信息时代下电解铝生产设备的智能化操控的发展
摘要：科技的飞速发展以及经济的日益进步刺激着铝原料需求的上涨。
电解铝
行业规模也逐渐开始扩大。
由于电解铝项目数量增多、规模扩大、供电电流增大，因而我们更应该重视该行业的安全生产以及管理的高效性。
本文重点对智能化操
控系统进行深入描述，希望能够对实际生产生活带来一定的帮助。
关键词：电解铝；生产设备；智能化；操控系统
近几年，我国的工业、建筑业等行业发展势头良好，智能电网逐渐变得普遍化，汽车工业的发展也逐渐加快，这些行业的发展离不开铝型材料的运用。
据悉
电解铝行业的用电量能够占据全国用电量的一半。
随着近几年电解铝项目的逐渐
增多，其规模、供电电压等级等也有了新的变化，这也意味着电解铝行业需要在
安全生产等方面做出更好的表现。
对传统意义上的电解铝生产进行阐述，其主要
指的是将数百台电解槽进行串联，进而形成一个生产系列，便于开展生产工作。
这种做法虽然能够达到目的，但是从经济层面上而言，成本较高，并且能耗也比
较大。
随着科技水平的日益凸显，节能减排成了人们追求的重要目标。
电解铝槽
是一个非线性时变系统，相对而言比较复杂，如果利用普通或者单一的控制手段
实现对目标的控制，难度系数非常高。
智能化操控系统的出现为电解铝生产打开
了新思路，切实解决了生产设备改进、创新的问题。
对电解铝的特点进行深入探究，根据探究结果结合多项技术如模糊控制等，从而促进智能化操控系统的应用
广泛化，对于改善生产效率、提升经济利益帮助较大。
1电解铝企业生产特点
对电解铝企业的生产工作展开分析，其主要具备下述特点：（1）连续性，从加入原料开始进行生产，期间经多个环节后浇铸铝锭，整个生产过程都是连续的，中途不可停止。
（2）单一性。
无论是产品结构还是物料数量都比较单一，排产
的主要依据是实际生产能力。
（3）设备成本高，如果停止机器运作将会造成巨
大的损失。
一个代表性的流程型生产企业，其自动化程度相对而言都较高，如果
想要保证生产的持续性，必须要维护设备的正常运转，同时还要合理控制工艺参数。
为了保证企业能够利益最优化，必须要从降低库存成本、控制原料消耗等多
方面出发考虑问题。
2智能化操控系统
智能化操控系统是人工智能的具体表现，是人工智能的知识阐述与逻辑推理
共同作用的体现。
该系统存在的目的是为了对数模模型有更好的把控。
该操控系
统代表着现代高新技术，是现代技术领域的典范之作，其主要特点有：（1）表
现在普通组织结构形式之中的“智能递增，精度递减”。
（2）对于这一系统而言，研究目标已经发生了改变，由原来的被控制对象转换为了控制器自身。
（3）开
闭环结合控制，对定量、定性决策展开统一的多模态控制。
（4）功能多样化。
智能化操控设备具有诸多功能，设备在其帮助下不仅可以实现学习的目的，还能
实现组织功能。
（5）以非数学广义模型、数学模型为理论基础，系统进而能够
完成知识系统模型的建立。
2.1人工神经网络
人工神经网络利用智能网络实现对直观思维的模拟，之后汇聚众多简单处理
过的单元，将其进行加工组合，最终形成复杂的网络系统。
人工神经网络能够实
现对人体神经网络的分析，这样能够帮助电脑在思维模拟过程中完成新型分布形
式的保存，对于促进电脑容错性具有较大帮助。
2.2专家系统
专家系统从实质上看就是智能化计算机程序，它以某类知识体系为基础，将
该领域专家的丰富思想、理念汇聚到计算机之中，计算机因此可以模拟专家的推
理过程、决断策略，这一系统能够妥善解决高难度、复杂性的问题。
2.3模糊控制
结合兼容性原理进行分析，系统的复杂性与精确化程度成反比，复杂程度越高，其精确性反而会下降。
模糊化控制建立在模糊集合理论之上，同时利用大脑、计算机作为辅助桥梁，从而实现专家在模糊信息形式上的经验储存任务，模糊控
制还能对内容进行转化，使其变成能够被计算机识别接受的规则模式。
利用模糊
化控制，计算机能够顺利实现对大脑的模拟任务，实现对被控制对象的控制与推断。
3电解铝操控系统研究
在电解铝操控系统中，电解铝槽是重要部分，其中包括电、磁、热、流场之
间的相互作用，同时还会表现出物理化学、电化学反应状态的改变。
由于对人工
作业过程等方面的控制工作存在失误情况，随着失误的逐渐积累，电解铝槽在时
变特征上具有鲜明的复杂性。
槽电压、系列电流是当前主要的电解槽信号，它们
能够直接进行连续的自动采集工作。
通过利用机械装置，极距调节及打壳下料能
够对槽电压以及电解质熔体中的氧化铝浓液进行相应的控制。
从浓度方面来看，
氧化铝无法顺利实现在线测试，但是由于氧化铝与槽电阻之间存在不对称的U型
联系，因而可以对下料周期的交替速率进行调整，这样能够帮助氧化铝得到进一
步改变。
铝电解槽具有诸多特性，如多变量、多时变、滞后性等。
在对铝电解过程展
开控制时，需要明确极距。
智能化操控系统应用于铝电解生产中，不仅能够为实
际生产工作提供有效的控制效果，同时对于经济技术指标的改善也有积极意义。
4智能化操控方法研究
智能化操控系统通过综合运用电解铝槽，进而在此基础上形成新型铝电解槽
模糊专家。
该操控系统能够实现对子系统、神经网络槽况等的实时控制，同时还
能起到协调的作用，使各系统形成相对统一又不失独立性的联系，为实现最终目
标提供了重要推动力。
4.1槽况诊断专家子系统
由系统分析而得出的各类信息具有如下特点：（1）从种类上来看，类型繁多；（2）从精确性上分析仍存在明显缺陷；（3）从信息覆盖程度来看，尚不全面。
基于上述特点分析，系统获取信息技术仍然存在很大的进步空间。
为了利用有限
的规则对隐藏的、可能出现的问题进行全面描述，我们可以借助现有途径，依靠
神经网络技术构建专家子系统的知识库，这样一来，神经网络在知识呈现、学习、处理等方面的效率都会得到有效提升。
4.2实时操控子系统
该系统主要结合了专家系统技术以及模糊控制技术，在两种技术的支持下进
行综合开发。
在电解槽中推理机可以根据槽况的变化情况等对输入模糊变量所对
应的精确值的论域和输出模糊变量所对应的精确值论域进行修改。
这种做法可以
让在线自动调整模糊专家控制器有效的达到其工作点和动、静品质的目的。
4.3在线仿真子系统
在线仿真子系统主要借助了物理场计算机仿真原理，在理论的支持下实现所
有能收集和量化来的物理场变化。
在线仿真子系统借助动态仿真数学模型与物理
场特征参数来求解，进而利用二维动态图来实现仿真效果。
在这一系统中，价值意义最高的应当是槽内的温度分布以及槽膛内部形状。
总结
本文重点介绍了智能化操控系统在电解铝生产中的实践应用，在文中还提及了系统主要功能的实现情况，经研究可知，智能化操控系统的实施对于该行业的生产发展具有突出意义。
在智能化操控系统的帮助下，电解铝相关设备的结构变得更为简洁，并且质地方面也得到了巨大突破，无论是集成性、安全性还是可操作性等都有了明显改善，其功能方面也得到了较大的扩展。
以新型工艺技术水平为前提，可以实现对电解槽设备的严格控制，进而能够帮助电解铝生产变得更加平稳，经济效益也能得到最优化。
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