随着计算机和自动化技术的发展,以及生产现场的需求,以计算机为核心的自动控制系统已经被广泛地应用于铝电解的生产过程控制,提高了铝电解的生产效率、延长了电解槽寿命。近年来人们又在尝试采用更先进的控制算法(比如自适应控制,模糊控制,专家系统等),从而进一步完善铝电解控制。论文以85KA预焙铝电解槽为例,根据铝电解“四低一高”的最佳工艺条件,研究开发出铝电解槽智能控制系统。 预焙铝电解槽是一种复杂的非线性、多变量时变系统,模型具有不确定性,浓度、极距、温度和分子比等参数在线检测困难。因此,我们采用智能控制方法来达到预期的控制效果。在广泛收集专家控制经验与知识的基础上总结出新的控制策略,能在脱机状态下独立完成电压、电流的在线采集,正常槽况下的准连续按需下料控制与常态极距调节、槽噪声解析与报告,阳极效应预报与声光报警,人工作业工序监控等功能,能通过CAN总线与监控机交换数据,并接收来自监控机的参数设定与优化,使对电解槽的监控更为精确和可靠。 为了使构建的控制系统能安全、可靠、高效地运行,我们采用基于CAN现场总线的分布式控制系统,在结构上采用三级分布式网络体系结构。 论文首先就专家系统和模糊控制等智能控制技术进行了深入探讨,并着重研究了专家模糊控制器的算法原理在铝电解控制系统中的应用。然后,论文详细说明了硬件的设计方法及其软件实现,并且根据铝电解生产工业的特点给出了抗干扰和保护措施。最后介绍了系统的调试情况,完成了整个系统的开发任务。 本课题的开发和研究成果,将对铝电解工业产生巨大的经济效益,与此同时还将推动智能模糊控制技术在工业生产中的广泛应用。