一、前言概述
 
       鋁電解模糊控制系統(tǒng)是在大量長期工業(yè)實(shí)踐應(yīng)用基礎(chǔ)上，結(jié)合控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，吸收國內(nèi)外同類產(chǎn)品先進(jìn)技術(shù)，總結(jié)生產(chǎn)、應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)，研制成功的新型鋁電解模糊控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用分布式控制方式。主機(jī)（上位機(jī)）采用工控機(jī)，應(yīng)用軟件在NT系統(tǒng)下開發(fā)，設(shè)計(jì)的語音報(bào)警、報(bào)表管理、系統(tǒng)監(jiān)控等軟件程序，能實(shí)時(shí)顯示電解槽工作電壓，電解系列電流，槽電阻等曲線，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)班報(bào)、日報(bào)、周報(bào)、月報(bào)、效應(yīng)等，并可隨時(shí)打印；自動(dòng)語音廣播電解槽效應(yīng)，電壓異常等工作狀況，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)工作狀態(tài)。鋁電解模糊控制機(jī)（下位機(jī)即槽控機(jī)），以RX3i 作為微控制器，實(shí)時(shí)采集槽電壓，電解系列電流，輸出各種控制動(dòng)作；實(shí)時(shí)顯示電解槽各種狀態(tài)，槽控機(jī)控制狀態(tài)，具有顯示信息量大、清晰、易操作等優(yōu)點(diǎn)。槽控機(jī)在主控制部分，設(shè)置光電隔保護(hù)，有效防止外界信號對控制核心的影響，提高工作可靠性。槽控機(jī)設(shè)計(jì)硬件電路簡潔，維護(hù)更加容易。槽控機(jī)的工作狀態(tài)，可由主機(jī)授權(quán)，有利于電解生產(chǎn)的操作管理。鋁電解模糊控制系統(tǒng)具有在線故障自檢功能，運(yùn)行中出現(xiàn)的故障在上位機(jī)、槽控機(jī)均能提醒，顯示，使維護(hù)人員能盡快檢測故障，迅速維修。

二、硬件系統(tǒng)組成

該控制系統(tǒng)采用DDC（直接數(shù)字控制）、SCC（過程監(jiān)控）兩級分布式控制方案，原理圖見圖1。

        每臺槽控箱控制1 臺電解槽，同時(shí)每臺槽控箱都有獨(dú)立的PLC 作為主控制器，負(fù)責(zé)對系列電流、槽電壓和各種開關(guān)量輸入信號的采集，數(shù)據(jù)解析，模糊推理，判斷槽中氧化鋁濃度，并通過調(diào)節(jié)下料時(shí)間間隔以及極距，達(dá)到電解槽內(nèi)物料平衡和熱量平衡。
       過程監(jiān)控級通過RS-422通信總線與槽控箱中的PLC通信，從中獲取相關(guān)信息，通過對信息的加工、處理，實(shí)現(xiàn)槽況診斷，從而實(shí)現(xiàn)對DDC 級的參數(shù)修改、優(yōu)化，同時(shí)也為人工操作和維護(hù)決策提供可靠的依據(jù)。

       多區(qū)域的SCC 均可連接起來，構(gòu)成一局域網(wǎng)，在原有二級基礎(chǔ)上擴(kuò)展一級MIS（管理信息系統(tǒng)）級，并實(shí)現(xiàn)與全廠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)網(wǎng)，便于領(lǐng)導(dǎo)決策[2][3]。

槽控機(jī)工作原理
      槽控機(jī)分為邏輯部分和低壓電器部分上下箱體，該機(jī)CPU采用GE Fanuc RX3i，通訊板采用CAN 工業(yè)現(xiàn)場通訊總線智能通訊板，每臺槽控機(jī)通過低壓電器部分的輸出驅(qū)動(dòng)電解槽上的電磁閥、電機(jī)、效應(yīng)燈、效應(yīng)鈴?fù)瓿上鄳?yīng)控制動(dòng)作，電解槽與PLC 之間連接圖如圖2。

槽控機(jī)控制軟件用Turbo C2.0 語言
開發(fā)，代碼分離、實(shí)時(shí)多任務(wù)運(yùn)行方式，運(yùn)行速度快、響應(yīng)即時(shí)，同時(shí)具有數(shù)據(jù)掉電保護(hù)和“看門狗”功能。