电解铝生产设备的智能化操控系统探析

王云靖

摘要：随着科学技术的不断进步，人们的生活水平逐渐提高。现如今人们对于生活的标准和要求也越来越高，铝作为人们生活中必不可少的生活材料其产出方式得到了全世界人民的高度关注。为了满足社会对铝材料的需求，我国电解铝项目逐年增多，规模也在逐步扩大。为此，电解铝生产过程的安全性也需要得到相应的提高。基于此，本文简要介绍了电解铝企业生产特点，并对其智能化操控系统进行详细分析，同时探究其操控方法，以推进电解铝行业的发展。

关键词：电解铝;生产设备;智能化操控系统;操控方法

引言

在社会的不断变革下，我国电解铝行业也得到了长足的发展。现如今我国电解铝行业的相关部分技术已经达到世界领先水平。但在电解铝生产智能化设备方面，我国水平依然较为落后。电解铝智能化设备的各个系统由于其具有独立的结构，运行过程中也是独立的，我国在生产过程中，协调各个系统相互配合和后期维护保养的能力依然有所不足，这就导致电解铝智能化生产设备无法充分的发挥其原有功能，也间接的增加了工作人员的劳动强度、生产效率不高的问题。

一、电解铝企业生产特点

目前，我国在经济不断发展的形势下各行各业也得到了巨大的进步。其中工业、交通运输和建筑业以及电力传输都离不开铝材料的应用。而电解铝作为铝材料生产最重要的途径之一在我国也得到了广泛的关注。现如今电解铝企业如雨后春笋遍地开花，并且成长势头极为迅猛。

现就包头铝业有限公司进行深入探析，发现在其生产过程中一直遵循着“成为铝冶炼、铝合金行业世界一流企业”的愿景，并且在生产中如下几个特点：①生产铝锭的过程具有连续性的特点;②电解铝企业由于其设备的特殊性一般无法熔炼其他金属物质，因此其具有产品单一的特点;③作为电解铝生产企业，其生产设备一般造价较高，如果遇到故障停产将会给企业带来巨大的损失。包头铝业有限公司是流程型生产企业，其一般具有较高的自动化程度，因此在设备投入生产前需要对设备进行全面检测，调节工艺参数，并进行联动测试，以防在生产过程中出现问题影响企业的效益。④包头铝业有限公司已经将环保新技术应用于生产当中，积极响应了我国环保方针，为环保事业做出贡献。

二、电解铝智能化操控系统

智能化操控系统是以计算机技术、网络技术、信息通讯技术等集合实现的。该系统是通过对算法的编程和设备的联动来实现自动智能化控制的能力。智能化操控系统一般具有通过参数调节而到达产品质量改变的特点。

在电解铝企业当中，电解铝槽是必不可少的设备，其中一般会将电、磁场、热能等能量进行相互转换，并且在其中电解质也会出现物理和化学的变化。在电解铝操控系统中，经过人工周期性长时间作业，在无法测算的失误积累上，电解铝槽会出现各种各样的问题。槽电压与槽电流是电解过程中最为主要的信号，通过该信号的监测能够避免大部分生产过程中的问题。如果需要进行电压调节，可以通过机械装置调节极距、去除槽内沉集余料等方式来进行调节，这种方式也能够改变电解质中溶液的浓度。在生产过程中，无法有效进行氧化铝溶液的浓度测试，然而想要对其作出改变可以通过改变下料周期的方式进行。在手动控制方面，铝电解槽具有变量难以控制、时间周期把握不准等特性，从而造成一系列不确定的结果。而电解铝智能化控制系统能够有效的控制这些变量，从而提高产品质量的稳定性，已提高企业的经济效益。

三、智能化操控方法研究

现如今，我国电解铝企业已经开始准备将智能化控制系统应用于实际生产过程中。该系统的应用能够实现对电解铝槽的精准控制。

在系统的操控过程中，工作人员通过对子系统、动态仿真系统的控制，以及对电解铝槽状态的监测，从而实现系统的独立且协调合作的运行，进而实现铝的高效生产。

3.1新型电解铝槽监测系统

电解铝槽监测系统监测得出的数据在精确程度上并不完善，从而在后续的生产过程中可能出现生产问题，造成企业的损失。为了解决这个问题，在电解铝槽监测系统中加入神经网络技术对专家只系统，该系统具有独立的知识库构建，通过该系统的应用，能够有效的提升监测数据的准确性和完全性，从而在一定程度上能够提高产量和产品质量，进而实现电解铝企业效益的提升。

3.2实时操控子系统

推理机作为实时操控子系统的重要组成部分在电解铝企业中也得到了广泛的应用。推理机运用的部分规则可以通过借助“ifthen”模糊产生式来展示，推理机使用的全部规则可以对规则集进行分组，然后集中保存于规则库里。这种库通过自修复、情况分析、控制设

定值修正、以及下料和极距的控制因素组合而成的规则集。借助槽况的变化和控制模式的变化情况，电解槽可将输入模糊变量所对应的精确值的论域及输出模糊变量所对应的精确值论域进行修订，从而帮助在线自动调整模糊专家控制器实现动态与静态品质目标，并且保证效果与效率。

3.3在线仿真子系统

在线仿真子系统是一种利用物理场计算机仿真原理来实现对所有能收集和量化来的物理场变化的系统。该系统借助动态仿真数学模型与物理场特征参数来求解，进而利用二维动态图来形实现仿真效果的系统。此系统中最具价值的技术是槽内的温度分布及槽膛内部形状。

四、設备智能化系统操控下的包头铝业有限公司

现如今，包头铝业有限公司也随着时代的进步而大力发展着。包头铝业现如今围绕“成为铝冶炼、铝合金行业世界一流企业”的愿景，以“一体两翼”为优化产业结构目标，坚持“聚焦战略、提升管理、改革创新、稳健发展”的治企理念，以“对标管理”为企业日常工作主线，以“适应理念、转变观念、提升素质”为企业高质量发展支撑，努力突破制约企业发展的瓶颈，持续推进企业高质量发展。并且在生产设备方面以管理水平，提高设备的运行效率。通过完善设备绩效管理制度，开展“小改小革”、“技术创新”工作，对设备管理、检修、维护过程中出现的“金点子”、“银点子”，制定完善的奖励机制;抓好“跑、冒、滴、漏”治理，从源头遏制能耗问题，为我国的环保做出一定的贡献。

五、结语

综上所述，在当今社会，铝被广泛应用于我们生活中的方方面面。而电解铝智能化操控系统在电解铝行业又有着重要的作用。在实际生产过程中，铝锭生产企业通过对新型电解铝槽监测系统、实施控制系统、在线仿真技术的应用能够有效的提升企业的生产效率，从而达到企业发展的目的，进而也能够推动社会经济的可持续发展。

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