氧化铝作为一种基础的工业原材料，对国民经济的发展起着相当重要的作用，而我国氧化铝生产无论从数量还是质量上都不能满足国内市场的需要，如何提高氧化铝的质量是氧化铝生产厂家尤其关注的问题。而焙烧过程作为氧化铝生产的最后一道工序，对氧化铝产品的质量有着非常重要的影响。焙烧过程流程长、工艺复杂，工作人员的劳动强度大，设备极易误操作，控制精度低，系统的自动控制难以实现。该过程的连锁逻辑关系复杂，一处故障可能引起一系列连锁反应，导致整个设备甚至整个过程不能正常运行，轻者造成停机、停产，重者会产生严重损失。因此，焙烧过程的重要性、复杂性以及现代工业对自动化的高要求使得焙烧过程控制系统备受重视。 本文以郑州铝厂氧化铝焙烧生产项目为背景，开展了氧化铝焙烧生产过程故障诊断系统的研究以及监控系统的设计与开发，并成功应用于现场，取得了显著的应用效果。 (1)结合焙烧过程的特点和控制要求，提出了包括过程控制层与过程监控层的氧化铝生产焙烧过程计算机控制系统结构，进行了系统的功能与硬件设计。该系统具体物理实现框架由以太网、控制网和设备网三层网络结构组成，以实现控制系统的信息集成和功能集成。 (2)开发了氧化铝焙烧过程的监控系统，其中包括运行系统、管理系统、多媒体监控系统以及故障诊断系统。故障诊断系统的设计中运用了专家知识和规则推理，讨论系统故障原因和种类，总结现有的诊断方法提出了基于信息融合诊断规则的焙烧系统故障诊断专家系统的方法。该系统对运行的参数能够在线分析和故障诊断，并能够给出相应故障的信息，有助于运行人员掌握系统的运行状况，排除故障及潜在的不良运行状况。 (3)在上述工作基础上进一步进行了焙烧过程计算机监控系统的软件设计与开发，应用到郑州铝厂氧化铝扩建项目焙烧工序后，实现了对生产的监控和优化管理，降低了操作人员的劳动强度，由于操作人员和技术人员能够及时发现故障和隐患，提高了设备运转率，也提高了氧化铝生产的经济效益。