文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
铝电解生产中PLC稳流控制技术的开发与应用
姓名:牛永兰
申请学位级别:硕士
专业:电气工程
指导教师:郝晓弘;杨滔
20050501
蛹要摘要流装置、电压调节和自动稳流方式是“整流变压器有载调压—整流二极管一自饱和铝电解工业是高能耗产业,降低电耗的措施是多种多样的,其中:在工艺上采用大型预焙电解槽、采用先进的整流技术并稳定电流是两条最主要的途径。目前在预焙工艺铝电解槽生产中,均采用稳流控制技术提高供电质量,降低电能消耗。本文以稳流控制技术的开发为背景,针对企业铝电解供电采用大功率二极管整电抗器稳流技术”的生产实际,提出了采用攘骺刂萍际跆娲车哪D獾缏实现稳流控制技术,阐明了攘骺刂葡低车幕驹怼⑹迪址椒ǎ环治隽讼低控制的难点、控制方法和控制算法的优化;论述了前端开发工具、数据库的选择和统的核心是利用测量数据对与系统设定值之间的误差进行反馈校正构成双闭环控制系统。本系统已在兰州铝业股份有限公司顺利投入使用。关键词:铝电解生产硅整流装置攘骺刂配置;建立了基于调节的,可以构成大闭环、小闭环嵌套的串级控制系统总体技术方案,完成了系统的设计与调试。该系统主要包括二个子系统:单机组稳流控制系统,系列总电流控制系统,系兰:大学工程学位论文
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第一章绪论选题背景与意义浚控制系统相关的知识背景有色金属工业是集地质、采矿、选矿、冶炼、加工为~体的基础原材料产业。改革开放以来,我国有色金属的产量已连续八年处于世界第二位,成为世界有色金属生产大国。目前,有色金属作为国民经济和国防建设的重要材料和战略物资,已广泛地应用于机械、电子、化工、建筑、交通、航空、航天、军工等各个行业,有色金属冶炼过程是有色金属生产的主要过程。生产品种多、流程长、工艺复杂、环境恶劣呶隆⒏叱尽⒏吒葱。近年来,通过引进、消化和吸收国外先进技术,进行自主研究与开发,我得到了大的差距,远远不能属于有色金属生产的强国。主要表现在劳动生产率低、生产工业的发展产生了严重的制约作用,特别是在我国加入螅现赝驳轿在有色金属生产中,通常采用电解的方法来制取铝、铜、锌等产品。按生产右将包括氧化铝在内的电解质进行加热熔化,并电解生成熔融铝沉于电解槽下部,连续不断的输入直流电流方能保持电解槽正常生产所需的电能和热能。当降低直流电流时,将引起电解槽温度下降,因而破坏槽子的热平衡,此时浮于上部的氧化铝将开始下沉到槽子底部结疤,槽子电阻值增大,槽电压升高,阳极效应增多,槽子处于病态,严重时电解不能正常进行,因而工艺生产要求恒定的直流电流。直流电流大幅度的波动或降低,不但将破坏电解槽的正常生产,造成槽子在国家建设和发展中具有十分重要的地位。较大的提高,技术经济指标有了较好的改善。然而,总体水平与国外相比还有较成本和能耗高、环境污染严重及矿物回收率低等方面。这些差距对我国有色金属国有色金属工业的生存和发展,大大削弱其参与国际市场竞争的能力。造成这些差距的原因是多方面的,但冶炼过程控制技术落后、自动化、信息化水平低是主过程,铝电解属于熔盐电解,依靠不断的供给电解槽以直流电能,在℃左要原因之一。兰州理工大学工程学位论文
.攘骺刂葡低彻谕庀肿醇按嬖谖侍第一章局部过热,而且降低电解的电流效率,增加吨铝产品的直流单耗。由于铝电解系列电流大,工艺生产连续性强,特别是电解生产过程中,要求调压,以满足恒电流生产,目前在国外已广泛采用可控硅整流机组供电,可控硅整流尽管有调节速度快、稳流精度高、效率高、操作简便等优点,但因其谐波治理困难、控制系统复杂等原因,未能在国内铝电解行业广泛使用。国内大多数还馈出所需的恒直流电流值,一般多采用整流变压器有载分接开关调整变压器的二次交流输出电压。而且大中型铝厂的硅整流所,其硅整流机组多是二台以上,方式运行,所以在调压时要求并能够实现单台变压器调节或多台变压器一起调成,这就不可能及时修正系列电流的波动。同时又由于电磁场的作用和电解槽本身的化学反应艏в引起的电压波动,若仅靠整流变压器有载分接开关升流电流增大。而整流变压器有载分接开关调压速度慢,势必产生电流冲击,较大和电抗器与有载分接开关联合调压方式。即以整流变压器有载分接开关做粗调,辅以饱和电抗器作级间细调。有载分接开关电压差一般按系列正常煮流电压的综上所述,铝电解整流所稳流控制系统是指按用户设定电流要求输出稳定电流,并在电解负载发生变化时,各整流机组控制供给电解的系列直流电流保持不变,以满足电解生产工艺要求的恒电流自动调节控制系统。适用于整流机组整流元件采用二极管整流,其电流调节方式采用有载开关粗调,饱和电抗器细调的整流机组。饱和电抗器主要用于调整直流输出电流。即通过改变其偏移绕组或控制绕组的电流