铝电解自动控制网络安全研究
铝电解槽高效节能控制技术及推广应用
铝电解槽高效节能控制技术及推广应用1. 应用背景铝电解是生产金属铝的重要工艺，但其能耗较高，不利于可持续发展。
为了提高铝电解槽的能源利用率和生产效率，铝电解槽高效节能控制技术应运而生。
该技术通过引入先进的自动化控制系统和优化的操作策略，实现对铝电解槽的精确控制，从而降低能耗、提高生产效率。
2. 应用过程2.1 自动化控制系统的引入在铝电解槽中引入先进的自动化控制系统是实现高效节能的关键。
该系统包括传感器、执行器、数据采集与处理设备以及监控与调度系统等组成部分。
传感器负责采集铝电解槽内各种参数的数据，如温度、电流、电压等；执行器负责根据控制信号调整操作参数，如气体流量、液体流量等；数据采集与处理设备负责接收和处理传感器采集到的数据；监控与调度系统则负责实时监测铝电解槽的运行状态，并根据实时数据做出相应的调度决策。
2.2 优化的操作策略在铝电解槽高效节能控制技术中，优化的操作策略起到了至关重要的作用。
通过对铝电解槽内各种参数进行分析和优化，可以有效地降低能耗、提高生产效率。
具体来说，可以采取以下操作策略：•温度控制：合理控制铝电解槽内的温度，避免过高或过低造成能量浪费。
•电流控制：通过精确控制电流大小，使得铝电解反应达到最佳状态。
•电压控制：根据铝电解槽内的实时情况，调整电压以提高生产效率。
•气体流量控制：合理调整气体流量以提供足够的气体供应，并避免浪费。
•液体流量控制：根据实际需要调整液体流量，确保铝电解反应正常进行。
2.3 实施与监测在实际应用中，首先需要对铝电解槽进行改造和升级，引入自动化控制系统，并根据实际情况进行优化的操作策略的制定。
随后，通过对铝电解槽的实施和监测，可以及时发现问题，并进行相应的调整和改进。
在实施过程中，需要确保各个组成部分的正常运行，并进行相应的参数校准和调试。
同时，还需要对自动化控制系统进行数据采集与处理，并将结果反馈给监控与调度系统。
监控与调度系统可以根据实时数据做出相应的调度决策，并将控制信号发送给执行器，从而实现对铝电解槽的精确控制。
网络化铝电解语音报警系统的设计与实现
图 １ 改造前的语音 报警方式
注：１ １ － 音柱表示 １ 功放 的第 １ 个音柱 ，其余代码依此类
推
一
３ 解决方 案
为了解决语音报警 问题 ，最直接的办法是重新铺 设一条从功放至音柱的线路 ， 由于存在某些 实际问 但 题 ，目前一时难 以加以解决 。如果 电解槽 的报警不局 限于本工 区 内 ，而是在 整个车 间 ，就可解决 这个 问 题 ，这就须要对控制室内接 口机功放 的连接方式作网 络化改造 。方案见图 ２ 。
要 ：本文结合李家峡水电站计算机监控系统改造的实际，提 出了大中型水 电站计算机监 控系统改造设计方案的
选择 、技术重点 、体系结构及工程实施中应 注意 的主要问题。
关键词 ：监控系统 ；技术改造 ；大 中型水 电站
计算机监控系统是水电站运行管理的重要组成部 分 ，是电站安全生产 的前提和保证 ，它具有复杂 、涉 及面广和科技含量高的特点。 自２ ０世纪 ９ 年代 中期 ０ 推行水 电站实现 “ 无人值班 （ 少人值守） ”工作以来 ， 大多数水 电站对主设备进行了技术改造 ，机组的辅助 设备采用微机调速器和微机励磁系统 ，机组控制采用
１１ －音柱 … １ 音柱 － ５ ２１ － 音柱 … ２４ ．音柱
计算机监控系统 ，一些附属设备采用 Ｐ Ｃ控制，机组 Ｌ 自动化程度上升到一个新 的台阶。 随着技术的发展 ，对水 电站计算机监控 系统 、特 别是在电网中占据重要地位的大 中型水电站及梯级流 域水 电站 的计算机监控系统 提 出了更 高的要 求 。在 此 ，结合李家峡水 电站 的实际 ，探讨大 中型水电站计
解 铝 厂 的大 组 划 分方 式 ：一 大 组 拥 有 １ ９台 ２ ０Ａ 大 ０ｋ
分析电解铝厂自控设备常见电磁干扰和解决方式
机械加工与制造M achining and manufacturing 分析电解铝厂自控设备常见电磁干扰和解决方式赵一洁（贵阳铝镁设计研究院有限公司，贵州 贵阳 ５５００８１）摘 要：铝是一种重要的金属元素，在目前的材料生产于工业制造中有着重要的地位，所以稳定铝的生产十分必要。
从铝的具体生产来看，其主要利用的是电解这种方式。
为了实现铝生产的效率提升，电解铝厂在生产实践中积极的进行先进技术和设备的引进，由此实现了铝生产的自动化。
从目前的电解铝厂具体工作来看，自控设备起着重要的作用，其对生产的效率与安全有重要影响，而且在生产中，自控设备会受到其他方面的干扰而出现控制紊乱，这对于铝的效率化、质量化生产时十分不利的。
基于此，文章就电解铝厂自动设备利用中的常见电磁干扰等进行分析，并就干扰的解决方式做讨论，旨在为实践提供帮助和指导。
关键词：电解铝厂；自控设备；电磁干扰；解决方式中图分类号：ＴＦ３５５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）０５－００４５－２Analysis of Common Electromagnetic Interference and Solutions ofAutomatic Control Equipment in Electrolytic Aluminum PlantZHAO Yi-jie（Ｇｕｉｙａｎｇ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ Ｄｅｓｉｇｎ ＆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５００８１，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ａｌｕｍｉｎｕｍ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｍｅｔａｌ ｅｌｅｍｅｎｔ， ｗｈｉｃｈ ｐｌａｙｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ， ｓｏ ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ｓｔａｂｉｌｉｚｅ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ． Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ， ｉｔｓ ｍａｉｎ ｕｓｅ ｉｓ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ， ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｐｌａｎｔｓ ａｃｔｉｖｅｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ａｄｖａｎｃｅｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ， ｔｈｕｓ ｒｅａｌｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ， ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ， ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｗｉｌｌ ｂｅ ｄｉｓｔｕｒｂｅｄ ｂｙ ｏｔｈｅｒ ａｓｐｅｃｔｓ ａｎｄ ａｐｐｅａｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｉｓｏｒｄｅｒ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｖｅｒｙ ｕｎｆａｖｏｒａｂｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｉｓ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｐｌａｎｔ， ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ， ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｈｅｌｐ ａｎｄ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｆｏｒ ｐｒａｃｔｉｃｅ．Keywords: ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｐｌａｎｔ； ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ； ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ； ｓｏｌｕｔｉｏｎ电解铝厂是生产铝的主要场所，自控设备的利用对生产的效率和质量有重要的影响。
电解铝生产工艺的优化探讨
电解铝生产工艺的优化探讨摘要：虽然中国是世界上大型的铝生产、出口国家之一，但是，我国的铝生产技术还比较落后。
在实际铝生产中，传统方法不但浪费了大量的能耗，而且对环境也有一定的影响。
为此，本文在对目前我国电解铝业发展状况进行了简要的介绍，对目前我国电解铝业存在的技术不足进行了分析，并提出了电解铝生产优化的策略。
关键词：电解铝；生产工艺；策略前言我国从20世纪50年代开始，铝业技术得到了长足的发展，并已初步建立起一条较为完善的铝业链条，为我国经济和社会的各方面提供了持续的铝业供给。
我国是铝土矿资源最丰富的国家之一，但我国铝土矿的生产工艺还比较落后，能耗高，对环境的影响也比较大。
为此，需要在实际应用中采取有目标地优化措施，以提升电解铝生产的能源效率和环境保护水平。
1、我国电解铝业的发展状况我国电解铝工业的发展，特别是规模较小、资本较少的电解铝企业，都面临着能耗过高的问题。
一般情况下，要制造一吨的铝材所需的电量很大。
与此同时，部分企业在技术优化上遭遇了巨大的“瓶颈”，在节能降耗的前提下，很难保证产品质量达到相应的标准。
在实际生产中，有些厂家采取了增强电流的措施，有效地解决了高压差的问题。
但是，整流器的工作效率往往达不到预期的要求。
并且当系统的电压下降时，系统的电流效率也会随之下降，这就要求电解铝业人员必须正确认识二者的关系，并在二者间找到一个平衡点。
但是，要想达到均衡状态，还需要借助更加复杂的数字化模型。
另外，也有不少公司从强化管理的角度对电解铝制造过程进行了优化，虽然有了一些效果，但是还没有从根本上突破。
2、电解铝的基本理论图 1电解流程2.1用于电解铝的原料电解铝生产所用的原材料有三类：（1）氧化铝；其熔点为2050℃，沸点为3000℃，具有良好的流动性，在晶体中溶解，在水中不溶解；(2）溶剂；一种以氟化铝，氟化镁，氟化钠，氟化钙，为主要成分的氧化盐；(3）一种阳极物质，也就是一种预先煅烧过的炭块。
大型铝电解厂自动化与智能化的研究与发展
C omputer automation计算机自动化大型铝电解厂自动化与智能化的研究与发展刘 靖1，2，董 菲1（１ 东北大学设计研究院（有限公司），辽宁 沈阳 １１０１６６；２ 东北大学 机械工程与自动化学院，辽宁 沈阳 １１０８１９）摘 要：工业自动化与智能化是我国传统铝电解行业向世界领先水平迈进的又一战略需求。
随着槽控机、多功能天车、阳极生产与组装等机械化和自动化的广泛应用，大型铝电解企业的发展方向转向了综合性能及智能化的提高。
本文就近几年来，研究者们在多功能机组优化控制、多物理场在线监测与槽况诊断等机械自动化和诊断智能化领域所进行的研究与发展进行概述，提出其在我国铝电解行业新工业革命中的重大意义。
关键词：铝电解；多功能机组；在线监测；智能诊断；自动化中图分类号：ＴＦ８２１；ＴＰ１８３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１８）１５－００２０－２Research and development of automation and intellectualization in large aluminum electrolysis plantLiu Jing1,2, Dong Fei1（１ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ （Ｌｉｍｉｔｅｄ）， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０１６６，Ｃｈｉｎａ； ２ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ， Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０８１９， Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ ｉｓ ａｎｏｔｈｅｒ ｓｔｒａｔｅｇｉｃ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｃｈｉｎａ＇ｓ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｔｏ ａｄｖａｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ＇ｓ ｌｅａｄｉｎｇ ｌｅｖｅｌ． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｗｉｄｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｒｏｕｇｈ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ， ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｃｒａｎｅ， ａｎｏｄｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ａｓｓｅｍｂｌｙ， ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ｈａｓ ｔｕｒｎｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ， ｓｕｃｈ ａｓ ｍｕｌｔｉ－ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｕｎｉｔ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ， ｍｕｌｔｉ－ｐｈｙｓｉｃａｌ ｆｉｅｌｄ ｏｎ－ｌｉｎｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｇｒｏｏｖｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ， ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ， ａｎｄ ｉｔｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｎｅｗ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｉｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ．Keywords: ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ； ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｕｎｉｔ； ｏｎ－ｌｉｎｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ； ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ； ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ工业智能化和自动化成为第三次工业革命的信号。
电解铝生产过程控制系统的研究和应用
电解铝生产过程控制系统的研究和应用摘要：为了完成电解铝生产工艺的自动化改造计划，本文设计了自动化管理系统、设备监测系统、安全系统等，通过各个系统间的有效衔接，促进电解铝生产的全自动化管理升级。
首先介绍电解铝生产过程系统的构成，并研究电解铝生产过程系统，最后提出电解铝生产过程系统应用的效果与意义。
总之通过应用该系统，大大提升电解铝厂生产管理水平，形成了较为规范的全新的电解铝生产全过程控制管理模式。
关键词：电解铝；生产过程控制系统；应用引言：当前我国在生产铝制品的时候，仍旧是采取数据采集与人工监视操控的模式，在数据反馈与设备操控的过程中常常出现差错，给产品的制造造成了一定的影响。
为了解决此问题，提高电解铝的生产效益，笔者提出了一套电解铝生产过程自动化控制、系统，通过依据不同生产环节设计相应的智能化控制子系统，能够很好地提高电解铝的整体生产效率与质量。
一、电解铝生产过程控制系统的构成综合监控系统以控制对象为基础、设备管理为保障、优化流程为目标，秉承“分级控制、集中监控”理念，进行整体设计，在满足安全性、可靠性、实用性的基础上，建立面向对象、面向全局、开放式、分层分布的电解铝生产综合自动化。
系统采用单元结构，分为设备层、监控层二层构架。
1.设备层：包括变电整流、电解槽控、烟气净化、空压站、循环水、设备状态监测、智能直流电源、视频监控等，通过对现场设备状态、作业环境、生产过程的实时监测和控制，为电解系列监控系统提供全面的生产实时过程信息和控制。
2.监控层：建设一体化监控平台，全面接入上述设备层子系统，实现数据的收集汇总和信息共享，实现电解、整流的集中监控，实现各类事故预警和故障快速处理指导，实现WEB远程管理维护等功能。
为了防止系统数据传输的干扰，设备层子系统独立组网，与其他子系统物理隔离。
监控层采用开放式、双机双网络分层分布式结构，保障系统安全稳定的运行。
二、电解铝生产过程控制系统的研究1.视频监控系统为了保障电解铝自动化生产工作开展的可靠性，需要引进先进的视频监控设备，在一些重点车间与设备运行时，需要进行严密的监控。
制造业自动控制网络安全问题初探
制造业自动控制网络安全问题初探摘要：随着互联网络在工业企业自动控制及管理信息领域的广泛应用，企业各项工作对计算机网络的依赖越来越强。
网络使企业的各项工作变得便利而快捷，同时在一定程度上也提升了企业的运营风险。
怎样根据生产企业自身的特征和要求，分析系统面临的风险，采取合理措施确保网络安全，是网络应用亟待解决的问题。
关键词：生产企业；网络：安全问题企业对电脑网络安全性能的要求越来越高，如果网络系统出现故障或遭到人为破坏，产生的后果将十分严重。
上世纪八十年代，前苏联西伯利亚一条正在运行的输送管道发生爆炸。
其的原因是管道主要部件运作的控制软件程序被特意更改，人为安置了破坏程序。
这个事件使当时由苏联向西欧许多国家输送天然气的管线大范围中断，致使当时苏联的国内经济几乎几近瘫痪。
伊朗核设施也曾经遭到病毒攻击，由此造成伊朗浓缩铀工厂在接下来的数月内就有两千个离心机报废，伊朗核能发展由于此事件受到严重影响。
据有关资料估计，每年未报道的计算机病毒攻击事件多达数百例之。
一、生产企业控制系统现状生产企业控制网络往往是个比较复杂的综合系统，每台控制设备控制一台或几台机器。
控制设备一般能够独立的采集数据、解析数据并实时完成生产机器的调整和控制功能。
生产企业自动控制系统的核心是现场控制系统，也就是下位机，采集到的现场生产数据传输到上位机，管理人员可以通过上位机查看现场情况，同时修改、下发控制参数。
图一为当前广泛使用的基于CAN（Controller Area Network）总线的分布式铝电解生产企业自动控制系统网络图。
CAN属于总线式串行网络，能够很好的完成生产系统的控制任务，尤其适合于现场自动化控制设备的互联。
该系统既要对每台现场控制设备的几十个信号进行接收处理，同时还要对整个系统的控制信号进行接收和处理，因此，现场生产设备的控制与管理过程比较复杂。
图一基于CAN总线的生产企业分布式两级控制网络图二、系统的网络化集成与信息安全当前企业对控制与管理的一体化需求不断提出新的要求。
铝电解过程神经网络预测控制技术应用研究
采用预测神经 网络控制算法 ， 将预测 算法和神 经 网络 控制 两者有机结合 ， 实现铝电解控制系统 的优化控制 。神经 网络预 测控 制系统结构 如 图 ２所 示 。图 中 Ｎ Ｃ为神 经 网络控 制器 ， Ｎ
ＮＩ Ｎ 为递归小波神经网络预测器， 给定值为槽电阻 ｋ ， （ ）输出多
０ 引 言
判 断电解槽 的工作状态 。根据电解槽 正常工作 、 出铝 和故障 等 不 同的工作状 态 ， 用不 同的控制策 略 ， 采 以使 电解槽 达 到最佳
的工作状 态。
铝 电解 是一 个非线性 、 多变量耦合 、 时变 和大时 滞过程 ， 由
于铝 电解 工作 电流一般在 几十 万 Ａ 以上 ， 以， 多采用 定时 所 大
机 的运行状 况 ， 及手动／ 自动系统工作状 态 ， 监测 电动 机的工作 状态及继 电器 工作 可靠 性 ， 对继 电器触点粘 连和越 限等故障及
时报警 。
过程 的特点 ， 采用 了小波 神经 网络 预测控 制 策略 ， 可改 善控 制 效果 ， 降低 能耗。
１ 硬 件 系 统 设 计
ｔ ｅ ａ ａｙ ｉ ｏ ｈ ｒ ｃ ｅ ｓｉｓ ａ ｄ ｐ ｏ ｌｍｓｆｒｔ ｅ ａｕ ｎ ｍ ｌ ｃｒ ｌｓｓｐ ｏ ｅ ｓ Ｔ ｅ ｍｅｈ ｄ ｃ ｍｂ ｎ ｄ ｔ ｅ ｎ ｕ ａ ｎ ｔ ｒ ｏ ｔ ｌ ｈ ｎ ｓｓ ｆ ｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｎ ｒ ｂ ｅ ｈ ｍｉ ｕ ｅ ｅ ｔｏｙ ｉ ｒｃ ｓ ． ｈ ｔ ｏ ｏ ｉ ｅ ｈ ｅ ｒ ｅｗｏ ｋ ｃ ｎ ｒ ｌ ｉ ｃ ｏ ｌ ｌ ｏ
向电解槽加 氧化铝 和以采 用简 单数 学模 型为基 础 的 自适 应点 式加料方 法 。由于铝 电解过 程 复杂 ， 难 建 立精 确 的 数学 模 很
铝电解厂网络管控一体化集成技术的研究与实现
散于各车间、 科室的生产信 息和管理信 息加 以有效 的综合 和 应用 ， 立 和 疏 通 渠 道 ， 各 种 信 息 及 时 、 建 使
准 确地 传 输到 企 业 内部 各 部 门领 导 层 ， 少 了 中 间 减
环 节 ， 高 了信 息 的时 效 性 、 整性 和 准 确性 ， 人 、 提 完 使
２ 管理 信 息 网
电解 厂管 理 信 息 网络 采 用 Ｉｔ ｎｔ 术 ， 分 ｎｒ ｅ 技 ａ 把
场设 备 （ 能槽 控机 ） 智 在生 产管 理 者 的计 算机 上进 行 远程 监 测 。 严 重 地 制 约 了 该 系 统 的 有 效 发 挥 。 另 外， 面对 原 材料 和 电费 不 断涨 价 ， 电解 成本 逐 年升 铝 高 的严 峻形 势 ， 厂 很 早 就 应 用 计 算 机 技 术 辅 助 生 该 产管 理 ， 求节 能 降耗 ， 应 市场 需 求 。随 之而 来 的 以 适
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２ ０ 年 第 ７期 ０２
轻
金
属
・３ ・ ５
铝 电 解 厂 网络 管 控 一 体 化 集 成 技 术 的 研 究 与 实 现
吴 军
（ 国长城 铝 业 公 司 电解厂 ， 中 河南 郑州 ４ ０ ４ ） ５ ０ １
摘 要 ：提 出 在铝 电 解 生 产 全 过 程 采 用计 算机 集 成 技 术 是 提 高企 业 经 济 效 苴 的 高 网 介
号 采 集 ； 时地解 析 槽 况 的变 化 趋 势 ； 现 下料 与 电 实 实 阻控制 ； 对异 常 事件 和 故 障进 行 报 警 ； 构类 型 数据 异 间的 交换 ； 立 各 槽 的 技 术 台 帐 ； 询 历 史 数 据 ； 建 查 分 析 现场 操 作人 员 的控 制 情 况 并 加 以 督 促 考 核 ； 时 及 调 整工 艺 参数 和 控 制 参 数 ， 电 解 槽 处 于 最 佳 运 行 使
无线通讯技术在电解铝精准出铝系统中的应用研究
无线通讯技术在电解铝精准出铝系统中的应用研究随着科技的不断进步，无线通讯技术已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
在工业生产中，无线通讯技术的应用也越来越广泛。
本文将探讨无线通讯技术在电解铝精准出铝系统中的应用研究。
电解铝精准出铝系统是铝行业中非常关键的一环。
在这个系统中，铝熔炉通过电解将铝精矿转化为纯铝，然后通过管道输送到下一道工序。
在传统的电解铝生产过程中，工人需要手动监测熔炉的温度、压力和流量等参数，并及时调整。
这样的操作方式存在人为因素和主观性，容易导致生产过程中的误差。
然而，借助无线通讯技术，电解铝精准出铝系统的运行可以实现自动化和智能化。
首先，传感器可以安装在熔炉内部，实时监测温度、压力和流量等参数，并将数据通过无线通讯技术传输到控制中心。
控制中心利用这些数据进行计算和分析，可以准确地控制熔炉的工作状态，并根据需要进行调整。
其次，无线通讯技术还可以实现设备之间的互联互通。
在电解铝精准出铝系统中，不同的设备之间需要进行信息的交流和共享。
通过无线通讯技术，这些设备可以实现实时的数据传输和共享，从而提高生产效率和减少误差。
例如，当熔炉的温度过高时，无线通讯技术可以及时将这一信息传输到其他设备，以便进行相应的调整和控制。
此外，无线通讯技术还可以实现对电解铝精准出铝系统的远程监控和管理。
通过远程监控系统，工作人员可以随时随地监测系统的运行情况，并及时采取措施。
例如，当系统出现故障时，工作人员可以通过手机或电脑接收报警信息，并迅速采取相应的应对措施，以避免生产过程中的损失。
综上所述，无线通讯技术在电解铝精准出铝系统中的应用研究具有重要意义。
通过借助无线通讯技术，可以实现电解铝精准出铝系统的自动化和智能化，提高生产效率和减少误差。
同时，无线通讯技术还可以实现设备之间的互联互通和远程监控，为铝行业的发展带来更多的可能性。
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铝电解自动控制网络安全研究
摘要：本文首先通过对铝电解自动控制系统概念进行介绍,其次对铝电解自动控制网络安全运行问题进行阐述,最后提出铝电解自动控制网络安全运行问题的解决对策,从而保障铝电解生产的稳定运行。
关键词：铝电解；自动控制网络；安全问题
铝制品在我国生产生活中被广泛应用,因此铝电解技术影响到社会发展的方方面面,在铝电解发展过程中,科学技术发挥着十分重要的作用,自动化控制和通讯网络的出现推动了铝电解技术的发展,但随着自动控制技术和网络通讯的广泛应用,自动控制网络安全问题也随之产生,对其进行深入研究,可以保障铝电解自动控制网络的安全和稳定性,从而保障铝电解生产的稳定运行。
1铝电解自动控制系统概念
铝电解自动控制系统分为电解车间自动控制系统和辅助车间自动控制系统。
电解车间自动控制系统主要包含槽控机系统和上位机。
槽控机实时采集数据信息、控制电解槽正常运行,其中包含打壳、下料等操作,并且还具有报警、处理等功能,以实现铝电解的自动化控制。
辅助车间自动控制系统主要包含PLC、上位机以及检测仪表和设备,实现对辅助车间工况的监测与控制。
2铝电解自动控制网络安全运行问题
随着市场竞争日益激烈,需要铝行业实施控制和管理的一体化,并且随着互联网技术的快速发展,使得铝电解控制系统和相应的管理系统向着网络化集成发展,这就使得控制系统变得更为复杂。
虽然铝电解自动控制系统网络与互联网的集成实现了资源数据信息共享,使得工作效率得以提升,但也为工厂生产带来更多的安全问题,使得运行风险加大。
（1）物理连接层面的安全运行问题。
铝电解厂在运行和施工过程中,架空和埋地网络线路容易被强行破坏,此时简单网络将会彻底瘫痪,无法工作,设备层网络的破坏会造成生产停车甚至产生安全事故。
除此之外,铝电解厂属于强磁场环境,磁场对通讯网络产生很大的干扰,如不能彻底解决磁场干扰问题,将可能会导致数据传输不稳定或者通讯失败。
（2）数据传输层面的安全运行问题。
随着技术的进步,电解铝厂的控制系统
和管理系统逐步向集中化发展,自动控制网络常与管理层网络连接在一起,操作站作为网络访问端口,容易受到病毒和木马的攻击,如果管理不善,病毒和木马入侵网络,会影响整个工厂的正常生产,造成巨大的经济损失,因而自动控制网络数据传输安全问题应得到重视。
3铝电解自动控制网络安全运行问题的解决对策
3.1物理连接层面安全运行问题的解决对策。
（1）冗余网络。
冗余网络包括软件冗余和硬件冗余。
软硬件冗余技术结合起来实现两条完全相同,互为备用的网络,一条线路损坏可以快速切换至另一条,从而不影响系统通讯,提高系统的稳定性。
冗余网络是自动控制系统安全运行的保障,可降低意外中断风险,从而通过及时响应保障生产设备能够安全稳定运行,减少关键数据流上任意一点失效带来的影响。
（2）光纤通讯。
与普通网络相比,光纤通讯抗干扰能力强,信号衰减小,无中断设备,因此传输距离远,传输容量大,并且信号质量高。
光纤设备尺寸小、重量轻,方便传输和铺设,特别适用于电磁干扰强,传输距离远以及传输数据量大的场合。
为降低铝电解厂内的磁场对网络通讯的干扰,对于较长的通讯网络,采用光电转换器将电信号转化为光信号传输,在接近接收设备时再进行逆向转换,能取得较好的抗干扰效果[1]。
（3）屏蔽接地。
屏蔽接地主要分为单端接地和双端接地。
单端接地是在屏蔽电缆的一端将金属屏蔽层直接接地,另一端不接地或通过保护接地,利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的目的。
在网络传输距离大,线路两端接地电位差较大时,可考虑采用单端接地；双端接地是将屏蔽电缆的金属屏蔽层的两端均接地,如果两个接地点电位差较小,可采用这种接地方式。
3.2数据传输层面安全运行问题的解决对策。
（1）调整网络传输速率与传输距离相匹配。
对于设备层的网络而言,其传输的稳定性与传输距离、传输速率有密切关系。
如西门子自动控制系统采用的Profibus-DP网络,主要是负责PLC之间和PLC与设备之间的数据通讯,其网络传输速率和传输距离有着相关关系。
如果在传输过程中传输距离超出允许值,却仍使用较大的传输速率,将会造成通讯不稳定,有时还会出现通讯中断的情况。
所以,在满足数据刷新的前提下,使用较小的传输速率,可以保障通讯的安全和稳定性。
（2）提高员工的网络安全意识,加强网络安全管理。
如果想要保障系统网络的安全性和稳定性,需要加强技术与管理之间的融合力度。
在网络安全管理过程中,相关工作人员加强网络安全管理是保障自动控制系统网络安全的前提。
因此企业应建立完善的网络管理制度、网络操作规范标准和各种网络维护规章制度。
除此之外,企业还应定期开展培训活动,大力宣传网络安全教育知识,使得企业上下详细了解木马和网络病毒的危害,提高防护安全意识。
并向员工讲解如果出现病毒和木马侵入情况应怎样处理,同时还应对网络系统定期进行检查和维护,有效杜绝网络漏洞问题的发生,全面提升网络的安全和稳定性。
（3）制定完善的操作制度,规范访问行为。
制定完善的自动控制系统操作制度,对计算机病毒和木马进行预防,从而避免出现网络入侵的情况,确保企业网络的安全可靠性。
根据系统网络,设置不同的访问权限,可以通过不同的访问权限访问不同的文件、资源等,从而在一定程度上可以保障网络资源的安全,有效避免非法使用网络资源和非法访问情况的出现。
除此之外,企业还应规范员工网络操作方法和浏览网址,严禁企业员工浏览陌生和危险网站,这样可以有效避免病毒和木马的侵入。
如果出现上述问题可以利用网络安全杀毒软件对恶意软件和网页进行合理的控制,从而提高自动化系统网络的安全和可靠性。
（4）加强防火墙建设,提高网络安全系数。
建立防火墙的主要目的是实现外部网与内部网之间的隔离,从而可以在网络边界中建立完善的通信实时监控系统,使得网络按照相关规章制度和标准进行安全访问,并可以根据网络的访问情况进行安全判断,在技术上为内部网络提供屏障,保障网络安全。
（5）定期维护和更新计算机操作系统。
在自动控制系统的安全问题中,计算机操作系统发挥着十分重要的作用。
随着计算机技术的发展和进步,操作系统也快速进行着大版本的更新,微软的WindowsXP系统已经不提供官方维护服务,从而导致操作系统安全性大大降低。
一部分铝电解厂的自动控制系统仍然运行在WindowsXP操作系统下,存在安全隐患。
在自动控制软件兼容的情况下,可将WindowsXP系统升级为Windows7系统,并允许操作系统进行实时更新,从而保障操作系统的安全稳定性。
4结语
对于企业的发展而言,网络安全显得尤为重要,对自动控制系统网络建设前期
的科学设计,建设中期的精细化施工,可以从网络连接的物理层面有效减少网络安全问题的发生。
企业在工厂运行维护阶段,提高自动控制系统网络乃至管理层网络安全工作管理力度,制定完善的操作制度,能够有效从网络传输层面避免网络安全问题的发生,从而促进企业的长久发展。
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