槽控机控制技术在铝电解生产中的应用
铝电解预焙槽生产管理与控制PPT课件
6 0.66 976 0.009 0.009 0.002 0.38 0.041 5.50 4.30
第一部分：业翔浓度控制原理介绍 第二部分：沉淀的形成与溶解原理 第三部分：电流效率的主要影响因素
1
影响浓度控制的主要因素
1. 电压和电流信号不稳定使控制信号失真； 2.过热度、温度和分子比变化造成电阻曲线漂移； 3.异常操作的影响，如换极、出铝、抬母线、阳极效应， 堵料、冒料、槽外添加氟化铝、手动下料、频繁升降 阳极等造成物料和热平衡大幅度波动操作； 4.当过热度升高时，炉底沉淀或炉帮的溶化进入电解质， 增加了氧化铝的实际投入量，使氧化铝浓度升高，当 过热度偏低时，炉底沉淀或炉帮的形成使氧化铝沉入 炉底，减少了氧化铝的实际投入量，降低氧化铝浓度 而诱发效应；
3 0.72 971 0.011 0.009 0.002 0.38 0.041 8.00 4.20
0.9 52 75
4 0.76 980 0.011 0.009 0.003 0.39 0.039 6.00 4.50
1.00 82 73
批号 5
0.67 976 0.01 0.009 0.002 0.038 0.038 3.60 6.00
8
其亚铝业142#槽历史曲线
9
南平铝业240KA系列电解槽日报表
10
第二部分：沉淀的形成与溶解原理
邱竹贤先生的研究认为氧化铝在冰晶石中的溶解过程可 以分为两步：第一步是Al2O3晶体受F离子侵蚀而生成Al2O3 溶质，第二步是Al2O3溶质在溶剂作用下生成铝氧氟络合离 子。在低Al2O3浓度条件下主要生成Al2OF62-离子，在高 Al2O3浓度条件下主要生成Al2O2F42-离子。我们笼统地认 为Al2O3在冰晶石中的溶解度和溶解速率主要取决于冰晶石 中游离F离子的数量和活度，取决于冰晶石熔体中AlF63-离 子的离解度。熔体中凡是占用游离F离子的因素都会降低电 解质对氧化铝的溶解度，凡是降低F离子活度的因素都必将 降低电解质对氧化铝的溶解速率，而凡是提高电解质中F离 子浓度和活度的因素虽然提高了电解质对氧化铝的溶解能力 ，但必然同时提高电解质熔体对阴极铝的溶解损失，因此努 力降低铝液和氧化铝在电解质体系的溶解度并保持平稳生产 是我们铝电解工艺和控制的重要内容。
铝电解全数字化智能槽控系统说明书
生产企业简介
湖南中大业翔科技有限公司
铝电解槽智能模糊控制系统
2
铝电解智能控制系统用户手册
企业简介
一、企业概况
湖南中大业翔科技有限公司(Hunan CSU Yeshine Science & Technology Ltd.)是首 批入选国家级大学科技园——岳麓山国家大学科技园的高科技企业，是由中南大学（原中 南工业大学）轻金属及工业电化学研究所的科技人员依据国家和中南大学高科技产业化的 有关政策于2000年3月创立的高科技公司。公司以中南大学为依托，以轻金属及工业电化 学研究所为研发基地。公司的主要股东之一、学术总指导、名誉董事长为中国工程院院 士、我国铝行业的著名专家学者、全国轻金属学术委员会主任委员刘业翔教授。公司不仅 拥有中南大学轻金属及工业电化学所的科技人才，而且从相关企业引进了高素质的工程技 术人才，目前公司职员88人，其中骨干成员39人，高级职称及博士18人，是一支研究、开 发与工程型人才相结合的队伍。公司成立后不久被科技园授予示范企业称号，并通过了湖 南省的高科技企业认证。 公司的高科技产业化项目“现场总线（CAN总线）型智能模糊控制系统”荣获国家科 技部2000年度第一批科技型中小企业技术创新基金的无偿资助及湖南省政府引导基金的资 助，该项目的前期技术主要来源于国家经贸委“九五”计划资助的两个国家技术创新项 目，主体成果经部级鉴定达到了国际领先水平，且两个项目均被国家经贸委授予“九五” 国家技术创新优秀项目奖。2007年公司“复杂工业过程集成嵌入式控制软件系统产业化” 项目获国家发改委“十一五”国家关键技术产业化专项技持并于2009年验收。公司及其研 究开发基地拥有实验室、办公室及厂房近2000平方米，以及品种齐全的、具有国际先进水 平的研究开发及产品测试设备。目前公司已具备年生产智能测控模块8000套、智能模糊控 制器（槽控机）2000套并提供相应的售后服务的能力，产品与技术迅速在我国铝行业推广 应用，取得显著的经济效益和社会效益。 我公司开发的全分布式网络型铝电解智能控制系统在铝电解生产企业中得到广泛应 用，市场占有率在50%以上 。我们期望用我们最好的产品、最好的技术和最好的服务为我 国铝厂的节能降耗和环保治理做出更大
【精品】铝电解预焙槽生产管理与控制共38页
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
【精品ห้องสมุดไป่ตู้铝电解预焙槽生产 管理与控制
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
铝电解槽控机改造
铝电解槽控机改造前言铝电解槽一般用于铝电解制造中，其工艺比较复杂。
传统的铝电解槽控机已经无法满足现代化制造需求，需要进行改装升级。
本文将详细介绍铝电解槽控机改造的流程、目标和效果。
改造目标铝电解槽控机改装的主要目标是提高生产效率和质量，减少人工干预，从而提升生产线的整体运行效率。
具体来说，改造后的铝电解槽控机应该具备以下特点：1.自动控制：实现自动控制铝电解槽，减少人工干预。
可以设置一些参数，比如温度、电流、电压等，系统可以根据这些参数自动地监控和控制铝电解槽，从而提高生产效率和质量。
2.稳定可靠：铝电解槽控机是生产线中非常重要的一个环节，应该具备高可靠性，能够长时间运行，不容易出故障。
3.可扩展性：随着生产规模的扩大，生产线的铝电解槽数量也可能增加。
因此，铝电解槽控机应该具备良好的扩展性能，能够很容易地添加新的铝电解槽。
4.节能环保：在保证生产效率和质量的前提下，应该尽可能地降低电力消耗和环境污染。
改造流程铝电解槽控机改造的流程可以分成以下几个步骤：步骤一：系统设计在进行改造前，需要进行系统设计，明确改造的目标和方向。
设计时需要考虑到系统的整体架构、控制方法、传感器选型等。
步骤二：系统集成将系统设计图纸转化成实际的系统。
这个过程包括硬件组装和软件编程。
硬件方面主要是将传感器、控制器等连接在一起，形成一个闭环控制系统。
软件方面则需要编写程序，实现自动控制功能。
步骤三：测试验证经过系统集成后，需要进行测试和验证，主要测试系统的可靠性和稳定性。
这个过程还需要进行调参，将系统的控制参数调整到最佳状态。
步骤四：上线运行在经过测试验证后，系统可以正式上线运行。
此时需要对系统进行监控和维护，以保证系统长期稳定运行。
改造效果经过铝电解槽控机改造后，生产效率和质量得到了显著的提高，具体表现在以下几个方面：1.自动化程度提高：原来需要大量的人工干预和调整的过程，现在可以通过铝电解槽控机实现自动化控制，减少人工干预。
探讨电解铝预焙阳极质量对电解铝生产的影响
探讨电解铝预焙阳极质量对电解铝生产的影响摘要：在生产铝电解的过程中，预焙阳极占据着铝电解槽的核心位置。
同时，预焙阳极质量控制工作始终贯穿于整个生产及使用的过程中。
因此，预焙阳极质量的好坏不仅会影响到正常的电解生产活动，而且也会对电解各项重要经济技术指标以及铝液质量等产生负面影响。
由于我国当前的经济状况及各种资源比较紧张，科学合理地优化预焙阳极的生产工艺，提高预焙阳极的质量，具有重要的经济和现实意义。
关键词：电解铝预焙阳极质量；电解铝生产；影响一、阳极质量的重要影响预焙阳极在电解铝的生产中，有着重要的影响，工作人员在生产过程中，要及时地更换阳极炭块，防止出现阳极质量问题。
阳极质量出现问题，容易带来电解质出现裂纹、阳极氧化等问题，不利于电解铝的安全稳定生产，具体来说，有以下几个方面。
（一）对原铝质量的影响在阳极质量不过关的情况下，原铝的消耗量会大大得以增加，在更换阳极的时期，就可能带来原铝脱极、化爪等问题，严重的情况，还会带来铝液铁质量增加的问题，直接影响到原铝的使用需求。
（二）对电解槽温度影响预焙阳极也会影响到电解槽的温度，如果电阻率缺乏可靠性和稳定性，在阳极电流不断增加的情况下，阳极电压容易发生改变，偏离正常值，进一步抬升电解槽的电压。
从而产生更多的热量，热量的激增容易带来电解质的其他参数的改变，出现阳极掉块和脱落等问题。
在出现这些情况的时候，就要及时地清理电解槽，增加电解槽内部的沉淀物。
然而，沉淀物的不断增加又导致了炉底返热的问题，大大增加了电解质的温度，如此一来，就形成了一个恶性循环。
此外，阳极炭渣过多，也会持续增加炭渣层的厚度，在角部形成大量的残留物，容易带来阳极附近电流出现短路等问题，影响生产的开展。
同时，阳极底部炭渣在与铝水进行接触后，也容易发生短路的问题，产生大量的热量，推动电解质温度的上升。
实践证明，电解槽的温度与电流效率有着显著的反向关系，电解槽温度每上升10度，电流的工作效率便会下降2%。
电解槽槽控机的安全保护
电解槽槽控机的安全保护摘要：电解操控设备作为一类新型设备，科技型较强，是一类新型的设备，为生产和生活提供了很多的便利条件。
铝电解槽智能控制设备工作原理相对简单，可以通过对内部软件的合理应用，来控制不同的功能。
铝电槽是电解生产中的重要组成部分，是自动化控制的重要组成部分，通过电解槽阳升降和打壳来完成，当电解槽出现问题时，及时处理，提高系统的安全性。
关键词：槽控机；安全保护；自动控制引言安全保护系统可以有效地预防和减少生产过程中的安全事故，确保生产过程的顺利进行。
设备的安全保护措施可以降低员工在工作过程中因设备故障、化学品泄漏等原因导致的伤害风险。
因此需要采取有效的安全保护措施，这样企业可以有效的提高其社会责任感和形象。
由此可见，本文对电解槽槽控机的安全保护工作进行分析探讨是非常有必要的。
1开机前安全检查安全保护工作的开展，需要做好前期的检查工作，这样才能提前处理潜在风险，及时止损，应当提前检查设备是否存在损坏、磨损或变形等现象。
检查设备上是否有油污或积尘等污垢，确保设备清洁。
要检查设备表面是否有异常磨损或锈蚀等情况。
还需要对设备零部件进行检查，检查所有传动部件是否紧固，无松动现象[1]。
还要检查所有紧固件是否牢固，如螺丝、螺母等。
检查所有电气接头是否牢固，无松动、破损或接触不良现象。
要检查所有安全装置是否完好无损，如急停按钮、安全罩、防护栏等。
检查安装位置和高度是否符合要求，确保在紧急情况下能够迅速操作。
还应当对电气线路和设备进行重点检查，检查电气线路和设备是否完好无损、电气线路和设备是否按照规定进行接地，确保接地良好、连接处是否牢固，无松脱、烧蚀或氧化现象。
最后，需要进行环境检查，检查设备周围是否存在可能影响设备运行的易燃、易爆物品。
是否有足够的空间，以便于操作和维护。
检查设备周围的照明、通风等设施是否正常运行。
维护手册是否齐全，操作人员是否了解设备的操作和维护要求都非常重要，在完成检查后，要针对检查设备的维护记录和故障维修记录进行故障排查，确保设备得到及时的维护和保养。
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。
槽控系统培训
槽控系统培训电解厂电解车间职工技能培训电解槽计算机控制铝电解计算机控制作用及意义:1、减轻了电解工的劳动强度,提高了劳动生产率。
2、自动把各种技术参数控制在设定的理想范围内，使电解槽在最佳条件下运行，大大的提高了生产经济指标。
3、使管理者及时掌握槽子的运行情况，及时作出正确的分析、判断，调整槽子的运行参数。
铝电解槽计算机控制的基本原理：利用测量到的槽电压和系列电流，采用控制槽内电阻保持平衡的数学模型，自动按设定周期投入氧化铝，以控制电解槽的物料平衡，自动调整极距，以控制电解槽的热平衡。
铝电解计算机控制系统的构成：我公司200KA、90KA、宝川90KA 都采用中南大学业翔公司的铝电解智能模糊控制系统。
控制系统采用“槽控机——上位机——管理机”三级全分布式控制，采用CAN通信协议和以太网TCP/IP通信协议构成网络体系，形成管控一体化系统。
每一台电解槽配备一台槽控机作为直接控制级，槽控机具有独立进行槽电压和系列电流采样的能力，并对槽子的物料平衡和热平衡的快速变化过程实时进行控制。
微机站的上位机作为过程监控级，通过CAN通信网络与槽控机相连，对槽控机的运行过程监视并完成生产管理功能。
各工控机和管理机，通过交换机连接。
各级管理人员通过管理机可观察电解槽的曲线，了解槽子的运行。
槽控机的功能:1、控制槽电压槽控机采集到的槽电压是跟随系列电流的波动而时刻变动的。
因此，采集到的电压作为调整槽电压的根据毫无意义，而且电流低落时，将出现大量的提升阳极，使系列电压过高，过高的电压又使电流低落，从而出现恶性循环。
因此，槽电压的控制以不受电流波动影响的槽电阻为依据。
R=（U-E）/ I槽控机采集到电流、电压以后，首先进行解析，算出槽电阻值，然后分成效应电阻、异常电阻、正常电阻。
对于正常电阻，槽控机自动控制。
当电阻异常、发生效应、电流异常时，不进行槽电阻控制，只发出报警信息，通知人工处理。
由设定电压加上附加电压，求出目标电压。
铝电解槽控机操作使用说明书
铝电解槽智能模糊控制系统槽控机操作使用说明1 部结构简介每一台槽控机由左右两个部分组成，右半部分叫做逻辑部分，是槽控机的核心部分，左半部分叫做动力部分，是槽控箱的供电部分和控制阳极升降的执行单元。
左右两边都有一些连线和电解槽的其它设备相连。
1.槽控机的动力电源（三相、其相电压为380V）：该电源的作用提供电解槽上提升电机的动力380V电源，该电源由专用的供电回路提供。
2.槽控机的动力电源（单相、电压交流220V）：该电源的作用是用于控制打壳下料电磁阀的线包用电，各种接触器动作线包用电等。
3.槽控机逻辑电源（单相、电压交流220V）：该电源经过槽控机的开关电源变换后，提供给槽控机的逻辑单元用电。
4.提升电机动力电源线（三相、相电压为380V）：该动力线由槽控机输出，连接到电解槽上的提升电机，当需要进行阳极升降时，经过槽控机的空气开关，主接触器，正转接触器或反转接触器（统称为辅助接触器）将槽控机的动力电源接通，使提升电机正转或反转，带动电解槽上的提升机构达到阳极升降的目的。
5.打壳下料电磁阀连接线（单相、电压为交流220V）：该动力线由槽控机输出，连接到电解槽的打壳下料电磁阀的动作线包上，当需要进行打壳下料动作时，经过槽控机固态继电器和槽控机的动力电源接通，使打壳下料电磁阀得电动作，达到向电解槽补充氧化铝的作用。
6.槽控机避雷接地线（目前未接）：该线通过电解厂房的接地母线直接和连接，每个槽控机都和这条线相连，该线连接到槽控机的避雷装置的地线上。
该线的作用是使槽控机防雷电袭击和抗电干扰，保证槽控机正常工作，但也是造成槽控机产生相对直流电位差比较高，使维修人员易直流触电的原因，因此，该接地线有利有弊。
7.槽电压采样线：为了控制电解槽，槽控机每0.5秒要对被控电解槽的槽电压进行一次采样，槽电压采样线是槽控机与电解槽直流大母线的连接线。
进入槽控机的槽电压采样线一方面连到槽控机的槽电压表上，进行槽电压瞬时值显示，另一方面经过熔断器连接到槽控机上的V／F转换板上，进行电压频率转换，实现对槽电压的采样。
解析Intel 386芯片在铝电解槽控机上的使用效果
Ｃ Ｕ类型主要有可编程控制 器、单 Ｃ Ｕ结构及 多 Ｃ Ｕ结构这几种 。在 生产 实践 中，上述几种 Ｃ Ｕ结构无论在 结构 Ｐ Ｐ Ｐ Ｐ
上 ，还 是在 功 能方 面 ，都各 有 特 色。 本 文 重点 论 述 Ｐ １４ ３ ６ Ｘ Ｃ Ｕ板 在 生产 实践 中的应 用效 果 。 Ｃ ０ — ８ Ｅ Ｐ
关 键 词 ： 稳 定 ；系统 ； 编程 控 制 器 ； 可 生产 实践 ； Ｐ ＣＵ
Ａｎ ｌｚ ｓ ｈ ｔｌ ８ ｌｌ ｉ ｅＡｌ ｍｉ． Ｃ ｌ Ｃｏ ｔｏｓＭａ ｈｎ ｎＵｓ ｆ ｃ ａｙ ｅ ｅＩ ｅ ６ Ｃ ｄ￣，Ｉ ｔ ｕ ｎ ｍ ｅｌ ｎｒ ｌ ｃ ｉ ｅ０ ｅＥ ｅ ｔ ｔ ｎ ３ ｌ ｈ
．
Ｗ ＡＮＧ 唧 Ｄ．
（ ＣＨＡＬ Ｃ０ ｈ ｎ ｉＨｕ ｚ ｕ ｎｕ Ｓ ａｘ ａ ｅＡｌｍｉｉｎ＆ Ｐ ｗｅ ， Ｄ， ｎ ｈ ｎ ４ ３ ４ ｏ ｒＣＯ． ＬＴ Ｙｕ ｃ ｅ ｇ０ ３ ０ ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｎ ｔ ｅ ａｕ ｎ ｍ ｌｃｒ ｌｓｓ ｃ ｎｒ ｌｓ ｓｅ Ｔ ｅ ｓｏ ｏ ｔ ｌ ｒｗｈ ｔ ｅ ｉ ｕ ａｅ ｓ ｂ ｌ ｅ ｏ ｏ ｉ ｃ ｎ ｌ ｅ ｅ ｓｒ ｃ ：Ｉ ｈ ｌ ｍｉｕ ｅｅ ｔ ｙ ｉ ｏ ｔ ｙ ｔｍ， ｈ ｌｔｃ ｎｒ ｌ ｅｈ ｒｃｒ ｌｔ ｔ ｉ ｚ ｒｎ ｔｄ ｒ ｔｉｆ ｎ ｅ ｏ ｏ ｏｏ ｃ ａ ｉ ｅ ｕ
ａｒｖ ｈ ｏ ｅ ｓ ｓｅ ｒ ｎ ｆ ｒ ｅ ｅ ｔｏ Ｉ （ ａ ｄ ｂ ｄ Ｔ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔｓａ ｅ ｓｏ ｏ ｔ ｌｔ ｅ Ｃ Ｕ ｔｐ ｆｓ ｓｅ ｍａｎ ｈ ｖ ｒ ｅ ｔ ｅ ｗｈ ｌ ｙ ｔｍ ｕ ｏｍ ｆ ｃ ｆｇ ｏ１ ｎ ａ ． ｈ ｒ ｓ ｎ ｔ ｇ ｌ ｔｃ ｎ ｒ ｈ Ｐ ｙ ｅ ｏ ｙ ｔｍ ｉ ａ ｅ ｉ ｏ ｏ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
槽控机控制技术在铝电解生产中的应用
关键词：控制系统 电解槽 维护
铝电解是一个电解槽数量多、高能耗、高粉尘、强磁场、环境恶
劣、劳动强度大的生产过程，计算机自动控制技术在铝电解生产过
程中的应用就是为了降低能耗，提高劳动生产率，减少工人劳动强
度，改善工厂生产环境，改进生产管理，促进企业快速发展，创造
更好的经济效益和社会效益。近年由于大中型预焙新型槽结构的采
用，电解槽电流容量的增大，改变了槽内熔体的磁流体动力学特征，
以及点式下料技术、氧化铝浓相输送技术和氟化盐自动加料技术的
应用及机械化、自动化作业等对生产工艺操作和管理都提出了新的
要求，这就要求开发新的控制系统和设备与之相适应。
随着我国电解铝工艺技术不断改进，电流强度近年连续提升，目
前400ka电解槽基本普及，500ka电解槽也已试运行，使得电解厂
房内的磁场环境更趋复杂化。然而企业还是按原有设计思路和采样
方式使用槽控机，加之新建铝厂急于投产，导致槽控机故障增加。
目前国内槽控机基本由动力箱和控制箱（逻辑箱）组成，其中动力
箱主要完成槽控机的输入/输出、供电、检测和硬件保护功能，动
力箱虽然结构简单，使用常见电气元件，但处于电解厂房高粉尘、
强电流和高磁场环境下，槽控机80%以上故障都出现在动力箱，而
且故障原因往往比较隐蔽，如某些电气元件在现场不能使用，但实
验室测试一切正常。下面就某铝厂400ka电解系列槽控机控制技术
在铝电解生产中的应用做一介绍。
1 控制系统整体结构
本厂铝电解槽控制系统采用的是多级分布结构，上位机监控系统
以数据为中心，车间一级的控制系统采用总线互联，在原350ka电
解系列控制系统基础上增加了基于无线通信的移动式信息监控系
统，方便现场人员调用生产管理信息。
采用can总线协议，槽控机内部结构多cpu智能分布式网络结构
形式使得槽控机的电路板的数量较之前“大板结构”槽控机的电路
板数量下降，缩减了各电路板之间用于数据交换的连接线。
2 槽控机技术介绍
槽控机有主模块、采样模块、操作模块、液晶板、触摸开关板、
采集板（动力部分内）6块电路板构成。其中主模块、采样模块、
操作模块、液晶板都包含有由看门狗、微处理器、可编程外围芯片
以及can总线通信器件构成的电路；采样模块和操作模块采用内部
can总线与主模块相连，液晶板采用高速串行总线与主模块相连，
构成内部控制网络，这四个智能模块的作用是：采样模块：槽控机
的”感官”，完成槽电压和系列电流的采样，并进行槽电阻计算，
信号滤波等预处理。主模块：是槽控机的“大脑”，智能多环协同
控制的核心软件安装在主模块中；除此之外，主模块还具有接收开
关板的输入信号、实现与外部设备（上位机）的数据交换等功能。
操作模块：是槽控机的“手足”，完成所有对动力单元的输入/输出
操作，如阳极升降、打壳、下料等动作信号的输出以及执行情况的
检测输入。液晶显示模块：是槽控机信息输出的人机交互接口，能
以图形及虚拟面板的方式显示槽控机的各种控制信息。多个微控制
器并行运行、协同工作的方式一方面可使基于嵌入式技术的控制器
性能大大提高；另一方面可有效地解决控制器结构简洁与功能分布
之间的矛盾，既克服基于并行总线的插板式控制器接插点过多的缺
点，还克服大板式控制器故障风险过于集中的缺点，使控制器特别
适合于在高温、高粉尘和强腐蚀性的环境中工作；此外，智能化模
块之间的互检能力使控制器的自诊断功能大大提高；模块化、网络
式的结构为未来软件升级与硬件扩展创造了条件。
3 在400ka电解系列应用中的改进
在某铝厂350ka操控系统基础上，该槽控机增加了如下功能，更
加安全且便于现场巡槽人员对槽历史状态的监测。
①在显示面板上有二组大字符数码显示管，分别用于显示系列电
流、槽电压。
②除显示面板上有12个常用功能显示的发光二极管外，7寸彩色
高分辨图形液晶提供了更加人性化的槽控机信息输出接口，能以图
形及虚拟面板的方式显示槽控机的各种控制信息。
③一套无触点触摸开关，接收现场操作人员的人工输入命令。槽
控机具有联机、自动、手动和纯手动四种操作方式。
④大字符led槽电压表，提供独立于槽控机采样通道的槽电压显
示，便于现场操作工通过比较两路电压显示值之间的差异，发现电
压采样偏差过大的情形。
⑤机箱设计方便维修和安装，箱体与柜门制作规则、平整、不得
有机械变形，柜门、密封门锁、门把手安装牢固，柜门开、关灵活，
箱体防护等级ip54。槽控机底板与箱体绝缘电阻在环境温度20±
5℃和相对湿度为90%的情况下，绝缘电阻>30mω以满足vde绝缘标
准。
4 槽控机维护介绍
目前，某铝厂400ka电解系列有288台电解槽，控制系统的车间
控制级采用“一对一”分散控制，每台电解槽配置1台智能槽控机。
管理电算站点配备正副主任两名，分别对口负责软、硬件维护管理
工作。技术人员3人，负责固定对槽控机通讯线路、通讯箱、语音
广播、指令电话、地沟电缆、防雷等巡检，定期存储数据、维护上
位机病毒查杀等工作。日常维护人员分四个小组，按照一人作业一
人监护要求，现场作业最少需要俩人配合，上位机实时监控另需一
人，故每个检修维护小组配备三人，小组成员要求大专以上学历。
根据电解生产现场实际环境和槽控机运行情况，槽控机维护人员在
处理当班期间突发性故障的同时，需日点检效应灯、槽控机按钮、
绝缘套管、槽控机箱体、联机通讯灯、槽压表、液晶屏、数码显示、
操作板、工艺状态显示灯、vf显示灯、照明检查、箱体内逻辑部分
插头等，周检槽控机箱体对地绝缘、槽电压、回转计（机械计数器）
读数并完成校对工作，紧固松动和箱体吹灰。上位机监控人员完成
工控机和服务器的日常点检，保证服务器操作系统和数据库文件无
缺失数据传输正常，信号分配器数据正常显示。
因400ka电解系列控制系统集成度较350ka电解系列大大提高，
在人员维护方面，克服了之前使用较多电路板，连线复杂易产生故
障且故障排查困难的特点，大大降低了日常检修维护工作量。
5 小结
通过某厂的生产实践，该控制系统基本上达到了预期的设计目
标，控制技术及响应反馈及时，但现场作业复杂，很多问题还需要
经验丰富的区长进行人为调控，确保电解槽稳定。随着工业化生产
进程，智能模糊控制技术在不断的发展，新的工艺技术条件下，不
同目标如：低电耗、高电效、低排放、高稳定等矛盾与冲突更加突
出，结合我国现行低电压电解思路，对电解操作提出更高要求。建
议槽控机控制技术应根据现场实际情况，结合各种外界因素，增加
专家库中各大铝厂生产过程中的真实数据和相应处理措施，使其决
策方向更为广泛和实用。总之，今后的槽控技术发展，个人想法会
逐渐趋于“傻瓜式”相机模式，为更多企业接受，同时拥有超强的
抗干扰能力。
参考文献：
[1]刘业翔，李劼等编著.现代铝电解[m].北京：冶金工业出版社.
[2]齐占庆编著.电气控制技术[m].北京：机械工业出版社.
[3]李建国编著.电工常用电气线路[m].北京：化学工业出版社.
作者简介：陈燕（1982-），女，宁夏中卫人，助理工程师，工学
学士，从事铝电解槽控机维护管理工作。