN总线通讯来实时的管理电解槽工作。由于采用了专家系统辅助模块,设计后的DDC级不仅能够实时的采集现场数据,而且能够及时对异常信息进行报警,对故障进行预测和显示。突破了传统的仅用上、下位机管理造成生产管理滞后、生产数据实时采集繁琐、手动工作量大的限制。其中的SY-CKJ300A型智能槽控机是通过分析生产现场的特点后自主研发的,应用于生产车间,集数据实时采集、异常状况报警、专家模糊诊断、生产过程控制于一体,并集成了看门狗电路,当系统出现故障时,能够自动复位以保护装置。同时,设计了自动和手动两种模式,可以更加方便、安全、准确地控制铝电解槽生产。
过程监控级(SCC级)采用VC++加SQL编写应用程序,主要实现槽电压电流的数据存储、累计和再现,通过企业NT网与直接控制级的PC机(系统的下位机)连接,并将读取回的数据存入数据库。在过程监控级的PC机上可以看到各槽的效应和故障情况,可以读取即时的电压电流值,可以观测历史趋势曲线,可以录入生产参数,还可以打印各种模式的报表。这一部分是在对铝电解的生产和管理过程进行需求分析后,确定数据结构,设定了参数的数据表和数据库结构,并用VC++实现其功能。
该系统应用后各项经济指标的数据显示,该系统能够良好的控制铝电解生产过程、减轻工人的手动工作量,大大提高了生产效率。而且,设计的系统有一定的通用性,移植方便。现已经在几个铝电解企业投产运行,半年来,各生产现场系统整体运行稳定,对以往的生产过程有很大的改进,直接提高了企业的经济效益。