基于生产目标的铝粉氮气雾化过程优化控制

铝液液位和温度、雾化氮气压力和温度以及环境氮气压力和温度之间,具有复杂的非线性、大滞后、强耦合和严重不确定性的特点,很难用机理建模方式获得它们的确定模型。针对这一问题,以优化铝粉粒度分布为生产目标,提出了基于RBF神经网络建立铝粉氮气雾化生产过程模型,采用改进的遗传算法对雾化过程各控制量的设定值进行优化,根据工况条件的变化动态地设定各个控制环节的设定值使铝粉氮气雾化效果达到最佳,从而提高微细铝粉收率的优化控制方法。优化前和优化后的铝粉粒度分布对比结果表明,采用该方法能显著地改善氮气雾化效果,有效提高微细铝粉收率。     

基于IFIX的铝粉生产控制系统设计

本文采用IFIX组态软件进行控制系统设计,实现了铝粉氮气雾化生产过程的自动化和一体化控制,为提高铝粉生产和过程控制的质量奠定了基础。该监控系统功能齐全,操作简单,界面友好,系统容易扩展。     

铝粉雾化精分过程管道风流量的先进控制

以铝粉雾化生产过程中精分系统控制为对象,针对管道间的相互耦合干扰使管道风流量处于长期波动的状态而影响铝粉分级精度的问题,给出了一种铝粉精分系统管道风流量的先进控制策略.将PID控制优异的稳态特性和模糊控制良好的动态特性与暂态响应曲线的设定和协调控制相结合,提出了一种模糊PID协调控制策略实现精分系统管道风流量的控制,大大减小了回路之间的耦合干扰,克服了传统PID控制超调大、调节时间长等缺点.通过仿真验证,新型控制策略响应迅速、超调小、稳态特性好,取得了良好的控制效果.     

基于PLC控制的铝粉分级系统自动化设计

在分析了铝粉分级过程的工艺特点和自动化控制要求的基础上,设计了基于PLC以及现场I/O模块的分布式控制系统,实现了分级过程的集成控制。提高了铝粉的细粉收率,保证了生产的安全稳定运行。     

制氮机控制系统的设计与实现

在简单介绍用膜分离技术制造高纯度氮气的工作原理及主要技术指标的基础上，提出了基于AT89C52单片机的电气控制系统，给出了硬件、控制软件模块组成和控制流程。该系统已成功应用在制氮机样机中，实现对制氮机本身的控制及氮气输出监控。试验证明，该系统运行稳定，能够达到设计要求。     

LonWorks在氮气加热器控制中的应用

针对新疆独山子石化氮气加热器利用LonWorks现场总线控制技术构成网络，采用前馈控制PID算法，通过周波调整法对电加热管的加热功率进行控制，保证的规定时间内连续输出合乎温度要求的高温氮气。本控制网络的核心技术是神经元芯片(Neuron Chips)、智能网络节点和LonTalk通信协议。本文介绍了LonWorks技术以及氮气加热控制系统总体方案与网络结构设计，节点模块设计与配置，控制电路设计，控制算法设计与软件编程。     

便携式氮气冲洗装置控制系统设计

为了解决目前航天产品氮气冲洗工艺中存在的问题,设计了一种基于C8051F040单片机的便携式氮气冲洗装置控制系统.该系统利用触摸屏输入各项氮气冲洗工艺参数;通过Modbus通信协议将相关数据传送至单片机;最终通过单片机实现电磁阀的自动控制和过程数据的采集,完成氮气冲洗工艺.应用结果表明,该系统体积轻便、操作简单、测量数据准确、可靠性高,具有良好的推广价值.     

氮气保护推板炉自控系统的设计与实现

基于锂电池止极材料烧结曲线和T艺参数等特点，提出应用可编程逻辑控制器（PLC）对氮气保护推板炉的温度、气氛和循环动作实现自动控制。同时用VB语言设计了可以设置控制参数、显示和存储测控数据的计算机控制软件。指出自动控制系统应该是结合工艺，集控制、管理和数据处理功能于一体的系统。现场运行表明该系统稳定可靠，达到设计要求。     

基于神经网络和遗传算法的高炉喷煤操作参数优化

本文对实际喷煤过程进行了深入研究与分析，建立了以减少氮气消耗量为目标同时满足煤粉喷吹率要求的喷煤控制系统优化模型，并将神经网络与遗传算法有效的结合起来求解此优化模型。现场应用表明，通过优化操作，系统降耗效果显著。     

铜冶炼气流干燥过程的混合气专家系统设计

针对气流干燥过程中水分难以稳定和充入一定量氮气后导致的操作人员人身安全问题,由现场生产工艺结合长期积累的专家经验知识,设计了一个氮气和稀释风的混合气专家系统;根据实际生产过程,提出了其产生式规则的知识表示形式,设计了气流干燥系统的专家知识库,通过正向推理机制,实现了专家系统的优化控制,实际应用表明,累计日消耗氮气量降低了1.1%,并且能确保回转窑内精矿不着火,既稳定了生产,又保障了工人的人身安全,具有工程实用性.     

脉冲防暴水炮运动参数仿真研究

研究增大脉冲防暴水炮的有效射程问题,脉冲防暴水炮是用于处置群体性骚乱事件的大型非致命武器装备,在实战中发挥了重要作用。为改善防暴水炮射程和刺激剂雾化效果,就需要对脉冲防暴水炮的运动参数进行优化设计。通过建立数学模型,然后运用FLUENT流体仿真软件进行运动仿真,最后结合Tecplot后期处理软件的分析,得出了初始压力、初始水量、初始射角等运动参数对水炮射程及雾化效果的影响。在综合各种因素的基础上选择出最佳初始压力和最佳水量,仿真效果比较有效,为设计提供了依据。     

Experimental and numerical modeling of the gas atomization nozzle for gas flow behavior

Gas atomization is a widely used process for manufacturing of fine metal- and alloy-powder. To ensure a stable process with high yields of metal powder, the negative pressure at the melt delivery tube tip base and no flow separation conditions are necessary for a good atomization process. An important feature of these jets is that flow separation may occur over the outer surface of the liquid delivery tube for some conditions. Flow separation cause solidification and accumulation of metal, leading to a shape alteration of the liquid delivery tube in gas atomization process. Using computational fluid dynamics (CFD) software, a parametric study was conducted to determine the effects of atomizing gas pressure on the melt delivery tube tip base pressure and flow separation. Atomization gas pressures of 1.0, 1.3, 1.7, 2.2, and 2.7 MPa were used in the CFD model to initialize the pressure in gas inlet. CFD simulations were performed and the modeling results were compared with experimental data. These results showed that the CFD modeling can be used for the estimation of the melt tip base pressure of the nozzle. It is found that the flow separation formation is strongly dependent on the atomizing gas pressure.     

铝电解生产智能优化制造研究综述

铝电解行业具有战略基础地位,面临着诸多挑战性难题,包括原料来源复杂使得工况难以稳定优化运行、多目标协同优化难度大、控制决策智能化水平和数据利用率低以及铝电解企业在内外环境的不确定性影响下难以实时做出正确决策等.为了解决上述问题,本文提出构建一种集铝电解智能分布式感知系统、系列槽智能协同优化控制系统、大型槽智能优化控制系统、智能安全运行监控系统和虚拟制造系统于一体的铝电解智能优化制造系统的方法.同时提出了铝电解制造系统的未来发展目标和愿景功能,并给出了相关研究方向.最后给出了技术发展规划,提出中短期规划和中长期规划"两步走"战略,并对铝电解生产智能优化制造系统发展前景作出展望.     

磨矿分级过程动态优化控制

建立了基于改进粒级质量平衡模型（PBM）的质量指标预测模型和保证过程最优运行的优化计算模型,提出了基于反馈校正的动态优化控制方案.首先由优化模型计算最优控制律,为消除过程扰动及其他不确定因素影响,引入质量指标反馈调节机制;然后智能控制单元根据人工测试和期望质量指标间的偏差对最优控制律进行反馈修正.现场实验结果表明,该方案能够稳定过程产品质量,实现过程节能降耗.     

基于PLC控制的铝粉自动过筛和称量系统

本文闸述了一套基于PLC控制的铝粉自动过筛和称量系统,该系统基于西门子PLC和工业控制计算机控制,采用现场总线技术,实现了铝粉过筛和称量的远程隔离操作,提高了工作效率,保障了操作人员的身体健康和生命安全.     

铝液配载问题建模及混合遗传算法优化

针对电解铝生产过程中电解槽调配及出铝调度问题, 在建立数学模型分析基础上, 设计一种混合策略优化算法. 通过引入人工经验排出特例, 利用遗传算法完成优化. 以出铝路径为优化适应度函数, 利用交叉算子调配电解槽铝液组合, 利用变异算子改变槽装车路线. 最后通过某铝厂电解槽3 组数据优化实例表明了所提出方法的有效性.

     

考虑订单组批特性的特种铝锭组炉优化

铝锭熔炼是特种铝合金生产的首道工序,直接影响后面工序的生产效率和产成品质量.针对熔炼过程中,由于产品种类多样以及批量大小不一导致的制定组炉计划效率低以及组炉结果不优等问题,本文考虑熔炼炉工艺、设备特点以及订单组批规则等约束条件,建立以最小炉次数和最大订单铸锭占用比例为目标的组炉优化模型.分析该模型的特点,采用以订单分配百分比为决策变量的实数编码规则.提出一种基于冯诺伊曼拓扑结构的粒子群算法对其进行求解,并融入局部聚性算子改善算法寻优能力.设计基于真实生产数据的仿真实验,实验结果说明该模型和所提出的求解算法能够有效地解决特种铝锭组炉优化问题,符合企业实际需求.     

铝电解计算机远程监控系统

铝电解控制系统是电解铝生产过程中最重要的控制技术之一,是电解铝生产过程的核心。目前,随着铝电解控制系统在电解槽上的广泛应用,铝电解自控技术在我国已发展至一个比较成熟的阶段。本文重点论述铝电解工艺生产过程中,远程监控系统的实现过程。     

基于KingView和MCGS的建筑铝模板分拣系统

建筑铝模板凭借刚度好、使用寿命长、能多次周转使用的特性,被大量应用.目前铝模板的分拣打包主要依靠人工作业,分拣效率低、分类错误率高.为提高铝模板的分拣效率和分类准确率,设计了一套铝模板分拣系统,由上位管理计算机、二维码扫描枪、MCGS触摸屏和铝模板传输系统组成.管理计算机上运行的KingView组态软件,可以根据发货清单完成工位匹配,并进行分拣数据库的更新管理和分拣过程的实时显示;扫描枪扫描传送带上的铝模板标签二维码,获取其规格型号、工程区位等信息,经KingView组态软件处理后,下发到对应工位的MCGS触摸屏,由工人拣取传送带上的铝模板并搬运到指定堆垛区;MCGS触摸屏实现管理计算机与工人之间进行分拣过程信息交互的功能.实验表明所设计的铝模板分拣系统具有良好的稳定性及实用性,能有效解决人工分拣过程中效率低、分类错误率高等问题.