第4篇第3章—計算機控制—正常槽電阻控制

1、第三章 槽電阻控制（極距調(diào)節(jié)）槽電阻控制常被分為正常電阻控制（稱常態(tài)極距調(diào)節(jié)）和非正常電阻控制兩類。正常電阻控制的目的是，當(dāng)槽電阻處于允許自動調(diào)節(jié)的正常范圍內(nèi)時，控制系統(tǒng)用陽極移動的手段將（正常態(tài)的）槽電阻控制在目標(biāo)控制區(qū)域內(nèi)，從而達(dá)到維持正常極距和能量平衡的目的。不言而喻，當(dāng)槽電阻異常（例如AE發(fā)生、電阻越限等）、或者有進(jìn)行正常電阻控制的限制條件（如出鋁、換極等人工操作工序的預(yù)定）時，計算機僅記錄和輸出有關(guān)警告信息，或者只進(jìn)行本項中的解析而不進(jìn)行本項中的調(diào)節(jié)，或者轉(zhuǎn)入專門的監(jiān)控程序。3.1 正常電阻控制的基本原理與程序常規(guī)控制方法是將槽電阻維持在以人工設(shè)定值（目標(biāo)值）為中心的非調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)（即目

2、標(biāo)控制區(qū)域內(nèi)）。如圖3-1所示，如果電阻超出上限，則下降陽極；反之若電阻低于下限，則提升陽極。電阻升、降調(diào)節(jié)一般均是以將電阻調(diào)節(jié)到設(shè)定值為目標(biāo)。上限目標(biāo)值下限下降陽極提升陽極圖3-1 常規(guī)電阻控制的原理示意圖正常電阻控制的基本程序如圖3-2所示。始確定槽電阻目標(biāo)控制區(qū)域計算平滑槽電阻平滑槽電阻在目標(biāo)控制區(qū)外？有陽極移動限制條件？確定陽極移動量發(fā)布陽極移動指令移動結(jié)果正常？校驗電解質(zhì)電阻率能結(jié)束本輪電阻調(diào)節(jié)？終是否否否否是是是圖3-2 正常電阻控制的基本程序 （1）確定槽電阻目標(biāo)控制區(qū)域目標(biāo)控制區(qū)域（或稱非調(diào)節(jié)區(qū)、“死區(qū)”、“不感區(qū)”）是一個以目標(biāo)控制電阻為中心，帶有一定上、下限的區(qū)域。在生產(chǎn)現(xiàn)

3、場，目標(biāo)控制電阻的基準(zhǔn)值是由人工以電壓值給定的（而不是以歐姆值給定的），因此常被稱為設(shè)定電壓。為了使量綱配套，現(xiàn)今的控制系統(tǒng)多采用“正常化槽電壓”來表示槽電阻（該定義已在本篇第二章“信號采樣與槽電阻計算”中進(jìn)行了細(xì)致的討論）。由于正?；垭妷号c槽電阻具有相同的內(nèi)涵，因此下面的討論依然簡稱為槽電阻。每臺電解槽的設(shè)定電壓一般都通過計算機站的操機員來給定（若由電解工通過槽控機按鈕來設(shè)定與修改，容易導(dǎo)致管理上的漏洞）。上位機的菜單中有專門的槽電阻參數(shù)設(shè)定菜單，可以針對單臺電解槽進(jìn)行。菜單中至少包含用于確定電阻目標(biāo)控制區(qū)域的三個參數(shù)，即設(shè)定電壓（目標(biāo)控制電阻的基準(zhǔn)值）、電壓上限和電壓下限。電壓的上限與下

4、限的取值一般是：設(shè)定電壓±2030mV。對于電壓波動較大的電解槽，可以再適當(dāng)放寬范圍。如果企業(yè)已經(jīng)規(guī)定了正常電解槽的電阻目標(biāo)控制區(qū)域?qū)挾龋敲粗灰o定設(shè)定電壓即可，控制系統(tǒng)會采用默認(rèn)（或沿用先前已設(shè)定的）控制區(qū)域?qū)挾?，即自動確定上限與下限?？刂葡到y(tǒng)在實際控制過程中會對電阻目標(biāo)控制區(qū)域自動進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，例如在嚴(yán)重電阻波動（即電阻針振或擺動）發(fā)生時或消失后的一定時間內(nèi)、出鋁或陽極更換后的一定時間內(nèi)，控制系統(tǒng)添加一個修正項（稱為附加電阻）到目標(biāo)控制電阻上，用算式表達(dá)即為：R目標(biāo)=R設(shè)定+R波動+R出鋁+R換極對于將電阻波動分為電阻擺動（低頻噪聲）與電阻針振（高頻噪聲）分別進(jìn)行解析的控制系

5、統(tǒng)，R波動可能被分解為（R針振R擺動）兩項。 （2）計算平滑槽電阻（槽電阻低通濾波）正常電阻控制所采用的槽電阻不是原始的采樣電阻，而是經(jīng)過低通數(shù)字信號濾波去除了采樣電阻中的電阻針振與擺動后所得到的濾波電阻，或稱平滑電阻（詳見本篇第二章“槽電阻的濾波與噪聲解析”，平滑電阻相當(dāng)于圖2-2中的低頻信號）。換言之，正常電阻控制是以平滑槽電阻作為判斷和調(diào)節(jié)依據(jù)的。 （3）檢查是否需要進(jìn)行陽極移動若于某一解析周期中發(fā)現(xiàn)該周期中的平滑槽電阻在選定的目標(biāo)控制區(qū)域外，則確認(rèn)需要進(jìn)行陽極移動。 （4）檢查是否有陽極移動（或陽極下降）的限制條件這是在決定實施正常電阻控制（即調(diào)節(jié)極距）前的進(jìn)一步檢查。若有限制條件則不

6、指示陽極移動。例如，在下列情況下不進(jìn)行陽極移動：l 檢測到禁止電阻調(diào)節(jié)的各類標(biāo)志（如停電標(biāo)志、停槽標(biāo)志、停止電阻自動控制的標(biāo)志等）；l 其他解析與控制模塊設(shè)置的標(biāo)志表明需要停止電阻調(diào)節(jié)（例如下料控制模塊設(shè)定了AE預(yù)報加工標(biāo)志；下料控制進(jìn)入氧化鋁濃度校驗關(guān)鍵階段，為防止陽極移動對電阻跟蹤的干擾，可能在電阻偏離目標(biāo)控制區(qū)不大的情況下請求暫停電阻調(diào)節(jié)）；l 陽極移動執(zhí)行機構(gòu)故障；l 上一輪電阻調(diào)節(jié)有異常且目前尚未恢復(fù)；l 當(dāng)前電阻或系列電流出現(xiàn)了異常（如電阻越限、系列電流越限、AE電阻等）；l 處于“電阻調(diào)節(jié)的最小間隔時間”之內(nèi)，即當(dāng)前時刻距上一輪電阻調(diào)節(jié)的時刻未超過設(shè)定的電阻調(diào)節(jié)最小間隔時間（或稱

7、“最小RC周期”），但一般處理電阻大幅度偏離目標(biāo)控制區(qū)域、或處理AE后的低電阻時不受此限制。設(shè)置該限制條件的目的是防止電阻調(diào)節(jié)過于頻繁，以免影響氧化鋁濃度控制和槽況的平穩(wěn)性。在有些條件下，控制系統(tǒng)不限制陽極上升，但限制陽極下降，例如：l 安排了AE等待；l 已作出了AE預(yù)報；l 停電恢復(fù)后的一定時間內(nèi)；l 其他解析與控制模塊設(shè)置的標(biāo)志表明需要停止下調(diào)電阻（如槽穩(wěn)定性解析程序設(shè)定了電阻針振或擺動起始標(biāo)志等）。 （5）確定陽極調(diào)整量計算機首先根據(jù)平滑槽電阻與目標(biāo)槽電阻的差值確定目標(biāo)調(diào)節(jié)量，然后換算為陽極移動持續(xù)時間，換算原理是：若為陽極下降：若為陽極上升： 其中：TC陽極移動持續(xù)時間(sec)；

8、槽電阻目標(biāo)調(diào)節(jié)量（單位：，如果用正常化槽電壓代表槽電阻，則單位為：mV）； 、分別為計算陽極下降、上升的電解質(zhì)電阻率（單位為/sec，或mV/sec）。顯然，、實際指陽極每移動1sec，電解質(zhì)電阻的變化值，但其取值主要取決于電解質(zhì)電阻率，故可視為電解質(zhì)電阻率的一種量度。在每次陽極移動完成后，控制系統(tǒng)利用新得到的信息自動對或進(jìn)行（見下面將討論的“校驗電解質(zhì)電阻”）。程序中一般將陽極移動持續(xù)時間分為若干個固定的檔次（即時間等級）。因此，計算機計算出陽極移動持續(xù)時間后再將其調(diào)整到最接近的檔次上。 （6）進(jìn)行陽極移動控制系統(tǒng)（槽控機）發(fā)布控制指令使槽控機的動力箱執(zhí)行陽極移動指令。 （7）檢查和處理控制

9、執(zhí)行的結(jié)果陽極移動完成后等待一定時間（如12個解析周期）待槽況穩(wěn)定，然后計算機使對控制執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行檢查。如果發(fā)現(xiàn)有異常，如槽電阻實際調(diào)整量遠(yuǎn)小于目標(biāo)調(diào)節(jié)量、或者移動方向(電阻變化方向)錯誤、或者陽極升降電機上的迥轉(zhuǎn)計發(fā)出的脈沖數(shù)太少（脈沖數(shù)與陽極移動量之間存在換算關(guān)系），那么計算機經(jīng)過兩次以上解析周期對異?，F(xiàn)象的確認(rèn)后，記錄并輸出警告信息，同時結(jié)束本輪的電阻調(diào)節(jié)過程。 （8）校驗電解質(zhì)電阻率 在陽極移動后，若槽電阻變化正常，而且槽未臨近AE（即無AE預(yù)報），控制系統(tǒng)便對用于計算陽極移動時間的電解質(zhì)電阻率(或)進(jìn)行修正。以的修正（即本次進(jìn)行了陽極下降）為例，控制系統(tǒng)首先用陽極移動后的槽電阻實際變

10、化量（記為：Ra）除以陽極移動時間（TC），計算出一個新的陽降電解質(zhì)電阻率值： ED=如果計算得到的ED在合理的范圍，則用ED對進(jìn)行修正；否則放棄修正。一種常被應(yīng)用的修正方法是采用下列平滑公式： （k） =（1j）（k-1）+ j·ED（k）式中，k代表采樣點的時序；j為平滑系數(shù)（0 < j < 1）。該式的直觀含義是，本次（k時刻）的平滑值，是上次（k-1時刻）的平滑值與本次的計算值的加權(quán)平均值。可見，該平滑公式類似于本篇第2章在“槽電阻濾波的基本原理”一節(jié)中所述的一階遞歸式低通數(shù)字濾波器。平滑系數(shù)j 由計算機根據(jù)ED或EU的可信度來計算或取定。顯然，調(diào)整量愈大、槽電阻

11、愈平穩(wěn)（即電阻波動愈?。瑒t可信度愈高，平滑系數(shù)j 的取值便可以愈大，即增大當(dāng)前計算的電阻率的加權(quán)系數(shù)（j），相應(yīng)地便減小了歷史的電阻率的加權(quán)系數(shù)（1-j)。 修正得到的陽升/陽降電解質(zhì)電阻率的變化能反映電解槽的工作狀態(tài)的變化（詳見本篇第8章），因此一些鋁廠的計算機報表上列有該參數(shù)欄，以供生產(chǎn)管理者分析槽況使用。 （9）檢查是否能結(jié)束本輪的電阻調(diào)節(jié)過程結(jié)束一輪電阻調(diào)節(jié)過程的情況有正常結(jié)束和非正常結(jié)束兩大類。非正常結(jié)束的情況有：l 調(diào)節(jié)后電阻變化方向錯誤；l 出現(xiàn)了陽極移動（或陽極下降）的限制條件；l 出現(xiàn)較大的電阻波動，致使電阻的波動幅度比目標(biāo)調(diào)節(jié)量還大。非上列情況，控制系統(tǒng)則檢查當(dāng)前的槽電阻

12、(平滑值)是否已進(jìn)入目標(biāo)范圍，若是則結(jié)束本輪調(diào)節(jié)，否則重復(fù)上述解析與調(diào)節(jié)過程直至槽電阻進(jìn)入目標(biāo)控制范圍，或者調(diào)節(jié)次數(shù)達(dá)到了為每一輪正常電阻控制所規(guī)定的最大調(diào)節(jié)次數(shù)(如三次)。3.2 改善正常電阻控制效果的措施（1）提高控制系統(tǒng)對槽電阻目標(biāo)控制區(qū)域進(jìn)行自修正的能力維持槽電阻在設(shè)定區(qū)域并非槽電阻控制的真正目的。前面的討論已指出，槽電阻調(diào)節(jié)的真正目的是：一方面維持正常的極距； 另一方面維持理想的熱平衡。但是，因為槽電阻與很多種目前尚不能在線檢測的參數(shù)有關(guān)，所以它與極距和電解質(zhì)溫度并無確定的對應(yīng)關(guān)系，將電阻控制在目標(biāo)控制區(qū)域內(nèi)并不意味著能維持最佳的極距和熱平衡。因此，在傳統(tǒng)的控制方法下，當(dāng)電解槽狀態(tài)或

13、運行條件發(fā)生變化時，往往需要手動輔助調(diào)節(jié)或人工調(diào)整設(shè)定電壓及上、下限（即調(diào)整目標(biāo)控制區(qū)域）。在上一節(jié)中已介紹，常規(guī)的控制系統(tǒng)一般都考慮了在某些情況下對目標(biāo)控制電阻進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，例如采用與電阻針振/擺動、出鋁及換極相關(guān)的附加電阻，但這顯然低層次的。使控制系統(tǒng)具備更強的自動修正目標(biāo)控制區(qū)域（包括設(shè)定電壓及上、下限）的能力是否必要？又是否可能呢？對于一個生產(chǎn)系列，全體電解槽的槽電阻越是穩(wěn)定和一致，則說明該生產(chǎn)系列越是穩(wěn)定和一致。因此最理想的情況是，正常槽況下的電阻目標(biāo)控制區(qū)域（尤其是設(shè)定電壓）幾乎不需要控制系統(tǒng)來經(jīng)常變換。然而，由于生產(chǎn)條件的波動以及不穩(wěn)定和異常槽況的出現(xiàn)總是難免的，因此若控制系統(tǒng)具

14、備在一定范圍內(nèi)自動調(diào)整目標(biāo)控制區(qū)域的能力，對于及時恢復(fù)正常槽況是非常有益的。隨著管控一體化的實現(xiàn)和管理數(shù)據(jù)化的加強，逐步加大計算機自動調(diào)整目標(biāo)控制區(qū)域的“力度”是完全可能的。計算機能在多大范圍內(nèi)和以多大的敏感度調(diào)整目標(biāo)控制區(qū)域，主要取決于計算機對槽況的判斷能力。而這種判斷能力一方面取決于能否獲得足夠的判據(jù)，另一方面取決于槽況診斷軟件的優(yōu)劣。從電阻控制的目的可知，用于調(diào)整電阻目標(biāo)控制區(qū)域的槽況信息主要是與槽穩(wěn)定性（反映極距）及熱平衡相關(guān)的信息。利用槽穩(wěn)定性（即電阻波動）信息來自動調(diào)整電阻目標(biāo)控制區(qū)域的常見做法是：由控制系統(tǒng)按一定周期（如24小時）計算周期內(nèi)的電阻平均波動幅度，然后根據(jù)平均波動幅度

15、（并結(jié)合當(dāng)前波動幅度）來調(diào)整下一周期內(nèi)的設(shè)定電壓。調(diào)整原則是：電阻波動幅度大于某一設(shè)定上限，則升高設(shè)定電壓；波動幅度小于某一設(shè)定下限，則降低設(shè)定電壓。生產(chǎn)實踐表明，電阻波動幅度的升高與降低不僅反映極距是否合適，而且能反映熱平衡的變化。例如，電解槽向冷槽發(fā)展時，電阻波動往往會加??；而向熱槽發(fā)展的初期，電阻波動往往減小，甚至可能變得異常穩(wěn)定。因此通常情況下，根據(jù)電阻波動調(diào)整設(shè)定電壓的原則與根據(jù)熱平衡來調(diào)整設(shè)定電壓的原則是相容的。同樣，控制系統(tǒng)可按一定的周期（如24小時）分析過去的一個周期中電解槽的熱平衡狀態(tài)（參見本篇第七章“槽況綜合分析”中的相關(guān)內(nèi)容），若電解槽呈冷槽狀態(tài)或向冷槽發(fā)展，則升高設(shè)定電

16、壓；反之，若電解槽呈熱槽狀態(tài)或向熱槽發(fā)展，則降低設(shè)定電壓。須指出，設(shè)定電壓調(diào)整的周期不能太短，也不能僅根據(jù)個別測量數(shù)據(jù)來進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整周期過短帶來的問題是，過于頻繁的調(diào)整可能導(dǎo)致振蕩式的調(diào)整，反而導(dǎo)致槽況波動；加之信息統(tǒng)計的時間段太短會使統(tǒng)計信息的可信度降低（尤其是對電解槽冷熱趨勢判斷的可信度會降低），從而使設(shè)定電壓調(diào)整的正確程度下降。更不能根據(jù)個別的人工測量數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，例如不能以人工定期測量的電解質(zhì)溫度（尤其是過熱度）數(shù)據(jù)來作為控制系統(tǒng)調(diào)整設(shè)定電壓的主要依據(jù)，因為無論測定值多么準(zhǔn)確，它都不能準(zhǔn)確反映熱平衡狀況，這一方面是測定周期長（幾小時甚至24小時）；另一方面是溫度（或過熱度）測定時的氧

17、化鋁濃度情況未知，而電解質(zhì)溫度（尤其是電解質(zhì)初晶溫度與過熱度）受氧化鋁濃度變化的影響很大。理論計算表明，在我國目前常用的電解質(zhì)成分范圍內(nèi)（分子比2.12.5），氧化鋁濃度變化2(wt)%（這是正常變化范圍），可使電解質(zhì)初晶溫度（或過熱度）相差1012。因此，在氧化鋁濃度不能準(zhǔn)確測量的情況下，哪怕發(fā)現(xiàn)相鄰兩次的過熱度測定值產(chǎn)生了10的變化，也無法確定是否需要調(diào)整設(shè)定電壓（因為氧化鋁濃度在3.5%時的過熱度比氧化鋁濃度在1.5%時的過熱度高出10是正常的）?？梢姡词刮磥斫鉀Q了電解質(zhì)溫度或過熱度的在線連續(xù)檢測問題，也不應(yīng)該過于頻繁地跟隨電解質(zhì)溫度或過熱度的變化而調(diào)整槽電阻的目標(biāo)控制區(qū)域，除非電解質(zhì)

18、溫度、過熱度、氧化鋁濃度和極距都可以在線準(zhǔn)確地測量并能建立起電阻目標(biāo)控制區(qū)域與這些參數(shù)間的完整且準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型。（2）確定合理的槽電阻調(diào)節(jié)頻度槽電阻調(diào)節(jié)過于遲鈍會使電阻的調(diào)節(jié)不及時，影響槽況穩(wěn)定；而過于敏感（調(diào)節(jié)過于頻繁）也會影響槽況的穩(wěn)定性，更重要的是會嚴(yán)重干擾氧化鋁濃度的控制。眾所周知，現(xiàn)代鋁電解控制系統(tǒng)分析判斷氧化鋁濃度的主要依據(jù)是低通濾波電阻（或稱平滑電阻）的變化速率（即電阻斜率）或變化范圍，而電阻調(diào)節(jié)會打斷正常的槽電阻低通濾波（平滑）過程。因此，從氧化鋁濃度控制的角度而言，電阻調(diào)節(jié)越少越好。有兩個設(shè)定參數(shù)對電阻調(diào)節(jié)頻度產(chǎn)生重要影響。一個是電阻目標(biāo)控制區(qū)域的寬度（即“死區(qū)”寬度）。另一

19、個是電阻調(diào)節(jié)的最小間隔時間（即最小RC周期）。為了取得理想的調(diào)節(jié)頻度，一種常見的設(shè)定死區(qū)寬度的做法是給控制系統(tǒng)給定兩個或兩個以上的死區(qū)寬度。例如，無電阻針振或擺動（即正常槽況）時，使用“窄死區(qū)”；而有電阻針振或擺動時，使用“寬死區(qū)”。“寬死區(qū)”還可以應(yīng)用到其他情況，例如人工作業(yè)（出鋁、換極等）后的一定時間內(nèi)，氧化鋁濃度控制正處于濃度校驗的關(guān)鍵階段、近期電阻調(diào)節(jié)的效果不好等。更細(xì)致的調(diào)整死區(qū)的做法是，預(yù)先建立一種算法，使控制系統(tǒng)能根據(jù)近期電阻波動、人工作業(yè)、氧化鋁濃度控制以及近期電阻調(diào)節(jié)頻度等情況自動修正死區(qū)寬度，使電阻調(diào)節(jié)頻度趨于最佳。例如，當(dāng)電阻波動加劇或近期電阻調(diào)節(jié)過于頻繁時，控制系統(tǒng)自動

20、加大死區(qū)寬度，反之則縮小死區(qū)寬度；若電阻調(diào)節(jié)效果不好（調(diào)節(jié)后電阻實際變化量與計算的調(diào)節(jié)量偏差太大，甚至變化方向與預(yù)定方向相反），則可能是極距過低（壓槽）或陽極效應(yīng)來臨的癥兆，因而應(yīng)自動加大死區(qū)寬度，同時禁止下降陽極。對于最小RC周期這一設(shè)定參數(shù)，也可使控制系統(tǒng)以“原則性與靈活性相結(jié)合的方式”來使用。例如，當(dāng)電阻嚴(yán)重偏離目標(biāo)控制區(qū)域時，可以不受最小RC周期的限制（可立即啟動新一輪電阻調(diào)節(jié)）。更靈活的做法是，建立一種算法使控制系統(tǒng)能夠根據(jù)低通濾波電阻偏離死區(qū)的程度來修正最小RC周期?；驹硎牵绻屯V波電阻偏離死區(qū)達(dá)到一定程度，那么隨著其偏離程度的進(jìn)一步增大而逐漸縮小最小RC周期，以便盡早消除

21、這種偏離死區(qū)過大的情形；如果低通濾波電阻偏離死區(qū)的程度不大，則不縮小最小RC周期。采取這種措施即可防止電阻不穩(wěn)定時調(diào)節(jié)過于頻繁，又可盡量避免電阻偏離死區(qū)過大的情形不會維持很長的時間。除了采用上述的與設(shè)定參數(shù)相關(guān)的措施外，還可以在電阻調(diào)節(jié)的限制條件中增加一些避免調(diào)節(jié)過于頻繁的策略，例如：如果本次解析周期中發(fā)現(xiàn)低通濾波槽電阻或系列電流又下降趨勢（下降速率超過對應(yīng)的設(shè)定值），那么本周期中不進(jìn)行降低電阻的調(diào)節(jié)；反之，如果本次解析周期中發(fā)現(xiàn)低通濾波槽電阻或系列電流又上升趨勢（上升速率超過對應(yīng)的設(shè)定值），那么本周期中不進(jìn)行升高電阻的調(diào)節(jié)。采用這樣的限制條件的目的很明顯，就是控制系統(tǒng)先“觀察”一下電阻（或電

22、流）的變化是否可以使電阻自動進(jìn)入到目標(biāo)控制區(qū)域，否則有可能現(xiàn)在降了電阻，過一會還得升電阻；或者現(xiàn)在升了電阻過會又得降電阻，導(dǎo)致調(diào)節(jié)頻繁。（3）智能控制技術(shù)的采用以上介紹的改進(jìn)電阻控制效果的措施是傳統(tǒng)的基于數(shù)學(xué)模型的控制方法所難以實現(xiàn)的，而使用一些智能控制技術(shù)則更容易實現(xiàn)一些智能化的控制策略。智能控制不依賴于被控對象的數(shù)學(xué)模型，能利用人的經(jīng)驗、知識采用仿人智能控制決策實現(xiàn)復(fù)雜和不確定系統(tǒng)的高性能控制，因此很適合于像鋁電解槽這樣的復(fù)雜不被對象。感興趣的讀者可參見我們的相關(guān)研究報導(dǎo)1-5。（4）加強人-機配合隨著智能化程度愈來愈高新型控制技術(shù)的采用，人與機的智能能否和諧統(tǒng)一是至關(guān)重要的，故此應(yīng)該重視

23、現(xiàn)場操作管理人員的技術(shù)培訓(xùn)，使他們充分理解和接受新的控制思想，這樣才能避免“人機沖突”。從人工操作維護(hù)方面來考慮，首先要求操作管理人員理解槽電壓與分子比等工藝參數(shù)間的關(guān)系，能根據(jù)電解槽整體技術(shù)條件正確地給定設(shè)定電壓。其次，操作管理人員要能很好地理解控制系統(tǒng)的電阻控制的基本原理與相關(guān)的調(diào)節(jié)策略，保證人-機默契配合，避免人工的隨意干預(yù)，更要避免人工調(diào)節(jié)與自動調(diào)節(jié)的沖突。最可怕的情況是，操作人員與控制系統(tǒng)“對著干”，你下降電阻，它卻提升電阻。這在穩(wěn)定性差的電解槽上容易出現(xiàn)，原因是控制系統(tǒng)可能自動升高了不穩(wěn)定槽的電阻目標(biāo)控制區(qū)域（目的是為了消除電阻針振或擺動），因而電阻保持較高；而現(xiàn)場操作人員可能覺得

24、電阻超出了原設(shè)定范圍，結(jié)果導(dǎo)致電解槽在“你升它降”中被來回折騰。還有一種可能引起生產(chǎn)現(xiàn)場對控制系統(tǒng)產(chǎn)生疑慮的情況是，操作人員明明發(fā)現(xiàn)某些電解槽的槽電阻超出了目標(biāo)控制區(qū)域，可控制系統(tǒng)就是不及時進(jìn)行調(diào)節(jié)。這有可能是控制系統(tǒng)正采用了一些限制電阻調(diào)節(jié)頻度的措施。生產(chǎn)現(xiàn)場的操作與管理人員可能對一些限制措施不掌握，或者未觀察出來。例如，假如控制系統(tǒng)中使用了諸如“如果本次解析周期中發(fā)現(xiàn)低通濾波槽電阻的下降速率超過設(shè)定值，那么本周期中不進(jìn)行降低電阻的調(diào)節(jié)”這樣的限制條件，現(xiàn)場操作人員是不容易從槽電壓表上觀察出當(dāng)前電阻變化是否符合這樣的限制條件的。人機配合還有很重要的一個方面，那就是現(xiàn)場操作人員必須嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)

25、標(biāo)準(zhǔn)，提高操作與管理質(zhì)量，減少對電解槽的干擾，維持正確的工藝技術(shù)條件，從而為控制系統(tǒng)創(chuàng)造一個良好的控制環(huán)境與條件。3.3 出鋁、換極過程中的槽電阻監(jiān)控（1）出鋁過程過程中的槽電阻監(jiān)控出鋁與換極過程的電阻監(jiān)控屬于非正常電阻控制類。出鋁前，需由操作人員以手動輸入通知控制系統(tǒng)（槽控機）。槽控機便運行專門的出鋁監(jiān)控程序，通過跟蹤槽電阻曲線來監(jiān)控出鋁的全過程。出鋁監(jiān)過程中典型的槽電阻變化曲線如圖3-3所示。圖3-3 典型的出鋁監(jiān)控過程 根據(jù)該圖，可將出鋁監(jiān)控的全過程分為下列六個階段：a出鋁初始。計算機接收到出鋁預(yù)定信號，在有關(guān)程序中置定必要的標(biāo)識符。b出鋁準(zhǔn)備。程序完成必要的初始化工作（如暫停下料控制和

26、正常電阻控制控制），進(jìn)入監(jiān)控出鋁過程的狀態(tài)。c出鋁開始。程序在檢出槽電阻增加超過了某一限值時，確認(rèn)出鋁開始。d出鋁結(jié)束。程序檢出（確認(rèn)）槽電阻已停止增加，基本穩(wěn)定。e出鋁控制。程序在連續(xù)數(shù)次（如3次）的解析周期里都作出了“出鋁結(jié)束”的判斷后進(jìn)行槽電阻的調(diào)節(jié)。先用向下粗調(diào)，必要時再用向下或向上微調(diào)，共分?jǐn)?shù)次將槽電阻調(diào)至規(guī)定的范圍內(nèi)。f控制完成。當(dāng)槽電阻調(diào)節(jié)達(dá)到要求后，槽控機確認(rèn)控制完成，恢復(fù)對出鋁槽的正?？刂啤Ｓ嬎銠C在下列情況之一出現(xiàn)時，自行中斷出鋁監(jiān)控并輸出相應(yīng)信息： 槽電阻異常； 發(fā)出陽極移動命令但沒有迥轉(zhuǎn)計的脈沖信號返回（適于裝有迥轉(zhuǎn)計回轉(zhuǎn)的電解槽）； 出鋁結(jié)束時，槽電阻比設(shè)定值（或出鋁前的電阻）高出太多，超過限度值； 出鋁結(jié)束后進(jìn)行槽電阻調(diào)節(jié)時，陽極總的下降時間超過限值，但槽電阻尚未調(diào)至要求的范圍； 指示陽極下降但出現(xiàn)槽電阻上升； 出鋁過程中發(fā)生了陽極效應(yīng)； 等待出鋁開始的時間或出鋁過程持續(xù)時間超過限值（如半小時）。出鋁監(jiān)控完成后，或中途退出監(jiān)控后，計算機還要存貯相關(guān)信息，例如出鋁引起的槽電阻（槽電壓）上升量；陽極移動總持續(xù)時間和