專利名稱：一種鋁電解槽的柔性控制方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁電解槽的柔性控制方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)多數(shù)的槽控機(jī)所采用的硬件平臺大多是基于8/16位的微處理 器，自帶資源缺乏、運算速度低，4艮難負(fù)擔(dān)32位平臺上通用的高速、大容量 外設(shè)，因此難以承受大量數(shù)據(jù)復(fù)雜的運算，對軟件功能的提升形成了制約。
現(xiàn)有技術(shù)中，電解鋁的生產(chǎn)主要是通過調(diào)整下料參數(shù)來控制加工過程， 下料參數(shù)是通過對電解槽實時數(shù)據(jù)變化趨勢進(jìn)行分析，并結(jié)合模糊控制算法 和經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫計算獲得的。所述實時數(shù)據(jù)變化趨勢是對一段時間內(nèi)所采集的 數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢分析,根據(jù)這段時間內(nèi)電解槽參數(shù)的變化趨勢來調(diào)整下料系統(tǒng)， 從而實現(xiàn)對電解鋁加工的自動控制。
發(fā)明人在研究和實踐現(xiàn)有技術(shù)的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下 技術(shù)缺陷在電解鋁生產(chǎn)過程中，能到達(dá)的效應(yīng)系數(shù)一般為0.3左右，因此 釆用現(xiàn)有控制技術(shù)的鋁電解槽會消耗大量的能源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了 一種電解槽的柔性控制方法及其系統(tǒng)，能夠在電解 槽加工過程中，降低能源損耗。
本發(fā)明實施例所提供的電解槽的柔性控制方法及其系統(tǒng)是通過以下技術(shù) 方案實現(xiàn)的
本發(fā)明 一個實施例提供了 一種電解槽的柔性控制方法，包括
對歷史數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行變化趨勢分析，獲得變化趨勢預(yù)測曲線; 根據(jù)所述變化趨勢預(yù)測曲線計算下料參數(shù)，根據(jù)所述下料參數(shù)控制下料系統(tǒng)。
本發(fā)明另 一個實施例4是供了 一種電解槽的柔性控制系統(tǒng)，包括
下料參數(shù)分析單元，用于對所述變化趨勢預(yù)測曲線模型進(jìn)行分析；模糊控制計算單元，用于根據(jù)下料參數(shù)分析單元的分析結(jié)果，以及模糊 控制算法計算下料參數(shù)。
以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例提供的電解槽的柔性控制方法通 過對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行變化趨勢進(jìn)行分析，從而得到理想的曲線模型，根據(jù)該理 想曲線模型計算下料參數(shù)，采用該理想曲線模型對應(yīng)的下料參數(shù)控制下料系 統(tǒng)，從而降低了電解槽加工過程中能源的消耗。


圖1為本發(fā)明 一個實施例提供的方法流程圖； 圖2為本發(fā)明一個實施例提供的方法流程圖； 圖3為本發(fā)明一個實施例提供的系統(tǒng)示意圖； 圖4為本發(fā)明 一個實施例提供的系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例提供了一種電解槽的柔性控制方法及其系統(tǒng)。用于電解槽 加工過程中，通過對歷史數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行變化趨勢分析，建立變化 趨勢預(yù)測曲線模型，根據(jù)該預(yù)測模型計算下料參數(shù)，并根據(jù)該下料參數(shù)實現(xiàn) 對下料系統(tǒng)的控制。為了使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚明白，下面列舉實施 例進(jìn)行詳細(xì)說明。
參見圖1 ，為本發(fā)明 一個實施例提供的 一種電解槽的柔性控制方法流程 圖，包括如下步驟
S101:從歷史數(shù)據(jù)庫獲取歷史數(shù)據(jù)。
S102:對所述歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行變化趨勢分析。
S103:根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行變化趨勢分析結(jié)果建立歷史數(shù)據(jù)變化趨勢預(yù)測 曲線，該變化趨勢預(yù)測曲線為理想模型，反映了歷史數(shù)據(jù)的變化趨勢。
S104:根據(jù)所述變化趨勢預(yù)測曲線模型計算下料參數(shù)。通過曲線模型計 算下料參數(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)，此處不再贅述。
S105:根據(jù)所述下料參數(shù)控制下料系統(tǒng)。通過下料參數(shù)控制下料系統(tǒng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)，此處不再贅述。
本實施例描述了通過對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立預(yù)測曲線模型，以及根 據(jù)該預(yù)測曲線模型計算下料參數(shù)，根據(jù)下料參數(shù)控制下料系統(tǒng)的過程。
參見圖2，為本發(fā)明另一個實施例提供的一種電解槽的柔性控制方法流程
圖，包括如下步驟
S201:從歷史數(shù)據(jù)庫獲取歷史數(shù)據(jù)。 S202:對所述歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行變化趨勢分析。
曲線，該變化趨勢預(yù)測曲線為理想模型，反映了歷史數(shù)據(jù)的變化趨勢。 S204:對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。
S205:對采集的所述實時數(shù)據(jù)進(jìn)行變化趨勢分析，獲得實時數(shù)據(jù)變化趨 勢分析結(jié)果。
修正，得到優(yōu)化的曲線模型。
S207:根據(jù)所述優(yōu)化的曲線模型計算下料參數(shù)。通過曲線模型計算下料 參數(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)，此處不再贅述。
S208:控制單元根據(jù)所述下料參數(shù)控制下料系統(tǒng)。通過下料參數(shù)控制下 料系統(tǒng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)，此處不再贅述。
本實施例將歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)結(jié)合分析，實現(xiàn)了電解槽加工的自適應(yīng) 控制，采用本實施例，針對每個電解槽的不同槽況，調(diào)整電解槽的下料參數(shù)， 從而降低效應(yīng)系數(shù)，節(jié)省能源。
在本發(fā)明另一實施例中，所述方法還包括
將采集的所述實時數(shù)據(jù)保存至所述歷史數(shù)據(jù)庫中更新所述歷史數(shù)據(jù)庫。 更新后的歷史數(shù)據(jù)庫包含了采集的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。 在本發(fā)明又一實施例中，根據(jù)變化趨勢預(yù)測曲線計算下料參數(shù)包括 根據(jù)所述變化趨勢預(yù)測曲線，結(jié)合才莫糊控制算法計算下料參數(shù)。在本發(fā)明再一實施例中，根據(jù)變化趨勢預(yù)測曲線計算下料參數(shù)包括
根據(jù)所述變化趨勢預(yù)測曲線，結(jié)合模糊控制算法和經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫計算下料 參數(shù)。
.鄰二
是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述方法包括
對歷史數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行變化趨勢分析，獲得變化趨勢預(yù)測曲線； 根據(jù)所述變化趨勢預(yù)測曲線計算下料參數(shù)，根據(jù)所述下料參數(shù)控制下料系統(tǒng)。
所述的程序可以存儲于一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中。
上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
以上對本發(fā)明實施例提供的方法流程進(jìn)行了描述，下面對本發(fā)明實施例 提供的一種電解槽的柔性控制系統(tǒng)進(jìn)行描述。
參見圖3，為本發(fā)明一個實施例提供的一種電解槽的柔性控制系統(tǒng)，包括
數(shù)據(jù)存儲單元301,用于存儲歷史數(shù)據(jù)。
歷史數(shù)據(jù)變化趨勢分析單元302，用于對數(shù)據(jù)存儲單元301中的歷史數(shù)據(jù) 進(jìn)行變化趨勢分析，獲得歷史數(shù)據(jù)變化趨勢分析結(jié)果。
預(yù)測曲線模型建立單元303,用于根據(jù)所述歷史數(shù)據(jù)變化趨勢分析單元 302的歷史數(shù)據(jù)變化趨勢分析結(jié)果建立變化趨勢預(yù)測曲線模型，該變化趨勢預(yù) 測曲線模型為理想的模型。
計算單元304，用于根據(jù)所述預(yù)測曲線模型建立單元303建立的變化趨勢 預(yù)測曲線模型計算下料參數(shù)。
控制單元305,用于根據(jù)所述下料參數(shù)控制下料系統(tǒng)。
本實施例中，歷史數(shù)據(jù)變化趨勢分析單元302從數(shù)據(jù)存儲單元301獲取歷 史數(shù)據(jù)，并對歷史數(shù)據(jù)分析后，將分析結(jié)果發(fā)送至預(yù)測曲線模型建立單元303, 預(yù)測曲線模型建立單元303根據(jù)預(yù)測結(jié)果建立變化趨勢預(yù)測曲線模型，并將該 變化趨勢預(yù)測曲線模型發(fā)送至計算單元304,計算單元304根據(jù)該變化趨勢預(yù) 測曲線模型計算下料參數(shù)，并將下料參數(shù)發(fā)送至控制單元305，控制單元305 根據(jù)所述下料參數(shù)控制下料系統(tǒng)。參見圖4，為本發(fā)明一個實施例提供的一種電解槽的柔性控制系統(tǒng)，包括 數(shù)據(jù)存儲單元301,用于存儲歷史數(shù)據(jù)。
歷史數(shù)據(jù)變化趨勢分析單元302,用于對數(shù)據(jù)存儲單元301中的歷史數(shù)據(jù) 進(jìn)行變化趨勢分析，獲得歷史數(shù)據(jù)變化趨勢分析結(jié)果。
預(yù)測曲線模型建立單元303,用于根據(jù)所述歷史數(shù)據(jù)變化趨勢分析單元 302的歷史數(shù)據(jù)變化趨勢分析結(jié)果建立變化趨勢預(yù)測曲線模型，該變化趨勢預(yù) 測曲線模型為理想的模型。
實時數(shù)據(jù)釆集單元401,用于對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；
實時數(shù)據(jù)變化趨勢分析單元402，用于對采集的所述實時數(shù)據(jù)進(jìn)行變化趨 勢分析，獲得實時數(shù)據(jù)變化趨勢分析結(jié)果；
修正單元403，用于根據(jù)該實時數(shù)據(jù)變化趨勢分析結(jié)果對預(yù)測曲線模型建 立單元303建立的變化趨勢預(yù)測曲線進(jìn)行修正。
計算單元304,用于根據(jù)修正單元403修正后的變化趨勢預(yù)測曲線計算下 料參數(shù)。
控制單元305,用于根據(jù)所述下料參數(shù)控制下料系統(tǒng)。
本實施例中，歷史數(shù)據(jù)變化趨勢分析單元302從數(shù)據(jù)存儲單元301獲取歷 史數(shù)據(jù)，并對歷史數(shù)據(jù)分析后，將分析結(jié)果發(fā)送至預(yù)測曲線模型建立單元303, 預(yù)測曲線模型建立單元303根據(jù)預(yù)測結(jié)果建立變化趨勢預(yù)測曲線模型，實時數(shù) 據(jù)采集單元40將采集的實時數(shù)據(jù)發(fā)送至實時數(shù)據(jù)變化趨勢分析單元402，實時 數(shù)據(jù)變化趨勢分析單元402對接收的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行變化趨勢分析，將實時數(shù)據(jù) 進(jìn)行變化趨勢分析結(jié)果發(fā)送至修正單元403,修正單元403根據(jù)接收的實時數(shù) 據(jù)變化趨勢分析結(jié)果對預(yù)測曲線模型建立單元303建立的變化趨勢預(yù)測曲線 進(jìn)行修正，將修正后的變化趨勢預(yù)測曲線模型發(fā)送至計算單元304,計算單元 304根據(jù)該變化趨勢預(yù)測曲線模型計算下料參數(shù)，并將下料參數(shù)發(fā)送至控制單 元305,控制單元305根據(jù)所述下料參數(shù)控制下料系統(tǒng)。
在本發(fā)明另一實施例中，所述系統(tǒng)還包括
更新單元，用于將實時數(shù)據(jù)采集單元401采集的所述實時數(shù)據(jù)保存至數(shù)據(jù)存儲單元301中，更新數(shù)據(jù)存儲單元301,更新后的存儲單元301存儲了釆集單 元401采集的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明又一實施例中，計算單元304包括
下料參數(shù)分析單元，用于對預(yù)測曲線模型建立單元303建立的變化趨勢預(yù) 測曲線模型進(jìn)行分析。
模糊控制計算單元，用于根據(jù)下料參數(shù)分析單元的分析結(jié)果，以及模糊 控制算法計算下料參數(shù)。
該實施例通過下料參數(shù)分析單元和模糊控制計算單元相結(jié)合計算下料參 數(shù)，降低效應(yīng)系數(shù)。
在本發(fā)明又一實施例中，計算單元304包括
下料參數(shù)分析單元，用于對預(yù)測曲線模型建立單元303建立的變化趨勢預(yù) 測曲線模型進(jìn)行分析。
模糊控制計算單元，用于根據(jù)下料參數(shù)分析單元的分析結(jié)果，以及模糊 控制算法計算下料參數(shù)。
經(jīng)驗數(shù)據(jù)存儲單元，用于提供經(jīng)驗數(shù)據(jù)，以使所述下料參數(shù)分析單元根 據(jù)該經(jīng)驗數(shù)據(jù)對下料參數(shù)進(jìn)行分析。
該實施例通過將下料參數(shù)分析單元、模糊控制計算單元和經(jīng)驗數(shù)據(jù)存儲 單元相結(jié)合計算下料參數(shù)，降低效應(yīng)系數(shù)。
以上實施例可以看出，通過對單個電解槽的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行長時間的跟蹤 分析，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)的變化趨勢對電解槽的運行曲線進(jìn)行提前預(yù)測，建立理 想曲線模型，基于電解槽加工過程中實際的運行曲線與理想曲線模型有偏差， 因此根據(jù)實時數(shù)據(jù)分析結(jié)果對理想曲線進(jìn)行修正，得出優(yōu)化參數(shù)，該優(yōu)化參 數(shù)可將運行曲線的偏差控制在很小范圍內(nèi)，實現(xiàn)電解槽加工的自適應(yīng)控制， 并且根據(jù)優(yōu)化參數(shù)可知釆用本發(fā)明實施例降低效應(yīng)系數(shù)，從而降低電解槽加 工過程中的能源消耗。
以上對本發(fā)明實施例所提供的 一種電解槽的柔性控制方法及其系統(tǒng)進(jìn)行以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對 于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍 上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1、一種電解槽的柔性控制方法，其特征在于，包括對歷史數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行變化趨勢分析，獲得變化趨勢預(yù)測曲線；根據(jù)所述變化趨勢預(yù)測曲線計算下料參數(shù)，根據(jù)所述下料參數(shù)控制下料系統(tǒng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述變化趨勢預(yù) 測曲線計算下料參數(shù)之前，還包括采集實時數(shù)據(jù)；對采集的所述實時數(shù)據(jù)進(jìn)行變化趨勢分析，獲得實時數(shù) 據(jù)變化趨勢分析結(jié)果；根據(jù)該實時數(shù)據(jù)變化趨勢分析結(jié)果對所述變化趨勢預(yù) 測曲線進(jìn)行修正。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 將采集的所述實時數(shù)據(jù)保存至所述歷史數(shù)據(jù)庫中更新所述歷史數(shù)據(jù)庫。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述變化趨勢預(yù) 測曲線計算下料參數(shù)，包括根據(jù)所述變化趨勢預(yù)測曲線，結(jié)合模糊控制算法計算下料參數(shù)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述變化趨勢預(yù) 測曲線計算下料參數(shù)，包括根據(jù)所述變化趨勢預(yù)測曲線，結(jié)合模糊控制算法和經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫計算下料 參數(shù)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括 數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲歷史數(shù)據(jù)；歷史數(shù)據(jù)變化趨勢分析單元，用于對數(shù)據(jù)存儲單元中的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行變 化趨勢分析，獲得歷史數(shù)據(jù)變化趨勢分析結(jié)果；預(yù)測曲線模型建立單元，用于根據(jù)所述歷史數(shù)據(jù)變化趨勢分析結(jié)果建立 變化趨勢預(yù)測曲線模型；計算單元，用于根據(jù)所述變化趨勢預(yù)測曲線模型計算下料參數(shù)；控制單元，用于根據(jù)所述下料參數(shù)控制下料系統(tǒng)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括實時數(shù)據(jù)采集單元，用于對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；實時數(shù)據(jù)變化趨勢分析單元，用于對采集的所述實時數(shù)據(jù)進(jìn)行變化趨勢 分析，獲得實時數(shù)據(jù)變化趨勢分析結(jié)果；修正單元，用于根據(jù)該實時數(shù)據(jù)變化趨勢分析結(jié)果對所述變化趨勢預(yù)測 曲線進(jìn)行修正。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括更新單元，用于將所述實時數(shù)據(jù)采集單元采集的所述實時數(shù)據(jù)保存至所 述數(shù)據(jù)存儲單元中，更新所述數(shù)據(jù)存儲單元。
9、 根據(jù)要求根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述計算單元包括下料參數(shù)分析單元，用于對所述變化趨勢預(yù)測曲線模型進(jìn)行分析；模糊控制計算單元，用于根據(jù)下料參數(shù)分析單元的分析結(jié)果，以及模糊 控制算法計算下料參數(shù)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述計算單元還包括經(jīng)驗數(shù)據(jù)存儲單元，用于提供經(jīng)驗數(shù)據(jù)，以使所述下料參數(shù)分析單元根 據(jù)該經(jīng)驗數(shù)據(jù)對下料參數(shù)進(jìn)行分析。
全文摘要
本發(fā)明涉及電學(xué)領(lǐng)域，本發(fā)明實施例提供了一種電解槽的柔性控制方法及其系統(tǒng)，所述方法包括對歷史數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行變化趨勢分析，獲得變化趨勢預(yù)測曲線；根據(jù)所述變化趨勢預(yù)測曲線計算下料參數(shù)，根據(jù)所述下料參數(shù)控制下料系統(tǒng)。通過本發(fā)明能夠在電解槽加工過程中，獲得理想的下料參數(shù)，從而降低電解槽加工的能源損耗。
文檔編號C25C3/20GK101294290SQ20081011098
公開日2008年10月29日 申請日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者師彥東, 張應(yīng)榜, 張進(jìn)軍, 梁玉生, 董仕毅, 董洪波 申請人:深圳市華力特電氣股份有限公司