电解铝 计算机站

电解铝计算机站

1计算机自动化控制系统概述

我公司使用的计算机自动化控制系统是由沈阳铝镁设计研究院自动化所开发研制的，主要完成

电解、烟气净化、氧化铝贮运系统的过程参数检测和控制，以保证工艺生产过程的正常让行。

1.1电解计算机控制系统

为提高生产过程自动化水平，节约电能和提高劳动生产率，在电解车间采用了大板式智能槽控

机，每台电解槽配备一套智能槽控机，以实现动态跟踪监视每台电解槽的工况，自动完成阳极升降

控制、阳极效应自动检测及报警、阳极过程自动控制、出铝过程自动控制、设备自诊断、病槽诊断

及报警、设定控制电压、显示槽电压、系列电流、设定电压、用电量等。

计算机站共装设六台工业控制计算机（以下简称工控机），型号为ADVANTECHIPC-610。附属

设备有两台HP5100型激光打印机和两台飞跃牌NA-1250A型声频功率放大器。完成电解车间多套槽

控机的数据收集，过程动态跟踪显不，信息自动语言报警，生产统计，报表打印，人机对话/参数

生成/系统调试。

工控机三台分为一组，共分两组，分别对应控制两个电解车间。每组中设主控机一台，接口机

两台。每台接口机经通讯电缆连接至电解车间两个工段的64台槽控机，对其进行动作控制及完成

相应数据的采集工作。激光打印机连接于主机，用于报表打印工作。两台声频功率放大器的输出信

号经电缆分别连接至两个电解车间。每个工段装设两只高音喇叭，用于播放机房输出的广播信号。

1.1.1控制系统硬件配置

铝电解槽控制系统采用集散式多级分布式控制和决策管理相结合的结构形式，系统分为过程控

制级（DCC级）、过程管理监控级（SCC级），将系统数据采集、过程监控和生产管理有机地结合，

使控制系统具有可靠性高、适应性强和灵活方便等特点。

1.1.1.1过程控制级（DCC级）

每台电解槽配备一台智能槽控机作为槽控系统的DCC级。它是一台高度智能化的槽控机，具备

精确的数据采集电路，并安装有氧化铝浓度自适应控制软件，集数据采集、槽况解析、信息显示、

生产自动控制等功能于一身。其主要控制功能是：

（1）信息采集功能：在线同步采集槽电压、系列电流，接受并处理与人工作业工序相关的各

种手动信号。

（2）槽况解析功能：实时地解析槽况变化趋势，并俏出相应的诊断和预报。

（3）控制功能：氧化铝浓度自适应控制和智能模糊控制、极距调节和打壳下料、出铝、阳极

转接、边部加工等特殊过程控制。

（4）自诊断功能：诊断并记录和显示自身的运行状态和故障部位。

（5）生产管理功能：显示并存储各种槽况信息和控制过程信息。

（6）温度控制功能：执行专家系统预测结果，实现电解槽温度控制。

（7）实时显示工艺参数、效应信息、控制参数和管理参数。

1.1.1.2过程管理监控级（SCC级）

SCC级由主管理机和总线接口机组成，二者采用NT网联接起来。总线接口机采

用现场总线（CANBUS）与智能槽控机相连。

系列电流信号经过借口箱转换成频率信号，并经隔离、放大，通过系列电流总

线送至各台槽控机。系列电压信号经接口箱进行A/D转换后，送至过程管理监控机。

SCC级的主要功能如下：

（1）电解质温度动态预报与炉障内形在线仿真。

（2）槽况专家模糊诊断：对电解槽热行程、冷行程、热槽、冷槽、电压波动、滚动、氧化铝

浓度所处区域、阳极异常等作出预报以及对下料器状态进行判断。

（3）根据槽况修正氧化铝浓度和槽设定电压，计算氟化铝加料量，在线下达出铝量。

（4）槽控机设定参数查看/修改功能。

（5）显示和打印槽电压、系列电流、电解槽控制过程、槽控机控制状态等多种信息。显示方

式可由菜单来选择。

（6）槽状态曲线显示功能：可查看多种参数的历史曲线。

（7）可实现槽电压异常、阳极效应等自动语音报警功能。

（8）存储、生成和自动打印班报、日报、旬报、月报和换极表功能。

（9）通过监控网络与工厂的其他工作站交换数据，实现生产管理一体化。

1.1.1.2CKJ-III智能挖制机主要技术特点

CKJTH智能槽控机是电解铝生产过程控制的专用设备.它能在电解车间恶劣的环境下稳定工

作，具有抗冲击、振动和粉尘，以及较强的温度适应性；由于采用高度集成化的控制电路，维修简

单，有利于电解槽的连续生产。

•槽控机高度集成化：槽控机采用高集成读芯片，集CPU、A/D和I/O等在一块主控板上，省

去许多总线接口器件及接插器件，板上器件布局合理，抗干扰能力强。

­槽控机智能化：槽控机具有精确的数据采集电路，并安装有功能强大齐全的控制软件，集

数据采集，槽况解析，信息显示，生产自动控制等功能于一身，是一台（--对一）安全独立的智■能

槽控机。

•数据采集精确化：槽控机采用高性能的V能(AD650)、I/F转换器,具有温漂小，精度高，

抗干扰性能强等特点。槽电压输入范围在0—5V时，系统精度0.02%；在5—110V时，系统精度0.05%o

•控制方法现代化：槽控机安装有智能化控制软件，它应用现代控制理论，将氧化铝浓度自

适应控制和槽况专家智能诊断相结合，实现铝电解控制的现代化。

•语音广播自动化：控制系统采用多媒体技术，增加了自动广播功能，计算机自动广播槽况,

如：效应、手/自动、系列电压、系列电流等信息，为电解生产提供极大的方便。

•结构简单、布局合理化：槽控机结构分为动力箱和逻辑箱两个独立部分，整个逻辑部分只

用三块集成电路板一一主控板、显示板和监测板，动力箱采用的元器件，寿命长，可靠性高，外型

美观，整个箱体布局合理，结构简单，体积小，实现挂墙安装。

•操作、维护简单化：槽控机设计面向现场操作及维修，操作工人可直接通过面板上的按钮

及显示等与槽控机讲行对话，操作简单实用。工人无需具备专'业知识或讲行专门的培训。槽捽机还

具有功能强大的自诊断功能，定时或随机对槽控机各主要电路及器件进行在线检测，并随时显示或

在上位机打卬故障信息，使维修人员能及时发现故障，及时维护，保证系统的可靠性。

1.1.2控制系统主要软件功能

系统软件主要包括五部分：电解质温度动态跟踪；电解质温度自动控制；电解槽状态在线检

测和报警；氧化铝浓度自适应控制：专家模糊诊断系统。

1.1.2.1电解质温度均态跟踪

电解质温度动态跟踪实际上就是根据电解槽能量吸入和支出的不断变化，不断对槽内体系能

量平衡进行模拟。动态跟踪计算开始后，可随时显示任一时刻某电解槽的温度，显示出某时刻的槽

膛内型，并按要求计算出一段时间内的平均温度。

1.1.2.2电解质温度的自动控制

电解质温度与电解质分子比、电解槽设定电压及铝液高度有着很强的相关性，电解质温度可

通过槽设定电压、氟化铝加料量、铝水平来调节。本系统通过对在线数据和离线输入数据的分析，

确定出当口氟化铝添加量，并输出新的设定电压参与控制，实现了通过调节氟化铝加料量和设定电

压对电解质温度的自动控制。

1.1.2.3槽噪声在线检测

电解槽在生产过程中会时常出现电压针振，这种现象常称为槽噪声。出现槽噪声的原因主要

是铝液的过度波动和阳极异常引起的。实际生产中发现，由于不同原因引起的槽噪声会表现出不同

的针振幅值和频率特征。在生产过程中，槽控机实时监控着槽电压波动情况。一旦确认为波动，具

立即进入相应的监视程序，连续采集波动的频率和幅值；一定时间后，将分析出的结果送至上位机

进行报警。因此，可以依据在线采集的槽针振幅值和频率，即可对引发噪声的原因进行及时判断并

报警。

1.1.2.4氧化铝浓度自适应控制

铝电解槽氧化铝浓度最优自适应控制目的是在较好地保持物料平衡和能量平衡的前提下，将

电解液中氧化铝浓度稳定地控制在低浓度、高效率区。为了达到此目的，就要使控制机自动适应电

解槽本身而改变过程条件，使之工作于最佳运行状态，也就是说对铝电解槽实施“按需加料”，使

其氧化铝浓度始终保持在一定的范围内，从而较好地实现物料平衡。对极距亦进行系统分析，实现

按需调整，使能量平衡得到很好的保持。

在自适应控制方面，设计了自校正控制系统（见智能多模式控制系统框图），控制策略是根据

槽电阻斜率变化与氧化铝浓度变化的密切关系，利用槽电阻斜率的变化，调整加料速率，将加料过

程分为正常加料、减后加料、增后加料三个周期，加料间隔是根据电阻斜率的变化采用多级加料方

式，以确保氧化铝浓度快速调整至设定范围内，防止沉淀发生。在正常加料周期内进行极距调整，

使槽电阻始终接近参考电阻。

在铝电解生产中，电解槽可能受到各种人为的或实时的干扰，如出铝、换块、边部加工、阳

极效应、抬母线、电流大幅度波动等，这些干扰都会引起槽电阻的变化，并且计算机可能会误以为

是氧化铝浓度变化引起的。为了防止这些错误判断，在系统中设计了监控程序，当这些干扰发生时,

停止氧化铝浓度控制，启动监控程序对各种干扰进行识别，以对参数进行重新的估计和氧化铝浓度

跟踪，直到即将发生效应时再转入氧化铝浓度的自适应控制。

1.1.2.5专家模糊诊断系统

系统的主要功能有：

（1）槽况自诊断：系统根据在线采集的数据和人工输入的反映槽状态的信息和数据，进行综

合分析；推理判断电解槽的槽况及发展趋势并对病槽给引发的原因，供生产和管理人员做出决策和

调控时参考。

（2）出铝量和电流效率在线预测：根据槽况诊断和动态信息的结果预测电解槽的产品量，给

出出铝量的范围，以确保电解槽的热平衡状态和电解槽的稳定性，同时根据预测的产品量，预测电

流效率。

（3）主要控制参数在线调整和预测：根据槽况诊断和动态仿真的结果，分析电解槽内的物料

能量平衡状态，自动调整氧化铝浓度设定值和槽电压设定值，并根据电解质分子比、电解温度、槽

电压、槽况等预测筑化铝的F1添加量值。

1.2电解烟气净化控制系统

我公司共有四套烟气净化系统，其控制采用PLC加上位机，对净化流程的主要参数进行监测和

控制。

1.2.1仪表监测和控制的主要内容

1.2.1.1引风机风门遥控调节；

1.2.1.2引风机入口压力、温度检测，测量参数:0—4000Pa,-30〜100」；

1.2.1.3流风罗茨风机出口压力检测,测量参数：0〜30KPa；

1.2.1.4气提罗茨风机出口压力检测，测量参数：0〜6（）KPa；

1.2.1.5反吹风机出口压力检测，测量参数:-4〜4KPa；

1.2.1.6布袋除尘器进Hl口压差检测，测量参数：

1.2.1.7氧化铝料仓［新鲜氧化铝、载氟氧化铝料仓）连续料位检测；

1.2.1.8新鲜氧化铝下料量检测,测最参数：0〜301：

1.2.1.9氧化铝循环系统（循环氧化铝、载氟氧化铝、新鲜氧化铝）断流报警；

1.2.1.10烟气总管压力检测,测量参数:0—2000Pa；

1.2.1.11压缩空气管压力检测，测量参数：0〜0.8MPa；

1.2.2PLC控制系统主要完成功能：

1.2.2.1显示工艺流程画面；

1.2.2.2动态显示工艺流程中各监控点的运行状态；

1.2.2.3除尘器吹扫的手动、差压、定时程序控制。

1.3氧化铝贮运控制系统

我公司共有四套超浓相输送系统和两套氧化铝浓相输送系统，其控制采用PLC加计算机对浓

相、超浓相输送流程的主要参数进行监测和控制。

1.3.1仪表监测和控制的主要内容

1.3.1.1设置料斗称实现氧化铝自动配料过程；

1.3.1.2各料仓（新解氧化铝仓、载氟氧化铝仓、氟化盐仓、冰晶石仓、缓冲仓、电解槽末

端料箱）设料位检测；

1.3.1.2输送管路上电磁阀、闸阀、风机开关控制。

1.3.2PLC控制系统主要完成功能：

1.3.2.1显示工艺流程画面；

1.3.2.2动态显示,2流程中各监控点的运行状态;

1.3.2.3根据各料仓料位高低，实现对风机、电动阀门的自动控制。

2铝电解控制系统主要设备规范

2.1槽控机

2.1.1概述

我公司一、二期256台槽控机均为沈阳铝镁设计研究院自动化所设计生产的智能化控制终端,

型号为SKJ-HI,外围配套安装气控柜。槽控机分左右箱体一一动力箱、逻辑箱。

2.1.2动力箱

2.1.2.1空气开关

・C45N2P10A

・C45AD3P40A

•MX+OF（分励脱扣）MX+OF220〜415VAe接点3A

2.1.2.2接触器

・型号：3TB44

­线圈电压：220VAC

•触头：32A

2.1.2.3槽压表

・量程：0〜100V

・精度：。〜1OV为±0%；10〜100V为0.5%

・分辨率：10MV

•显示方式：41/2位LED

•工作环境：温度-1（）〜50C

・电源：AC220±10%50HZ

•功耗：小于5VA

•外形尺寸：120X120X60IIWI

2.1.2.4检测板

•输入通道数：8路

・输入电压范围：0〜380VAC

•数字量输出通道数：8路

•输出通道组数：1组（8B计/组）

_£作电压：12VDC

•隔离电压：1500YDC

•工作温度范围：0〜60c

2.1.2.5箱体外形尺寸：400X500X270mm

2.1.3逻辑箱

2.1.3.1开关电源

•交流输入电压：180〜260YAC

•交流输入频率：47-63HZ

・直流输出路数：6路（+5V、5A；+15V、1A；-15V＞1A；+12V、3A；

+5V、1A；+5V、1A）

•负载输出调整率：＜0.2%

•输出纹波电压：W50MV（VPP值，含噪声）

•输出电压可调范I韦I:＞10%

•效率：满负载72%（100N以上280%）

•温度系数：0.02%℃

•保持时间：满载时201ns

・过压保护：+5V,输出时为5.6—6.4V

•过流保护：对所有输出均实行过载保护

・交电位测试：输入与地、输入与输出之间加L5KV交流，保持1分钟，满足UL和CSA

安全规范要求

­漏流小于10UA,满足ULT和CSA安全标准

•绝缘电阻：输入与地、输入与输出之间＞30MohTi,满足VDE绝缘标准

•工作温度：-20〜60℃

•存储温度：-20〜85℃

2.1.3.2固定继电器

•控制路数：5路直流负载

•输出端额定工作电压及电流范围：380VAC/5A

・交流工作电压范围：160V〜430VAC

•通态压降：＜3V

,开态断态漏电流：＜5mA

,开启时间：＜10ms

,关断时间：＜10ms

2.1.3.3主控板

（1）CPU部分

•CPL-类型：8044/BITBUS增强型微控制器

•字长：8位指令8位数据

・CPI.时间速度：12MHz

•工作温度：0℃〜65℃

•存贮温度：-40〜+85C

•相对温度：90%（无凝结）

（2）24路光隔开关量功能输出

•24个开关量输出占用三个连续的口地址

・各输出信号具有锁存功能

•每路输出负载能力达200MA

（3）24路光隔开关量输入

•24个开关量输出占用三个连续的口地址

•单端输入

（4）V/F转换

・输电压范围：0〜11OV

・输出频率范围：0〜100KHz

・系统精度：0〜10V、0.02%以下；10V〜110V、D.05%以下

•分辨率：16位

・工作电压：±9V〜±18V

•工作温度：0〜70℃

•保存温度；一25℃~125℃

2.2工控机

型号IPC-6I0CPU类型PentiumIIIXENO

CPU速度IGMHz总线类型PCIISAIDE

内存容量256MHz内存类型SDRAM

硬盘容量40964MHz软驱类型SONY1.44M

光驱类型BENQ声卡类型兼容声卡

显卡类型PCI3D显示器类型ViewSonicVE170

键盘类型罗技101鼠标类型罗技2D

2.3激光打印机

型号HP-5100最大打印幅面A3

输出颜色黑色每分钟可打印文档14页

2.4声频功率放大器

型号NA-1250A输出功率250W

输出电压120V输出阻抗16Q

2.5气控柜

2.5.1概述

我公司电解车间每槽配气控柜一台，共256台，由鞍山电磁阀有限责任公司提供，型号

QKG-Dio

2.5.2功能介绍

可完成电解槽四点打壳、四点下料，由槽控机运行程序控制。

2.5.3技术参数

2.5.3.1额定电压：AC220V50Ilz

2.5.3.2公称压力：0〜l.OMpa

2.5.3.3使用介质：压缩空气等清洁无悬浮物的气体

3铝电解控制系统的作业

3.1主机

3.1.1主机功能说明

主机主要任务是：数据输入、报表打印、历史趋势曲线、运行趋势曲线、仿真计算、专家结果

预测、专家结果查看、异常信息报警和语言报瞥。

3.1.2界面操作说明

运行“铝电解槽智能多模式控制系统”程序，进入该系统主操作界面，屏幕上显示“打印报表”，

“运行趋势”，“录入数据”，“历史趋势”，“动态仿真”和“结果显示”六大功能块，以及显

示系列电流和系列电压，将鼠标指示箭头移动到某一功能块，单击左键即可进入相应功能块操作界

面，所有界面操作均以人机对话形式实现（如图3-1所示）。

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图3-1

本控制系统设有两台接口机，选择某一台接口机则显示对应功能块或打印该接口机所管理的电

解槽各类信息。

3.1.2.1打印报表

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图3-2

用鼠标左键单击此功能块即可打印班报表，日报表，效应报表及换极表等，异常信息报表包括

“手动信息”和“故障信息:并可选择是否打印当前报表或打印以前报表（键入相应FI期或班次）,

打印份数可选，默认值为1。完成后单击“返回”即可（如图3-2所示）。

3.1.2.2运行趋势

用鼠标左键单击此功能块即可查看各槽电压运行曲线趋势图，如图3-3所示。

单击“开始”，屏幕上显示：如3-4,输入你所要查看的槽号、日期和班次，屏幕上即出现该

槽此日此班的历史曲线，横和为时间，纵轴为槽电压，从动态曲线上可以准确分析电解槽控制状况,

还可查看某小时电解槽的历史曲线，详细分析某时某刻的控制数据。单击“返回”即可回到上一级

画面。

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图3-3

图3-4

3.1.2.3录入数据

该功能块用于人工输入各离线参数。用鼠标左键单击此功能块即出现图3-5所示:

图3-5

“录入出铝量”、“分子比”、“原铝质量”、“铝水平”、“电解质水平”和“槽温度”六个子功能

块，当需要输入某项参数时，单击相应功能块即可输入各参数值，其操作按屏幕提示进行。

3.1.2.4历史趋势图

用鼠标左键单击此功能块即可查看各槽出铝量、铝氯量、氟盐量、分子比、设定电压、槽温度

等的历史曲线趋势图，如图3-6所示。

232惜号

上台僧|下台m|mr一天|工，一天|

图3-6

单击“开始”屏幕上显示：输入你所要查看的槽号、年份、月份和日期（如图3-7所示），屏

幕上即出现该槽此月此日的历史曲线，横轴为时间，从历史曲线上可以准确分析出当日最近一段时

间铝量、铝氧量、氟盐量、分子比、设定电压、槽温度等的变化趋势。单击“返回”即可回到上一

级画面。

图3-7

3.1.2.5动态仿真

用鼠标左键单击“动态仿真系统”模块。

3.1.2.6显示结果

用鼠标左键单击此功能，即可出现仿真结果、专家结果、参数修改三个功能块（如图3-8所示）。

（1）仿真结果

用鼠标左键单击此功能即可出现如图3-9所示，点击“开始”菜单键入槽号显示该槽的仿真结

果，单击“返回”即可回到上一级画面。

图3-9

（2）专家结果

用鼠标左键单击此功能即可出现如图3-10所示，点击“开始”按钮输入槽号即可显示专家诊

断结果，单击“返回”即可回到上一级画面。

图3-10

（3）参数修改

用鼠标左键单击此功能即可出现如图3T1所示，此时可修改各项参数。

图3-11

3.2接口机

3.2.1主要功能

接II机程序是整个电解计算机控制系统的重要组成部分，其主要功能如下：

3.2.1.1与电解车间的槽控机进行通信，采集系列电压、电流和槽控机的有关数据信息，并

将它们显示在监视屏幕上。

3.2.1.2在接口机上对系列电压、电流和槽控机的有关参数进行修改。

3.2.1.3生成电解班报表、日报表、月报表以及效应报表。

3.2.1.4有关电解数据（如出铝量、分子比、原铝质量等）的输入。

3.2.1.5显示单槽的历史曲线（包括系列电流、槽电压、槽电阻、针振、累计斜率及加料间

隔曲线的显示）。

3.2.1.6在线实时跟踪槽况显示曲线。

3.2.1.7实时过程画面监视槽控机工作状态。

3.2.1.8系列通讯在线检测。

3.2.1.9槽故障信息及画面显示。

3.2.1.10有关接II机程序的系统维护操作。

3.2.2主界面说明

该控制系统采用了基于windows的操作界面，主显示界面如图372所示。屏幕上部设有槽“状

态信息”、“槽况信息”、“修改参数”、“运行曲线”、“系列检测”、“故障信息”、“效应

查询”、“报表”及“系统维护”栏目，还配有单项内容修改图块及日期、时间、系列电压、系列

电流的实时显示；屏幕右侧显示区实时显示异常槽况；主屏显示每台槽的槽号、当前槽压、当前间

隔及操作状态，实时监测全系列及各电解槽工作状况。本系统设两台接口机，每台借口机监控64

台槽况信息，每屏显示32台槽信息，每隔30秒刷新一次。

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.图3-12

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主界面中各种颜色.的含义表示如下：

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•槽号前.的小手标记：黄色：半自动;

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粉红色：手动;

•当前槽压：兰色：电压偏低；

红色：电压偏高；

无色：电压正常；

・UDM：升降机构异常报警

•FMF：下料机构异常报警

3.2.3系统操作

接口机采用Windows画面操作，可通过人机对话形式完成各种参数的修改。

3.2.3.1功能参数修改

点击“修改参数”栏可进行“单槽参数修改”和“系列参数修改”，由于这些参数对槽控机的

控制非常重要，不允许随意对其进行修改，因此进入此功能时将需要你输入密码。初始口令为

“1234”，系统提供了修改口令的功能（见3.2.3.7中的第一条）。

（1）单槽参数修改

a设定电压（4.15V）、加料间隔（72S）、效应间隔（72H）：根据电解车间有关技术人员提

供的参数，点击相关栏目及相应槽号，调整上下指示筋头即可修改数值，准确无误后，点击“确认”

键即完成了参数的修改。

b联机/脱机参数（联机）：指屏蔽或恢灯接口机与该台槽控机通讯的便能开关：点击相应

槽号调整上下指示箭头，点击“确认”键即完成了此次修改，并将新值送入槽控机内。

c常规/自适应（常规）：指槽控机运行不同的控制程序的使能开关；常规控制即定时加料，

自动调整阳极，不进行氧化铝浓度跟踪；自适应控制即自动调整阳极、进行氧化铝浓度及专家系统

的在线跟踪，操作同“联机/脱机参数二

d氟盐控制开关（手动）：指专家系统实时跟踪槽况给出的当日氟盐量在线调整使能开关，

操作同“联/脱机参数”.

e单槽日氟盐量（0次）：指加料次数。

f温度控制开关（常规）：可修改为“常规/温控”。

g效应控制开关（关闭）：当此功能开启时表示：在效应未发生而快要发生时，槽控机就开

始自动加料，取消此次效应。以此来控制效应的发生，减少效应发生次数。

h效应处理开关（关闭）：当此功能开启时表示:在效应发生以后，槽控机将进行大量下料，

来熄灭此次效应。

（2）系列参数修改

a系列标准电流：指进行系列标掂电流调整时由接口机修改该值，点击该栏目调整上下指

示箭头至所需数值，准确无误后，点击“确认”键即将新的系列标准电流写到槽控机中完成了此次

修改。（300KA）

b系列加工参数：包括打壳时间（3S）、下料时间（7S）,点击该栏FI调整上下指示箭头至

所需新的打壳或下料时间，准确无误后，点击“确认”键印完成了此次修改，并将新值送入全系列

每台槽控机中。

c波动效应参数：包括效应电压判定值（8V）、AEB中下料次数（6次）、效应等待持续

时间（180分）、波动高电压保持时间（60分）、效应自动处理时间（120秒），点击该栏目调整上

下指示箭头至所需新的数值，准确无误后，点击“确认”键即完成了此次修改，并将新值送入全系

列每台槽控机中。

d过程控制参数：包括出铝过程控制参数、换阳极过程控制参数和边加工过程控制参数三

组数据，每组数据中包括附加电压、附加电压时间及停NB时间，点击该栏目，根据生产车间技术

人员提供的数据，调整上下指示箭头至所需新的数值，准确无误后，点击“确认”键即完成了此次

修改，并将新值送入全系列每台槽控机中。

附加电压附加电压时间停NB时间

•出铝80MV30分6分

•换机100MV40分10分

•边加工120MV60分15分

e控制周期参数：包括“正常周期限定时间”（24分）、“增量周期限定时间（45分）”、“减

量周期限定时间（90分）”及“周期调整系数”（0）、“增量调整系数”（1.0）、“减量调整系数”（1.0）,

修改该组参数可直接参与调整全系列电解槽中的氧化铝浓度，点击该栏目，根据生产实际控制效果，

修正相关值，调整.上下指示苗头至所需新的数值，准确无误后，点击“确认”键即完成了此次修改，

并将新值送入仝系列每台槽控机中°

注意：

•周期调整系数（-3—+3）：将对浓度进行较大的调整。向“正”方向调整，降低浓度,向“负”

方向调整提高浓度。在浓度普遍偏高时，如沉淀较多，经常出现效应等待失败，则可以将此参数

向“正”方向调整1,甚至2。反之，如果突发效应较多，则可以将此参数向“负”方向调整1

或2。

•增量调整系数（0.4—1.6：:此参数将用来修正增量周期系数。例如增量周期加料间隔为60S,

设定为100S,则增期系数=0.6.“增量调整系数”将会修正0.6.这样，可以调整浓度，但调整

幅度相对较小。“增量调整系数”向大的方向调整，增期系数减小，如，变为0.5,则浓度提高。

反之增期系数降低，如变为0.7,则降低浓度。一般修正此参数时，每次应修正（）.2,即，如从

1.0-*1.2,或1.3.反之变为0.7或0.8。

•减量调整系数（0.4-1.6）:此参数将用来修正jm3量周期系数。例如jm3量周期加料间隔为

1605,设定为1005,则减期系数=1.6.“减量调整系数”将会修正1.6.这样，可以调整浓度，

但调整幅度相对较小。“减量调整系数”向大的方向调整，减期系数减小，如，变为1.4,则浓度

提高。反之减期系数降低，如变为1.8,则降低浓度。一般修正此参数时，每次应修正0.2,即，

如从1.1.2,或1.3.反之变为0.7或0.8o

•在修正“减量调整系数”和“增量调整系数”时，二者应同时修改。而且，在调整浓度时应采取

卜.面方式：将“周期调整系数”调整1（即增减1）,同时将“减量调整系数”和“增量调整系数”

调整0.2。如果效果仍不理想，再调整“周期调整系数”，即再增减1。“减量调整系数”和“增

量调整系数”再调整（）.2

•此三个参数，不应经常修改。每次修改后要观察一段时间再行决定。另外，如果在较大修改后仍

不见效，要考虑修改NB间隔。同时将此三参数改回原值。再者，在自适应浓度控制时，设定的

NB间隔应基本为：理论值的1.05倍。

f氟盐控制参数：“口送氟盐时间”（6点）

g控制范围参数:包招“可控槽电压上限（4.8V）/下限（3.5V）”,“高灵敏区电压卜.限（30MV）

/下限（-20MV）”，“低灵敏区电压上限（100MV）/下限（-20MV）”，“电流可控范围上限（15KA）/

下限（75KA）”和“停NB电流限定值（150KA）”。点击该栏目，根据生产需要，修正相关值，调整

上下指示箭头至所需新的数值，准确无误后，点击“确认”键即完成了此次修改，并将新值送入全

系列每台槽控机中。

3.2.3.2运行曲线

点击菜单中的“运行曲线选项”，将显示如图3-13所示界面.该界面显示了单槽当天24小时

的电流、电压、电阻、累计斜率、针振和加料间隔的曲线。

2SJ

W历—3级I1*3目I刖…二J

电旅(KA)

<S(v)

电U

累到

针友(nv)

ICW(s)

图3-13

点击界面右上角的槽号选框或日期选框中的向下箭头，将分别跳出选择界面，用于选择要观察

的槽号和日期。

在该界面的电流、电压、电阻曲线.上单击左键，将显示当前槽的电流、电压、电阻小时曲线,

如图3-14所示。

图3-14

在该界面的顶端，可以通过复选框来选择同时显示三条曲线或单独显示某一条曲线。在右下角，

可以用前面所述的方法来选择槽号、日期，选择小时则通过上下箭头实现。

另外，该界面还具有放大功能。首先点击右侧的“放大”按钮，然后按住鼠标左键，在曲线图

上选取所要放大的区域，松开左键，再点击右键即可。该操作可重复进行。点击右下角的退出按钮,

即可回到上级界面；

在该界面的累斜、针振、间隔曲线上单击左键，将显示当前槽的累斜、针振、间隔小时曲线。

在“历史趋势曲线”主界面上单击右键，将显示当前槽当天的班曲线。

该界面的操作，与前面所述小时曲线界面的操作相同。

3.2.3.3状态信息

当点击菜单中的“状态信息”选项时，屏幕会显示如图3T5所示：

士士匚士工士二士士工口士士士士2

201202203204205206207208209210211212213214215216

*

=^^W卡

眉

-W-旧

9旧9T

H

||AaaAaAaAJLaA

82232252262282292

2202223032

21r

222

-士

图3-15

该界面显示了当前屏幕32台槽的状态信息。点击左下脚的选择框，可以在一区和二区间进行

选择。点击右上角的“返PT按钮将问到主界面。

形似计算机的小图标代表车间中的槽控箱，形似电解槽的小图标代表车间中的电解槽。

界面中各种颜色的具体含义如下：

•槽控箱：红色/灰色闪烁：有故障；

黄色：半自动；

淡兰色：手动；

•电解槽：深绿色：正常；

淡红色：电压高；

淡兰色：电压低；

黑色：无通讯或停槽；

兰色：电压波动；

黄色闪烁：效应；

图3-16

该界面即显示了该台槽控机逻辑箱显示面板的当前显示，从而可以通过接口机了解车间中槽控

机的工作状态。

该界面显小r该台电解槽的槽压、系列电流、各种当前的状态参数以及当前打壳卜料的情况。

点击左上角的“退出”按钮则回到上一级界面。

3.2.3.4系统检测

点击“系统检测”栏目可对全系列槽控机通讯情况进行检查，实时检测异常槽号。

3.2.3.5故障信息

点击主界面菜单栏中的“故障信息”选项，将显示“故障信息查询”界面，如图3T7所示。

图3-17

在该界面的下部列出了有故障的槽控箱的槽号，并在槽号后用“****”表示出该槽所出现的故

界面的下部则列出了故障代码所表示的含义o

在该界面上点击任一故障槽所在行，将以直观的方式显示该槽的故障，并指出故障点。如图

3-18所示。

定时单元

B

U

S

计效

单元

图3T7

该界面显示出了槽控机的结构框图，哪一部分若出现故障，将以闪烁红色的方式表示。左下角

为当前槽号和故障列表。点击左上角的“返回”按钮，将回到上一级界面。

3.2.3.6报表生成

（1）手动生成班报：当班报未正常生成时，可点击此项，重新生成上班班报。

（2）手动生成日报：当日报未正常生成时，可点击此项，重新生成前日的日报。

（3）手动生成月报：当月报未正常生成时，可点击此项，重新生成上月的月报°

（4）手动生成效应报：当效应报未正常生成时，可点击此项，重新生成上班的效应报。

（5）手动生成故障报：当故障报未正常生成时，可点击此项，重新生成上班的故障报。

3.2.3.7系统维护

（1）修改口令：点击该项，输入新口令和原口令，点击“确认”键即完成了口令的更改。

（2）系统复位：系列通讯出现异常时，点击该项，可对全系列槽控机通讯口进行复位。

（3）退出系统：点击该项，即可退出接口机监控程序的运行。除非特殊情况，不要箱意退出

监控程序。

（4）发送报表：点击该项，即可发送报表。

3.2.3.8槽况信息

点击菜单栏中的“槽况信息”选项，将出现如图377所示的选择框。

该界面将显示该槽的当前槽况信息，以及从点击时刻起到未来6分钟的电流、电压、电阻曲线。

点击右上角的“返回”按钮，将回到主界面。

1O1102103104105106

10710810911O111112

113114115116117118

119120121122123124

125126127128129130

131132

图3-17

3.2.4注意事项

3.2.4.1一般情况下，不要对系统配置进行修改，否则有可能导致系统瘫痪。

3.2.4.2不要随意更改系统时间、日期。更改系统的日期、时间有可能导致系统保存的数据

紊乱，打印报表不准。大幅度地改变系统日期、时间有可能导致系统不能稳定，甚至系统瘫痪。

3.2.4.3对系统中的“修改参数”功能要认真、准确，不正确的参数有可能导致电解车间的

槽控机动作不正常。

3.3槽控机

3.3.1控制系统组成

铝电解计算机控制系统是专为铝电解生产开发的自动控制系统，该控制系统由一（二）台管理计

算机、二（四）台接口计算机和128（256）台槽控机组成一套集散式计算机控制系统，每台电解

槽配备一台槽控机，独立控制该台电解槽；接口计算机和管理计算机设置在微机中心，接口计算机

通过通讯总线与每台槽控机相连接，实时采集各电解槽状态及控制状况等数据，实现在线监视电解

槽生产过程，并为管理计算机提供生产管理所需的各种参数。

3.3.2槽控机组成

槽控机由动力箱和逻辑第两部分组成，左侧动力箱上设有槽压表，“手动/自动”转换开关和

“阳极升或降”，可完成手动阳极升、降。在“手动”方式进行阳极升、降操作时，升降不受槽控

机的保护限制；右侧逻辑箱上设有槽电压、系列电流、各种参数显示、各种状态指示灯及操作按键。

3.3.3槽控机基本功能

槽控机可实时采集槽电压、系列电流信号，并根据设定的各种参数，在自动状态下完成阳极升

或降、打壳、下料、效应处理、辅助加工和出铝、换极及边加后过程控制等；也可在手动状态下由

人工操作，完成相应功能。

3.3.4槽控机控制参数设定

以下各参数均可根据生产实际情况，通知计算站修改。

3.3.4.1设定电压

在标准系列电流（例如300KA）下希望保持的槽电压值。设定范围：3.5—4.8V。

3.3.4.2加料间隔

两次加料之间的间隔时间（秒）。

3.3.4.3出铝后过程控制

电解槽在出铝后需附加一定的电压值，并保持高电压一段时间。

•附加电压：在原设定电压基础上附加该值，并以此值作为目标值进行控制（120mV）。

•附加电压时间：保持附加电压的时间（6（）分钟）。

•停NB时间：出铝过程控制中，停止加料时间（1（）分钟）。

附注：

•“停NB时间"指在"自动”状态下，按下“出铝”键后，开始停止加料的时间。该值可根

据出铝操作及生产实际情况来设定。例：希望减少四次加料，即约减少14—15Kg氧化铝加料量，

则可设定“停NB时间”为10分钟。在“停NB时间”结束后，仍按设定的正常加料间隔进行加料。

•全自动状态下，在开始出铝操作后按下“出铝”键，若出铝过程结束后电压超出可控电压

范围（现设定为：4.8V）,则应手动调整到可控电压范围内，然后立即转入全自动状态。

•在铝操作之前按下槽控机（逻辑箱）面板上的出铝按钮后，槽控机会跟踪出铝过程，自动

下降阳极，无需置手动状态人工下降阳极。但如果电压上升过快，槽控机自动降低阳极不及时，导

致电压超限，此时则需人工下降阳极。

•上面参数为系列参数，即仝系列每台槽在进行“出铝后过程控制”时均按上面参数进行控

制，建议每台槽的出铝操作一致。

3.3.4.4换极后过程控制

电解槽在换极后需附加一定的电压值，并保持一段时间。下面参数可根据生产实际情况，通知

计算站修改：

附加电压：在原设定电压基础上附加该值，并以此值作为目标值进行控制（120mV）o

附加电压时间：保持附加电压的时间（60分钟）。

停NB时间：在换极过程控制中，停止加料时间（15分钟）。

附注：

•“停NB时间”指在自动状态下，按下“换极”键后，开始停止加料的时间。该值可根据换

极操作时进入槽中氧化铝量（估算）的多少及生产实际情况来设定。例：希望减少六次加料，即约

减少21—22Kg氧化铝加料量，则可设定“停NB时间”为12分钟。在“停NB时间”结束后，仍按

设定的正常加料间隔进行加料。

•全自动状态下，在开始换极操作前按下“换极”键，进入换极过程控制。若换极操作出现

异常（换极时间过长等），例如：换极时间超出“附加电压时间”，建议根据电解槽缺料情况手动补

料，并再次按下“换极”键，以保证换极后能量的补充。

•上面参数为系列参数，即全系列每台槽在进行“换极后过程控制”时均按上面参数进行控

制，建议每台槽的换极操作基本一致。

3.3.4.5边加后过程控制

电解槽在边加后需附加一定的电压值，并保持一段时间。下面参数可根据生产实际情况，通知

计算站修改：

附加电压：在原设定电压基础上附加该值，并以此值传为FI标值进行控制（150mV）o

附加电压时间：保持附加电压的时间（60分钟）。

停NB时间:在边加过程控制中,停止加料时间（20分钟）。