论文摘要
由于自动控制与信息技术的飞速发展和日趋激烈的商业竞争,要求现三高一低（高能耗,高污染,高投入,低效益）的工业企业必须提高控制水平与精度,在国家节能减排要求的基础上保障工业生产有序平稳,降低能源消耗。中国铝业各个分公司现有氧化铝“溶出-沉降”工序控制系统已经不能够满足现在的工业控制要求,系统无论采用大型PLC或DCS作为中心控制系统,控制策略都只能根据实时的生产数据进行采集判断,通过编写固化的联锁条件进行参数调整,控制系统刚性较强。由于“溶出-沉降”工艺是一个复杂的过程控制,许多看似无关联的工艺参数之间却有紧密联系,控制单一工艺参数有时无法保证工艺的平稳运行。同时由于建厂时期工业控制,检测技术发展水平的限制大多数系统的很多关键参数还不能及时准确的测量和分析,整条生产线的某些关键控制还处于人工经验调整状态下,技术经济指标的控制完全取决于操作工人的实际经验,随意性、波动性很大,要实现溶出工序的稳产、高产和经济运行是十分困难的。本系统设计主要是参考当今先进的控制方法——工业控制技术,人工智能技术与工业实时数据库相结合。通过提高科技手段,优化控制手段,加强测量手段,采集生产车间现有DCS系统监控数据和控制各台检测设备的运行、管理与维护,与化验生产信息网进行实时数据交换,并采用先进的人工智能推理技术和数据挖掘技术对系统进行故障诊断、参数预报,辅助实现对工艺过程的优化,以此提升生产车间的智能化生产能力和信息化管理能力。
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摘要ABSTRACT1 绪论1.1 铝工业自动化技术的发展1.2 课题的背景1.3 工业控制系统概述1.3.1 工业控制系统的分类1.3.2 工业控制系统的发展1.3.3 工业控制系统发展趋势1.4 本课题的主要任务2 优化系统技术基础2.1 工业实时数据库技术2.2 人工智能技术3 溶出沉降工艺优化系统设计原则3.1 标准化原则3.2 先进性和成熟性3.3 可靠性原则3.4 开放性和原则3.5 可维护性、可管理性原则3.6 实用性原则4 氧化铝厂溶出沉降工艺优化系统建设目标以及施工方案4.1 氧化铝厂溶出沉降工艺优化系统建设目标4.2 工艺优化系统实施方案4.3 工艺优化软件系统技术4.3.1 工艺优化系统IBUILDER的设计思想（1） 工艺优化故障诊断推理算法（2） 数据处理器的设计（3） 直接知识集成方案（4） 知识的输入和用户图形界面（5） IBUILDER系统具有克服其它诊断系统弱点的能力4.3.2 IBUILDER专家知识输入表（1） 准备填写专家知识表（2） IBUILDER系统的专家知识表及填写说明（3） 填写专家知识表的过程4.3.3 工业实时数据库IndustrialSQL Server5.软件功能模块的具体说明以及部分数据程序源代码5.1 软件功能模块5.1.1 循环母液添加量优化系统5.1.2 结疤智能故障诊断系统5.1.3 加热管束故障诊断系统5.1.4 闪蒸槽罐液位优化系统5.1.5 闪蒸压力优化系统5.1.6 氧化铝浓度（精液AO浓度）优化系统5.1.7 洗水絮凝剂专家系统5.1.8 泥层界面专家系统5.1.9 各软件功能模块专家规则5.2 生产工艺实时数据与化学量溶出沉降工艺优化系统的正常工作是建立在对大量的生产工艺实时数据与化学量数据分析的基础上:保证数据快速准确的采集更新是该系统能否为生产提供及时正确处理措施的有力保证。5.2.1 工业实时数据库与DCS数据通讯5.2.2 实时数据库从化验信息网中选取所需数据根据需要编写数据接口软件,让所需化学分析结果数据通过天御6000硬件防火墙添加到实时数据库中。部分程序源代码如下:6.溶出沉降工艺优化系统部分功能简介6.1 系统主界面6.2 工况曲线显示6.3 预测值的显示6.4 实际结果与预测结果的比较6.5 工艺故障专家系统6.6 优化指导6.7 报表打印下一步工作内容和研究方向参考文献致谢
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