铝电解浓相输送技术开发

论文摘要

氧化铝、氟化铝浓相输送系统是铝电解生产中十分重要的环节,其运行状况直接影响电解铝生产的数量和质量,由于设计制造及控制技术等方面的原因,中铝贵州分公司电解厂三系列氟化铝添加系统一直未能投入使用制约了电解生产控制水平的提高。从国外引进的电解一、三系列浓相输送控制系统由于技术落后、监控系统源代码不开放而无法维护、无备品备件等原因导致系统通讯故障频发,目前已不能满足生产的需要,成为影响电解铝生产的重大隐患。针对以上问题,本文主要进行了工作。首先在对一、三系列浓相输送系统充分调研的基础上,通过阅读、分析及综合大量文献,对该厂浓相输送监控系统进行了设计研究,对其控制策略进行了研究、仿真,实验证明其有良好的控制效果。其次设计了基于模糊控制理论的氧化铝浓度控制系统,该系统具有模糊参数自修正、下料故障报警等功能。同时,该系统的应用带来了许多铝电解工艺的新观念,如：出铝、换极后的物料平衡,AE等待等。设计采用WinCC作为主要开发工具进行上位机监控软件。由于设计过程中很好地结合用户的实际需求,开发的监控软件具有操作方便、运行稳定、控制效果良好和易维护的优点。本课题在投资很小的情况下,充分利用现有设备,实现了氟化铝的准确添加,采用WinCC开发平台很好地解决了原监控系统技术落后、通讯速度慢等问题,最大限度地满足了浓相输送系统实时监控和网络扩展的需要,具有较大的实际意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.2 气力输送系统研究概述
• 1.2.1 气力输送的研究进展
• 1.2.2 气力输送方式
• 1.2.3 影响气力输送的因素
• 1.2.4 浓相输送控制研究现状
• 1.2.5 气力输送研究新进展
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 铝电解槽氟化铝浓相输送控制技术
• 2.1 氟化铝浓相输送结构分析
• 2.2 氟化铝浓相输送控制技术
• 2.2.1 压力容器内仓优先设计准则
• 2.2.2 工作状态信号远程监控
• 2.2.3 氟化铝定容器参数自修正
• 2.2.4 氟化铝配料精度的提高
• 2.2.5 报表统计的完善
• 2.3 本章小结
• 第3章 基于模糊控制的氧化铝浓度控制
• 3.1 模糊控制策略
• 3.1.1 模糊控制系统构成
• 3.1.2 模糊控制器原理
• 3.1.3 模糊控制器的设计
• 3.2 系统总体构成
• 3.3 模糊控制氧化铝浓度
• 3.3.1 模糊控制参数自修正
• 3.3.2 下料器故障报警
• 3.3.3 铝电解槽模糊专家系统
• 3.3.4 AE模块
• 3.3.5 工艺改进
• 3.4 本章小结
• 第4章 数据库与监控系统技术开发
• 4.1 系统结构的选择
• 4.1.1 系统硬件结构
• 4.1.2 系统软件结构
• 4.2 电解一系列浓相输送实时动态数据库的开发
• 4.3 电解三系列浓相输送PLC控制程序的开发
• 4.4 浓相输送控制系统的开发
• 4.4.1 监控程序结构
• 4.4.2 设计目标
• 4.4.3 组态软件WinCC
• 4.5 电解三系列报表系统的开发
• 4.6 本章小结
• 第5章 工程实践验证
• 5.1 铝电解槽氟化铝浓相输送控制技术的实践验证
• 5.2 综合效益评价
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历