随着轻量化和节能减排理念的深入人心,航空航天、交通运输以及军工及民用领域对铝材的需求量越来越广,然而铝合金行业这种能耗高、效率低、自动化相对落后的现状,导致资原利用率水平低,限制了行业的发展。因此攻破铝合金熔铸工艺的在线监测与智能调控以及整个工艺流程的能效监控评价及优化控制等技术难题,构建智能化工厂,全面推动节能减排,提高能源利用率有重大意义。本课题来源于863计划课题“数字化智能化铝合金熔铸生产线及能效监测系统研究”,主要任务为铝合金熔铸流程的能效评价与优化控制研究。本论文是以正在实施的天津某合金公司生产过程能耗在线监测及能源优化控制为基础,对熔铸铝能源管理系统的设计实施及能耗综合优化控制展开研究。本论文首先介绍了铝合金熔铸生产工艺流程,深入分析了铝合金熔铸生产过程中的能耗影响因素,在能耗数据监控采集的基础上,以实时数据库存储的能耗数据为基础,对熔铸铝能源管理系统的关系数据库及能源管理系统的功能模块进行深入设计,最终实现能源消耗过程的信息化、可视化。其次将这些能耗数据与相对应的设备、车间、班组生产数据相关联实现了按班组、工序进行能耗统计,可在给定时段内生成各种能耗、能效数据报表以及能耗、能效曲线,并对能耗水平进行诊断、评估,找出影响能耗的主要因素,分析节能潜力,然后提出节能降耗措施。最后以节能降耗、提高原材料利用率的综合控制指标出发,以三层神经网络结构模型为控制手段对熔铸铝熔炼热效率进行优化控制,提高了企业自动化生产和信息化管理水平,促进了节能降耗目标的实现。