炭素阳极成型计算机集成控制系统研究

论文摘要

本文通过对炭素行业在电解铝工业中作用的描述,着重对中铝贵州分公司炭素厂阳极成型工艺的介绍,并以贵州分公司炭素厂阳极二成型为例,分析了原系统存在的弊端,运用了Rockwell公司的DCS和SLC以及网络通讯等软硬产品和技术手段,实现了炭素生阳极制造系统各个子系统的计算机控制,并把第三方的控制系统全部集成到该控制系统中；通过ControlNet网和EtherNet网技术成功实现对现场参数的采集和计算机监控,建立数据库,对关键数据进行分析、处理,并设置防火墙,预留和外界通讯的以太网交换接口。并对关键设备还进行了远程视屏监控。本文通过对混捏机控制的分析研究,运用数学建模和相关软件解决了美国B&P公司混捏机在炭素阳极成型制造系统中的控制技术难题,进一步提高了阳极糊料的混捏质量,提高乐生阳极炭块的体积密度,确保阳极炭块的理化指标。本文通过对球磨机料位控制的数据分析,发现常规的PID控制很难满足工艺需求,运用基于PLC系统的模糊控制算法,解决了阳极球磨机的料位控制。文章以中铝贵州分公司炭素阳极二成型为例,详细阐述了二成型计算机集成系统的架构和数据通讯,对混捏机的控制进行了详细的分析和数学仿真,对球磨机料位的模糊控制进行有针对性的阐述。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 背景分析
• 1.1.2 研究目的
• 1.2 研究的技术手段分析
• 1.2.1 计算机集成控制系统的技术手段分析
• 1.2.2 混捏机控制系统技术分析
• 1.2.3 球磨机料位模糊控制技术分析
• 1.3 论文的结构
• 第2章 工艺概述
• 2.1 炭素阳极成型总体工艺概况
• 2.2 各系统介绍
• 2.2.1 石油焦破碎筛分输送系统
• 2.2.2 残极、生碎输送筛分破碎系统
• 2.2.3 球磨系统
• 2.2.4 配料系统
• 2.2.5 混捏系统
• 2.2.6 冷却系统
• 2.2.7 成型机系统
• 2.2.8 收尘系统
• 2.3 小结
• 第3章 成型计算机集成控制
• 3.1 原状分析
• 3.2 解决的思路及措施
• 3.2.1 控制策略
• 3.2.2 控制系统完成的功能描述
• 3.2.3 控制系统的其他方案
• 3.3 小结
• 第4章 混捏机控制研究
• 4.1 B&P混捏机系统的现状分析
• 4.2 存在的问题及解决的思路
• 4.2.1 存在的问题
• 4.2.2 目标的开展
• 4.3 研究的主要内容分析
• 4.3.1 技术路线分析及选择
• 4.3.2 模型分析的数学基础
• 4.3.3 工艺技术分析
• 4.4 效果分析
• 4.5 小结
• 第5章 球磨机料位模糊控制研究
• 5.1 系统工作原理描述
• 5.2 球磨机料位控制系统的设计
• 5.2.1 球磨机料位控制系统分析
• 5.2.2 球磨机料位控制系统设计
• 5.3 模糊控制器的设计
• 5.3.1 模糊算法设计
• 5.3.2 模糊控制器的实现
• 5.4 小结
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文
• 攻读学位期间取得的科技成果