CN103454985A - 电解铝全厂控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种控制系统，尤其涉及一种用于实现电解铝全厂控制系统。包括信息集成平台，生产管理系统以及全厂优化控制器；信息集成平台负责集成各车间数据，为生产管理系统以及全厂优化控制器提供过程控制信息；生产管理系统接收信息集成平台的数据进行处理，为全厂优化控制器提供生产管理信息；全厂优化控制器接收生产管理系统提供的生产管理信息进行优化和诊断并向信息集成平台和各车间控制系统提供优化和诊断后信号。本发明的优点效果：本发明能够提高企业管理效率，优化管理流程，最终实现优化管理企业内部资源，强化生产管理与指挥，降低生产成本，提高产品质量，提高企业的整体管理效益的信息化总体目标。

Description

电解铝全厂控制系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种控制系统，尤其涉及一种用于实现电解铝全厂控制系统。
背景技术
电解铝厂属于典型的流程工业企业，国内外流程工业企业的生产实践表明，单纯提高生产装置的控制水平，寻求局部最优的投入产出比远远低于提高整体管理水平的投入产出比，现代企业的成功不仅仅取决于设备水平、技术水平和操作水平的高低，它的管理水平、整体协调水平也将起到巨大的作用，而建立全厂控制系统可以将成熟的、分散的各种系统集合成一个相互协调、总体优化的集成系统。国内电解铝厂的控制水平还停留在单元自动化的水平，即控制系统只是针对某一车间或环节，众多生产状态信息缺乏有效的集成而分散于各局部生产过程，形成了所谓的“自动化孤岛”，还无法构成全厂的控制系统，从而不能为电解铝厂决策者提供有效的支持。
发明内容
为了解决上述技术问题本发明提供一种电解铝全厂控制系统，目的是为了消除电解铝厂的“自动化孤岛”，提高管理水平以及整体协调水平。
为达上述目的本发明电解铝全厂控制系统，包括信息集成平台，生产管理系统以及全厂优化控制器；信息集成平台负责集成各车间数据，为生产管理系统以及全厂优化控制器提供过程控制信息；生产管理系统接收信息集成平台的数据进行处理，为全厂优化控制器提供生产管理信息；全厂优化控制器接收生产管理系统提供的生产管理信息进行优化和诊断并向信息集成平台和各车间控制系统提供优化和诊断后信号。
信息集成平台包括实时数据库和关系数据库。
实时数据库通过通讯协议与接口接收各种车间的实时数据。
关系数据库通过通讯协议与接口接收各种车间的关系数据。
将实时数据库中的生产过程实时数据通过接口转接到关系数据库中。
生产管理系统包括计划管理模块、调度管理模块、质量管理模块、统计管理模块、计量管理模块、成本管理模块、能源管理模块、设备管理模块和发布查询模块。
计划管理模块、调度管理模块、质量管理模块、统计管理模块、计量管理模块、成本管理模块、能源管理模块和设备管理模块运行于应用服务器，发布查询模块运行于万维网服务器。
计划管理模块具有产量计划编制、原燃料质量计划编制、经济技术指标计划编制、各车间产量计划跟踪、产品原燃料质量计划跟踪、经济技术指标计划跟踪、生产经营计划数据查询、生产经营实际数据查询、产品产量分析、产品结构分析、产品产值分析功能。
调度管理模块具有生产过程信息监控、综合信息查询、生产作业计划管理、月度生产计划制定、月综合统计以及生产活动分析功能。
成本管理模块具有分解成本指标、期中成本预测、确定考核成本、成本数据分析、制造费用分析、确定考核结果、设置监控成本项目、监控周期设置、制造费用项目数据输入、实际成本数据转入、实际制造费用数据转入功能。
能源管理模块具有综合能耗指标统计、主要能耗指标统计、能源消耗总量统计、各分厂能耗量统计、进厂能源质量统计、能耗计划编制、能耗计划发布、能耗计划跟踪、能源结构及消耗分析功能。
设备管理模块具有运行记录、设备点检、状态监测、设备事故管理、状态统计、维修申请、设备维修材料需求、设备维修计划、设备检修周期分析和设备事故分析功能。
质量管理模块具有生产原料质检标准、生产过程质检标准、最终产品质检标准、生产原料质量检验、生产过程质量检验、最终产品质量检验、生产原料检验统计分析、生产过程检验统计、最终产品检验统计分析和质量考核功能。
计量管理模块具有进厂、出厂和倒运物资计量，水、电、风和气计量，计量器具检修检定，原燃料检斤日报，产品发运报表，电量分配月报表，新水分配月报表，工业污水分配月报表，循环水分配月报表功能。
统计管理模块具有工业总产值及主要产品产量统计，主要技术经济指标统计，设备运转状况统计，产品产、销、存状况统计，原燃料收、耗、存状况统计，产量产值分析，技术经济指标分析，设备运行状态分析，产品产销存情况分析，原燃料收耗存情况分析功能。
发布查询模块能够从计划管理模块、调度管理模块、质量管理模块、统计管理模块、计量管理模块、成本管理模块、能源管理模块、设备管理模块、全流程诊断信息模块、优化指标信息模块、优化操作指令模块、实时数据库和关系数据库中调用所需的数据。
全厂优化控制器包括全流程诊断信息模块、优化指标信息模块和优化操作指令模块。
全流程诊断信息模块根据生产管理系统提供的数据对各工序进行诊断，并将诊断结果存储到关系数据库中和发送到各车间控制系统。
优化指标信息模块根据生产管理系统提供的数据对各工序的工艺指标进行优化，并将优化结果存储到关系数据库中和发送到各车间控制系统。
优化操作指令模块根据生产管理系统提供的数据得到优化后的操作指令，并将优化后的指令存储到关系数据库中和发送到各车间控制系统。
本发明的优点效果：本发明能够提高企业管理效率，优化管理流程，最终实现优化管理企业内部资源，强化生产管理与指挥，降低生产成本，提高产品质量，提高企业的整体管理效益的信息化总体目标。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
具体实施方式
如图1所示电解铝全厂控制系统，包括信息集成平台1，生产管理系统2以及全厂优化控制器3；信息集成平台1负责集成各车间数据，为生产管理系统2以及全厂优化控制器3提供过程控制信息；生产管理系统2接收信息集成平台1的数据进行处理，为全厂优化控制器3提供生产管理信息；全厂优化控制器3接收生产管理系统2提供的生产管理信息进行优化和诊断并向信息集成平台1和各车间控制系统提供优化和诊断后信号。
信息集成平台1包括实时数据库4和关系数据库5。
实时数据库4通过通讯协议与接口6接收各种车间的实时数据。
关系数据库5通过通讯协议与接口6接收各种车间的关系数据。
将实时数据库4中的生产过程实时数据通过接口转接到关系数据库5中。
生产管理系统2包括计划管理模块21、调度管理模块22、质量管理模块23、统计管理模块24、计量管理模块25、成本管理模块26、能源管理模块27、设备管理模块28和发布查询模块29。
计划管理模块21、调度管理模块22、质量管理模块23、统计管理模块24、计量管理模块25、成本管理模块26、能源管理模块27和设备管理模块28运行于应用服务器，发布查询模块29运行于万维网服务器。
计划管理模块21具有产量计划编制、原燃料质量计划编制、经济技术指标计划编制、大宗原燃料供应计划编制、各车间产量计划跟踪、产品原燃料质量计划跟踪、经济技术指标计划跟踪、大宗原燃料供应计划跟踪、生产经营计划数据查询、生产经营实际数据查询、产品产量分析、产品结构分析、产品产值分析功能。
调度管理模块22具有生产过程信息监控、综合信息查询、生产作业计划管理、月度生产计划制定、月综合统计以及生产活动分析功能。
成本管理模块26具有分解成本指标、期中成本预测、确定考核成本、成本数据分析、制造费用分析、确定考核结果、设置监控成本项目、监控周期设置、制造费用项目数据输入、实际成本数据转入、实际制造费用数据转入功能。
能源管理模块27具有综合能耗指标统计、主要能耗指标统计、能源消耗总量统计、各分厂能耗量统计、进厂能源质量统计、能耗计划编制、能耗计划发布、能耗计划跟踪、能源结构及消耗分析功能。
设备管理模块28具有运行记录、设备点检、状态监测、设备事故管理、状态统计、维修申请、设备维修材料需求、设备维修计划、设备检修周期分析和设备事故分析功能。
质量管理模块23具有生产原料质检标准、生产过程质检标准、最终产品质检标准、生产原料质量检验、生产过程质量检验、最终产品质量检验、生产原料检验统计分析、生产过程检验统计、最终产品检验统计分析和质量考核功能。
计量管理模块25具有进厂、出厂和倒运物资计量，水、电、风和气计量，计量器具检修检定，原燃料检斤日报，产品发运报表，电量分配月报表，蒸汽分配月报表，煤气分配月报表，新水分配月报表，工业污水分配月报表，循环水分配月报表功能。
统计管理模块24具有工业总产值及主要产品产量统计，主要技术经济指标统计，设备运转状况统计，产品产、销、存状况统计，原燃料收、耗、存状况统计，产量产值分析，技术经济指标分析，设备运行状态分析，产品产销存情况分析，原燃料收耗存情况分析功能。
发布查询模块29发布查询模块能够从计划管理模块、调度管理模块、质量管理模块、统计管理模块、计量管理模块、成本管理模块、能源管理模块、设备管理模块、全流程诊断信息模块、优化指标信息模块、优化操作指令模块、实时数据库和关系数据库中调用所需的数据。
全厂优化控制器3包括全流程诊断信息模块31、优化指标信息模块32和优化操作指令模块33。
全流程诊断信息模块31根据生产管理系统提供的数据对各工序进行诊断，并将诊断结果存储到关系数据库中和发送到各车间控制系统。
优化指标信息模块32根据生产管理系统提供的数据对各工序的工艺指标进行优化，并将优化结果存储到关系数据库中和发送到各车间控制系统。
优化操作指令模块33根据生产管理系统提供的数据得到优化后的操作指令，并将优化后的指令存储到关系数据库中和发送到各车间控制系统。
本实施例各车间指电解车间、电解烟气净化、超浓相输送、氧化铝储运及输送、铸造车间、整流所、生阳极车间、空压站、原料仓库、焙烧车间和焙烧烟气净化车间，分别设有电解槽控制系统、电解烟气净化控制系统、超浓相输送控制系统、氧化铝储运及输送控制系统、铸造车间控制系统、整流所控制系统、生阳极控制系统、空压站控制系统、原料仓库控制系统、焙烧车间控制系统、焙烧烟气净化控制系统控制系统。
各车间由各车间控制系统及人工操作控制。

Claims (20)

1.电解铝全厂控制系统，其特征在于包括信息集成平台，生产管理系统以及全厂优化控制器；信息集成平台负责集成各车间数据，为生产管理系统以及全厂优化控制器提供过程控制信息；生产管理系统接收信息集成平台的数据进行处理，为全厂优化控制器提供生产管理信息；全厂优化控制器接收生产管理系统提供的生产管理信息进行优化和诊断并向信息集成平台和各车间控制系统提供优化和诊断后信号。
2.根据权利要求1所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于信息集成平台包括实时数据库和关系数据库。
3.根据权利要求2所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于实时数据库通过通讯协议与接口接收各种车间的实时数据。
4.根据权利要求2所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于关系数据库通过通讯协议与接口接收各种车间的关系数据。
5.根据权利要求2所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于将实时数据库中的生产过程实时数据通过接口转接到关系数据库中。
6.根据权利要求1所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于生产管理系统包括计划管理模块、调度管理模块、质量管理模块、统计管理模块、计量管理模块、成本管理模块、能源管理模块、设备管理模块和发布查询模块。
7.根据权利要求6所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于计划管理模块、调度管理模块、质量管理模块、统计管理模块、计量管理模块、成本管理模块、能源管理模块和设备管理模块运行于应用服务器，发布查询模块运行于万维网服务器。
8.根据权利要求6所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于计划管理模块具有产量计划编制、原燃料质量计划编制、经济技术指标计划编制、大宗原燃料供应计划编制、各车间产量计划跟踪、产品原燃料质量计划跟踪、经济技术指标计划跟踪、大宗原燃料供应计划跟踪、生产经营计划数据查询、生产经营实际数据查询、产品产量分析、产品结构分析、产品产值分析功能。
9.根据权利要求6所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于调度管理模块具有生产过程信息监控、综合信息查询、生产作业计划管理、月度生产计划制定、月综合统计以及生产活动分析功能。
10.根据权利要求6所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于成本管理模块具有分解成本指标、期中成本预测、确定考核成本、成本数据分析、制造费用分析、确定考核结果、设置监控成本项目、监控周期设置、制造费用项目数据输入、实际成本数据转入、实际制造费用数据转入功能。
11.根据权利要求6所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于能源管理模块具有综合能耗指标统计、主要能耗指标统计、能源消耗总量统计、各分厂能耗量统计、进厂能源质量统计、能耗计划编制、能耗计划发布、能耗计划跟踪、能源结构及消耗分析功能。
12.根据权利要求6所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于设备管理模块具有运行记录、设备点检、状态监测、设备事故管理、状态统计、维修申请、设备维修材料需求、设备维修计划、设备检修周期分析和设备事故分析功能。
13.根据权利要求6所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于质量管理模块具有生产原料质检标准、生产过程质检标准、最终产品质检标准、生产原料质量检验、生产过程质量检验、最终产品质量检验、生产原料检验统计分析、生产过程检验统计、最终产品检验统计分析和质量考核功能。
14.根据权利要求6所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于计量管理模块具有进厂、出厂和倒运物资计量，水、电、风和气计量，计量器具检修检定，原燃料检斤日报，产品发运报表，电量分配月报表，蒸汽分配月报表，煤气分配月报表，新水分配月报表，工业污水分配月报表，循环水分配月报表功能。
15.根据权利要求6所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于统计管理模块具有工业总产值及主要产品产量统计，主要技术经济指标统计，设备运转状况统计，产品产、销、存状况统计，原燃料收、耗、存状况统计，产量产值分析，技术经济指标分析，设备运行状态分析，产品产销存情况分析，原燃料收耗存情况分析功能。
16.根据权利要求6所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于发布查询模块能够从计划管理模块、调度管理模块、质量管理模块、统计管理模块、计量管理模块、成本管理模块、能源管理模块、设备管理模块、全流程诊断信息模块、优化指标信息模块、优化操作指令模块、实时数据库和关系数据库中调用所需的数据。
17.根据权利要求1所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于全厂优化控制器包括全流程诊断信息模块、优化指标信息模块和优化操作指令模块。
18.根据权利要求17所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于全流程诊断信息模块根据生产管理系统提供的数据对各工序进行诊断，并将诊断结果存储到关系数据库中和发送到各车间控制系统。
19.根据权利要求17所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于优化指标信息模块根据生产管理系统提供的数据对各工序的工艺指标进行优化，并将优化结果存储到关系数据库中和发送到各车间控制系统。
20.根据权利要求17所述的电解铝全厂控制系统，其特征在于优化操作指令模块根据生产管理系统提供的数据得到优化后的操作指令，并将优化后的指令存储到关系数据库中和发送到各车间控制系统。
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