控制系统技术协议

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1、附件11、总则1.1本技术协议书适用于xx公司计算机站槽控制系统改造项目300KA电解槽控制系统。它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。该技术协议需方提供以高效节能型铝电解工艺技术以“五低-三窄-一高”（即：低温、低过热度、低氧化铝浓度、低槽电压、低阳极效应系数、高电流密度、窄物料平衡工作区、窄热平衡工作区、窄磁流体稳定性调节区、高阳极电流密度）为主要特征，以“五低”追求电解过程的高电效、低电耗和低排放，以“三窄”追求电解过程的平稳性和电解槽长寿命，以“xx”追求电解过程强化，体现了以企业综合效益为最优的最新工艺思想。智能多环协同控制技术提出了电解槽处于高电流

2、密度与低工作电压相结合的“极端”工作条件下的多目标（高电效、低电耗、低排放、高稳定）综合优化函数构造方法；提出了基于多目标综合优化的电解槽多参数临界状态（包括临界极距、临界过热度和临界氧化铝浓度）动态智能辨识的思想与方法；并提出了基于多目标综合优化、多参数临界状态动态智能辨识的智能多环（物料平衡控制环、热平衡控制环和稳定性控制环）协同优化与控制的思想与方法。1.2本技术协议书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和协议的条文，供方提供符合本协议书和工业标准的优质产品。1.3本技术协议书所使用的标准如遇与供方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。1.4

3、本技术协议书经供、需双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。1.5本技术协议书未尽事宜，由供、需双方协商确定。2控制系统结构简述xx公司300KA铝电解槽控制系统，遵循经济、实用、先进、可靠、高效的原则，采用“槽控机—上位机体系—网络监控体系”三级网络管控一体化控制方案。每一台电解槽配备一台槽控机作为控制级，它具有独立进行槽电压和系统电流采样的能力，并对铝电解槽的物料平衡和热平衡的快速变化过程实时地进行控制；现场槽控机的信息经过现场CAN—11第11页共11页Ethernet网络转换器（CAN以太网转换器）进行协议转换，从CAN总线协议转化为工业以太网协议，转换后

4、的信息经光纤发送到计算站机房上位机体系。计算机站中配备以接口机和数据库服务器为主体的上位机体系作为过程监控级，对各槽控机的运行过程进行监控并完成生产管理功能。接口机、服务器、网络客户机间采用以太网通讯。网内授权客户机可通过管理局域网访问数据库服务器，实现远程铝电解监控信息根据权限级别访问。电解现场将276台槽控机分成6条CAN总线连接，每1条CAN总线接在一个CAN-Ethernet网络转换器上，CAN-Ethernet网络转换器上共有2个CAN总线接口，预留一个CAN总线接口作为冗余接口，以保证系统运行的可靠性。1)控制级现场配置槽控机276台，实现对槽电压和系列电流的采样,负责现场电

5、解槽实时控制、人工操作、现场信息显示和现场异常情况报警。各个槽控机通过现场CAN总线连接在一起。槽控机机箱设计为动力部分及逻辑部分。动力部分主要由控制信号采集部分和空气开关、接触器等组成；逻辑部分主要由信号采集单元、槽况解析和显示单元以及控制输出单元组成，槽控机内部要求采用网络式结构以减少中间接插件，满足在高粉尘、强磁场，高温环境下可靠运行的要求。为满足现代电解工艺控制的需求，槽控机逻辑部分采用工业级32位的硬件平台，运行主频不低于90M，以便更好的支持复杂的工艺控制算法。2)过程监控级现场槽控机的信息经过现场CAN—Ethernet网络转换器进行协议转换，从CAN总线协议转化为工业以太

6、网协议，转换后的信息经光纤发送到计算站机房上位机。计算机站中配备以工控微机为主体的上位机体系作为过程监控级，对各槽控机的运行过程进行监视并完成生产管理功能。上位机通过语音信号自动选择分配器，与语音广播系统相联，实现全区自动广播和分区自动广播功能；此外，信号分配器将整流所送来的系列电流和系列电压模拟信号（4-20mA）,转换为线性频率脉冲信号后送上位机；同时将系列电流脉冲信号随网络总线电缆送至各槽控机。3)网络监控级客户端可通过管理局域网访问数据库服务器，实现远程铝电解监控信息根据权限级别访问。各工区配置相应的网络客户端用于电解生产现场的网络实时监控，同时，工区还需配备网络语音报警器，以实

7、现生产异常信息的工区报警功能。3.控制系统技术要求铝电解槽计算机控制系统是电解生产的配套技术，它是电解槽获得高性能指标的关键技术。为了取得高的技术经济指标和满足生产工艺要求，它必须具备“先进、实用、稳定、可靠、经济、高效”等特点。控制系统要本着分布式控制与决策管理网络化的原则进行设计，采用集散式多级分散控制和决策管理相结合的结构形式，系统应将数据采集、过程监控和生产管理有机的结合起来，保证系统可靠性高，适应性强，实用，维护灵活方便，