王燕[1]2004年在《电解铝生产过程远程监测系统的研究》文中进行了进一步梳理本文根据电解铝的生产特点,研究并开发了一个适用于电解铝生产过程远程监测的系统。电解铝生产过程远程监测系统由生产数据和报表数据的在线采集、存储模块以及生产过程远程监测与数据查询、分析模块组成。数据采集和存储模块的功能主要是进行与生产相关的各类数据信息的采集、远程传输和分类存储工作,为数据分析处理模块提供数据源。数据查询和分析模块的功能主要是通过人机交互,对电解槽生产参数进行远程实时监测、对生产报表数据实行电子化管理及查询、对单台电解槽的运行状况跟踪、对生产过程中的主要参数进行分析处理以及进行基础数据维护等。本文所开发的系统采用以电解槽为单位进行参数跟踪分析的方法,为生产过程提供反馈信息,实现了电解铝安全生产的跟踪及监测;系统在实时数据采集和处理的基础上,设置了电解槽主要运行参数的阈值报警功能以及各项参数的区段查询、决策分析功能,可以为生产决策提供重要依据。本文所开发的系统既可以作为独立系统运行,又可以与电解铝企业所实施的ERP系统进行有机集成,进一步提高电解铝企业的管理信息化水平。作为应用实例,本文所开发的系统已经在山西恒裕铝业有限公司投入运行并取得了较好的效果。
杨晓玲[2]2017年在《电解铝行业压缩空气节能浅析》文中指出通过铝电解空压机信息化技术改造可实现空压机节能降耗,本文详细介绍了铝电解压缩空气管网实施有效控制和优化调度,实现压缩空气管网节能监控系统,实时监测各部件的重要参数,通过软件算法来控制机组卸载、停机时间,保证系统输出压力的稳定性,降低能耗的技术实践。
李娜[3]2015年在《电解槽全槽母线电流监测系统分析与设计》文中研究指明近年来,铝电解槽开始朝着大型化、生产过程控制自动化的方向迈进,它将信息技术与装备技术、工艺技术相结合,为大型、超大型高效节能电解槽的开发、优化设计及操作运行奠定了基础。由于电解铝是个复杂的过程,因此在电解铝的过程中,电流也成为了一个多变量参数。从而对于母线电流的监控就显得很有必要,并且对于电流的监控分析,有助于我们后期研究磁场的变化,从而提高电解铝的生产效率。针对以上存在的一些需求,设计了电解槽全槽母线的电流监测软件系统。本文的主要内容包含了以下几个部分:1.通过对国内外铝电解槽监控方面的发展状况、在铝生产时以及焊接时电流的影响进行分析,总结出了对电解槽全槽母线电流研究的必要性;2.针对现有铝电解监控所面临的不足,结合当前的监控需求,做出了详细的系统需求分析,包括监控点的分析,系统硬件需求分析以及软件需求分析等等;3.利用Web Access组态软件的数据采集、实时数据库存储以及数据展示功能,展示了全槽母线各监控点的各项数据并报警;4.利用C#语言在分析计算机上对监控到的实时数据进行通用的分析,以及各种实时曲线的、历史曲线的以及柱状图的比较分析展示;5.对监控系统的各个模块进行了详细的设计,包括总体架构设计,业务流程设计等,并对系统的基本功能进行了测试。目前国内对铝电解槽的电流监测虽然有大量的研究,但对运行及焊接时的全槽母线电流的研究相对较少。本文主要是对铝电解槽正常运行时的母线电流,以及带电焊接时的母线电流进行相应的监控分析,使工程师们更好地掌握电流对铝电解槽影响,从而研究出更好地电解铝的方案提高电解铝的效率,降低生产成本。
崔大鹏[4]2017年在《基于Zigbee的铝电解工艺参数监控系统的研究与实现》文中提出在大自然中金属铝的分布非常广,金属铝因其密度小,光洁度高,不易腐蚀,价格便宜,韧性好等优点广泛的用来冶炼稀有金属,制造飞机,火箭,汽车等结构材料,也可用作超高电压电缆,日用器皿等多个领域。因此电解铝的电解生产成为了国内外经济生活中不可或缺的行业。由于电解铝行业的重要地位,国内外有关电解铝的工业都在一直进行科学研究和技术改造,为了就是在全球铝电解行业中占得先机。然而,我国的铝电解槽技术和全球领先水平的技术相比较还有很大的差距。因此,在电解铝生产和过程中对铝电解槽进行实时监控,观察电解槽参数,对我国提高铝电解的水平具有极其重要的意义。在实际的工作中,铝电解厂的生产工人需要人工地在工厂现场检测铝电解槽的参数情况,管理人员通过监控远程了解铝电解槽的工作状况。然而,铝电解工厂现场比较复杂,现场布线来实现对参数的监控不太方便,因此无线技术就具有很大的优势。具有网络智能化,低功耗,数字化,实现无线通信特点的铝电解槽参数检测系统,可以很大程度地提高铝电解的水平。考虑到上述的设计要求,本文设计并实现了一套基于Zigbee技术的铝电解槽工艺参数监控系统。其主要内容与研究成果如下:(1)综合了现有的无线网络技术,本文重点介绍了Zigbee技术的特点及优点,网络的体系结构,并以低成本,低功耗,安全性高为目标,提出采用Zigbee无线网络技术的铝电解槽工艺参数监控系统设计。(2)根据上位机监控软件的功能设计,本文的铝电解槽工艺参数监控系统对生产运行所产生的电流,电压等数据进行实时监控,绘制出各个参数的曲线图,并给工人提供铝电解槽参数的历史数据进行参考分析。此外,通过对电解槽所运行参数的更改可以改变铝电解槽的工作状态,这样可以使得工厂更加高效智能和安全。(3)为了便于铝电解工厂管理人员的对铝电解槽的长期管理,本文设计了Web端方便人员登陆查看铝电解槽的异常电流电压等数据,便于记录铝电解槽的换极状况。与传统工厂相比,该参数监控系统具有可扩展性高,安全,维护方便,免布线,精度高等优点,易运用到实际生产中。
杨勇[5]2009年在《铝电解槽阳极电流的无线监测系统》文中研究说明铝电解槽是炼铝的主要设备,铝的生产过程中最主要的阶段是在电解槽中完成的,而阳极是电解槽的心脏,直接的影响铝电解槽生产和各项经济技术指标。阳极电流是铝电解过程的重要参数,阳极电流检测水平的提高对铝电解生产的改进有重要意义。本设计在原有的检测装置基础上,加入了采样模块,通过无线传输的方式将采样数据传送至计算机,由计算机的监测系统软件对电解槽进行远程实时监测,组成了一套简单、灵活的监测系统。数据收集系统由多个数据采样器和一个数据收集器组成。对目前的无线数据通信标准进行分析,设计了以AT89S52单片机为控制核心、nRF2401作为射频收发芯片的无线通信的子系统,作为数据收集系统的一部分。数据采样器增加了AD1674和74LS373等芯片组成的电路作为采样模块,能够实现数据的采样。而数据收集器则增加了串口通信模块,完成数据收集器与计算机的通信。利用C语言在Keil C51环境下开发了数据收集系统的数据采样模块、无线通信模块、串口中断模块等,实现了远程的数据采样和无线传输。本文详细的分析了数据收集系统的软硬件设计,并给出了软硬件实现的具体方法。本文以Visual C++作为开发工具,以SQL Server 2000作为数据库,开发了主机的监测系统软件,完成了数据的接收、转换、保存、查询等功能。利用对话框的支持,完成了界面的开发,该界面主要完成数据的显示等功能,并可以方便的进行操作。经过调试,数据收集系统可以进行阳极电流数据的实时采样和无线传输。监测系统软件可以完成显示、保存和查询数据等功能。
吴丽丽[6]2009年在《基于Web的铝电解槽槽壳温度监测系统设计》文中指出目前,我国的电解铝工业主要采用的是预焙电解槽生产工艺,电解槽是生产过程中的主要设备,其运行状况直接关系到铝的产量和质量。在复杂多变的槽况特征中,槽壳温度是电解槽运行中一个非常重要的参数,通过对槽壳各部位温度的连续监测,可以诊断电解槽的健康状况,定位槽破损位置并进行修补维护,防止误停槽和漏槽事故的发生,并延长电解槽的寿命。因此实现电解槽温度实时自动的监测是十分必要的。本课题是山东大学光纤传感技术研究中心与山东兖矿科澳电解铝股份有限公司合作建设的项目,通过比较分析目前的温度测量技术,按照相关行业的安全生产标准,设计一套基于Web的铝电解槽槽壳温度监测系统。系统的设计目标是:运用先进的光纤布拉格光栅传感技术,制作具有体积小、灵敏度高、稳定可靠、抗电磁干扰等优点的光纤Bragg光栅传感器作为现场温度检测设备,以大容量、高速度的光纤网络作为信息的传输介质,结合基于计算机网络,数据库和信息技术的软件系统,开发一个具有开放体系结构、易扩充、易维护、具有良好人机交互界面的铝电解槽槽壳温度实时监测系统,为企业的决策层提供实时准确的信息。山东兖矿科澳电解铝有限公司是本项目的试点单位,在对电解铝厂实地考察和与企业负责人充分沟通的基础上,我们分析得出监测系统的功能和性能需求,并设计了系统的总体结构框架,包括系统硬件和系统软件两部分。系统硬件部分的工作内容包括:根据光纤光栅固有的温度传感特性和实际挂接位置的尺寸要求,设计出传感器的结构,并对其制作封装;光信号传输系统的结构设计及布线;主控系统的设计,分为光信号解调系统和上位机系统两部分。本系统软件部分按功能分成叁部分:数据采集模块、通讯模块和上位机软件系统。数据采集软件的设计开发是在LabVIEW7.1环境下完成的,它负责温度数据的采集;通讯模块担负着将采集到的实时数据存储到数据库并从数据库中读取配置信息下发到硬件部分的重任;上位机系统采用B/S结构,允许用户通过Web浏览器,方便的获取生产现场的温度信息,它是整个监测系统的窗口,负责实现系统实时数据显示,历史数据查询、系统初始化和配置信息的录入、异常报警等任务。论文完成了上位机软件系统的需求分析、功能模块化、并通过使用Java语言编写Applet客户端程序实现了上位机软件的功能。数据库服务器是本系统的核心,负责系统数据的交换和共享,要求所用数据库具有性能好、可靠性高、响应速度快等优点,本系统选择使用Oracle数据库管理系统。论文详细给出了系统数据库从开始设计到投入运行各个阶段所做的工作,包括需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理设计和数据库的实施和维护六个阶段。铝电解槽槽壳温度监测系统的研究开发,将在很大程度上延长电解槽的使用寿命,提高铝生产过程中对重大灾害的预警防范能力。
吴醒非, 李文珍[7]2005年在《电解铝生产设备管理信息系统开发》文中认为本文针对中小型电解铝企业的生产特点,设备管理存在的管理模式陈旧、管理流程不明确等问题,设计开发了以网络技术、数据库技术为基础的电解铝生产设备管理信息系统。该系统不仅保证了电解铝生产同时可以帮助企业提高管理水平,降低成本,获得经济效益。
王俊卿[8]2005年在《铝电解槽多参数检测系统》文中研究表明铝的生产最主要的阶段是在电解槽中完成,槽电压和槽温度是铝电解生产过程的重要参数,所以这两种参数检测水平的高低对铝电解生产有举足轻重的意义。在实际生产中,不仅铝厂工人需要现场了解生产情况,而且生产管理人员需要远程监测铝电解槽状况。现场布线进行远程传输对于铝厂实际情况来说不太方便,无线传输相对具有一定的优势。因此,在检测系统的基础上,使管理者借助无线通信对现场槽况进行监测与分析,从而进一步提高铝电解生产控制水平,无疑是很有价值和必要的。 本文研究的铝电解槽多参数检测系统是以MSP430F449单片机为核心的无线参数监测系统。系统硬件分为现场检测端和远程服务器端两部分。现场检测端分为槽电压、槽温度的检测部分和无线通信部分。槽电压检测部分是利用铝电解槽自身的特点设计的简单的精密电阻分压电路,槽温度检测部分是和传统的温度检测元件一热电偶相结合的温度测量电路。远程服务器端主要分为无线通信部分和数据上传部分。该系统能够实现数据采集并实时显示,通过无线传输模块PTR2000+完成现场检测端和远程服务器端参数的传递,从而达到远程监测的功能。 应用程序用C语言编写。主要分为数据采集模块、温度线性化模块、电压转换处理模块、按键/显示模块、数字滤波模块、数据上传模块、无线通信模块等。给出了无线通信系统的软件,并根据系统实际需要建立了实现无线数据通信的消息指令方案,着重分析了无线通信协议的实现过程。经调试,不仅可以进行参数的现场显示,还可以将采集的数据发送到远程监测终端,并在PC机进行存储/显示。 本文以Visual Basic 6.0做为开发工具,编制了上位机数据接收和处理软件,界面友好,实现了数据接收,存储,显示。
滕尚伟[9]2008年在《铝电解槽槽壳温度在线检测及槽况诊断系统的研究与设计》文中研究指明铝电解槽是炼铝的主要设备,但是由于铝电解过程一个多变量耦合、时变和大滞后的工业过程对象,其自身内部复杂的物理化学过程、各种外界条件和作业的干扰,形成了复杂多变的槽况特征,这给生产操作带来了很多难题。现在很多电解铝企业通过强化电流的方法来提高经济效益,但是随着电流的增大铝电解温度也相应的增大,进而槽壳的温度也变大。随着槽壳温度逐渐增大,槽帮结会变得越来越薄,直至铝液从电解槽漏出发生“漏槽”的危险,由于槽壳温度是槽帮结壳的外在表现,因此电解槽槽壳温度的实时在线检测显得很重要。同时,根据槽壳温度以及电解槽工艺参数等建立槽况诊断专家系统,对电解槽能量和物料平衡进行诊断,对电解槽冷热趋势进行预估。这对指导铝电解生产有很重要的现实意义。以前电解槽槽壳温度的检测多采用人工的方法,这种方法根本适应不了铝电解企业自动化发展水平的需要。本文介绍了一种全新的铝电解槽槽壳温度在线检测系统的设计方法。该系统以C8051F020单片机为核心,采用在线式点式红外测温仪,通过采集控制器控制云台转动实现槽壳不同位置点的实时温度检测。系统通过CCD摄像头传回到主控制室的图象来判断测温仪是否对准被测点,从而达到准确测温的目的。同时,系统采用有线跟无线相结合的方式来实现现场和主控制室之间的通信。系统首先介绍了铝电解槽槽壳温度检测的意义并介绍了国内外发展现状,接着介绍了红外测温技术的发展与应用。然后重点叙述了本系统的软硬件设计过程及其方法。接着根据槽壳温度值及电解槽工艺参数,用对象-属性-值叁元组模式建立了数据库;根据各种病槽的发生原因、现象及处理方法,用产生式方法建立了规则库;在它们的基础上构建了专家系统,实现了电解槽冷热趋势的预估计。最后对本文的主要工作进行了总结,并对该系统的进一步发展提出了意见。
李铁军[10]2008年在《炭素煅烧加料控制系统的设计与实现》文中研究指明炭素阳极制品是电解铝生产工艺的主要耗材之一。炭阳极制品生产技术日新月异,与炭阳极制品生产的其它工序相比,回转窑煅烧工艺却发展迟缓,炭素煅烧生产成为制约铝工业发展的关键环节。炭素煅烧过程是一个较为复杂的生产过程,由于长期依靠人工经验,现场操作缺乏科学的指导,导致回转窑工况不稳定和石油焦回收率低。为此开发回转窑自动控制系统,对稳定回转窑工况、提高煅后焦质量以及实现生产过程综合自动化具有非常重要的意义。本文详细分析回转窑炭素煅烧工艺,针对回转窑给料系统给料量波动大、给料不准确的实际运行情况,以稳定生产为前提,以提高生产过程的自动化水平和产品质量为目标,采用PID控制算法,以影响煅烧温度的主要因素给料量为控制量,进行了回转窑加料自动控制系统的研究和设计。论文设计了加料控制过程PID控制算法及其在PLC中的工程实现;为提高系统的可靠性和实现系统的冗余备份,设计了联锁与协调控制算法。控制系统应用软件采用Wince组态软件和Siemens PLCS7-300系列的STEP 7语言编制,实现了煅烧过程重要参数的实时监视、给料量的稳定控制、故障的在线诊断和报警等功能。开发的炭素煅烧加料自动控制系统已正式投入炭素厂运行,实际运行情况表明系统可靠性高、实用性好。
参考文献：
[1]. 电解铝生产过程远程监测系统的研究[D]. 王燕. 清华大学. 2004
[2]. 电解铝行业压缩空气节能浅析[J]. 杨晓玲. 石河子科技. 2017
[3]. 电解槽全槽母线电流监测系统分析与设计[D]. 李娜. 贵州大学. 2015
[4]. 基于Zigbee的铝电解工艺参数监控系统的研究与实现[D]. 崔大鹏. 辽宁大学. 2017
[5]. 铝电解槽阳极电流的无线监测系统[D]. 杨勇. 大连理工大学. 2009
[6]. 基于Web的铝电解槽槽壳温度监测系统设计[D]. 吴丽丽. 山东大学. 2009
[7]. 电解铝生产设备管理信息系统开发[J]. 吴醒非, 李文珍. 轻金属. 2005
[8]. 铝电解槽多参数检测系统[D]. 王俊卿. 北方工业大学. 2005
[9]. 铝电解槽槽壳温度在线检测及槽况诊断系统的研究与设计[D]. 滕尚伟. 兰州理工大学. 2008
[10]. 炭素煅烧加料控制系统的设计与实现[D]. 李铁军. 中南大学. 2008