一种基于全价值链信息集成的电解铝厂云控制系统技术方案

本发明专利技术提出了一种云控制系统，尤其涉及一种基于全价值链信息集成的电解铝厂云控制系统。属于自动化控制技术领域。一种基于全价值链信息集成的电解铝厂云控制系统，包括集成了铝电解铝全价值链信息的云平台以及各厂级电解铝厂级控制系统，云平台与各厂级电解铝厂级控制系统之间通过网络进行信息交互。本发明专利技术的优点效果：本发明专利技术能够克服现有电解铝厂控制系统的缺点，真正提高企业管理效率，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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提出了一种云控制系统，尤其涉及一种基于全价值链信息集成的电解铝厂云控制系统。属于自动化控制

技术介绍
铝电解行业属于典型的连续流程工业，在铝电解行业的全价值链上包括了设计，施工，电解铝生产以及相关设备提供企业。当前电解铝厂控制系统的搭建都是按照过程控制系统/制造执行系统/企业资源计划系统三层体系结构进行的，这种控制系统对于控制单个铝厂是可以的满足需要的，但是存在着以下几点弊端：（1）只能集成本厂的质量，物流，能耗，过程控制等信息，但缺乏对铝电解全价值链有效信息的集成，因为一个电解铝厂即使处于正常运行阶段，但其工艺设计，施工质量以及相关设备的信息仍然对电解铝厂的生产运行具有重要意义。目前来看，现有电解铝厂的控制系统缺乏这部分信息的集成。（2）随着原铝产能的不断释放，竞争的加剧，铝电解行业集团化趋势越来越明显，铝业集团的下属电解铝分厂可能位于距离较远的多个地区，按传统控制系统的搭建方法，不仅存在着软硬件重复投资的弊端，而且后期的维护管理也需要持续的资金投入。（3）当下电解铝厂控制系统结构很难实现集团内部各电解铝分厂以至于全行业电解铝厂生产管理的精细对标，目前一些铝业集团仅仅实现各电解铝分厂产量，成本等少量经济指标的对标，但各铝厂间生产过程管理与控制的精细差别无法发现，也就不能使指标落后的铝厂明晰改进措施。（4）电解铝厂的工艺管理基本依赖于本厂工艺人员的个人经验，例如：电解铝厂的核心设备——电解槽的运行与操作管理，个人经验的不同会造成电解槽运行指标的明显差别。为了避免这种情况则需要集成电解铝行业工艺专家的经验，在大量的设计，施工以及生产运行数据的基础上统一给出工艺操作条件，而传统铝厂的控制系统无法提供这种支持。（5）目前电解铝厂虽然应用了综合自动化系统，但仍然需要企业大量的管理人员进行操作，例如生产计划的编制与下达，生产统计，设备管理等，不仅管理人员没有获得解放，而且企业生产管理层次仍然不能扁平化。
技术实现思路
为了解决上述技术问题本专利技术提出了一种基于全价值链信息集成的电解铝厂云控制系统，目的是实现整个铝电解价值链上设计，施工，生产运行以及相关设备企业重要信息的横向集成，另一方面实现各电解铝厂内部自动化信息系统的纵向集成，真正实现企业的扁平化管理。为达上述目的本专利技术一种基于全价值链信息集成的电解铝厂云控制系统，包括集成了铝电解铝全价值链信息的云平台以及各厂级电解铝厂级控制系统，云平台与各厂级电解铝厂级控制系统之间通过网络进行信息交互。云平台包括：云计算数据接口、云计算数据管理系统和云计算生产管理系统。云计算数据接口包括设计厂家云平台数据接口、施工厂家云平台数据接口、设备厂家云平台数据接口和各厂级电解铝厂云平台数据接口。云计算数据管理系统能够对通过云计算数据接口获得的设计，施工，设备以及运行数据进行归档，分类和检索。云计算生产管理系统包括设备管理系统、物流管理系统、操作管理系统、能源管理系统、计划管理系统、质量管理系统、调度管理系统、考核管理系统和对标优化子模块。设备管理系统自动调用各设备厂家提供的设备的档案、备品备件型号、更换周期、润滑周期、点检内容，自动排出各电解铝厂每月的设备检修计划，并将每日的设备点检、巡检路线和需要点检的内容自动通过网络推送给电解铝厂的点检人员。计划管理系统根据每个电解铝厂的利润、成本和设备情况，自动排出各电解铝厂的月度生产计划，并将月度生产计划层层自动分解，最终自动排出各车间作业班的生产作业计划，生产作业计划包括换极计划、出铝计划和抬母线计划，然后将信息推送到各电解铝厂车间内的一线作业班。调度管理系统根据生产作业计划，自动给出调度策略。操作管理系统根据不同电解厂的实际情况，给出一线不同操作人员的操作步骤，标准与规范，与调度管理系统结合给出一线工人具体时间需要完成的任务，完成任务的标准，这个工人需要做步骤，正常的合理的操作时间，容易犯的错误，行业该操作的平均时间；操作完后要把操作的实际情况通过网络反馈自动对该工人的操作结果进行考核评价。考核管理系统根据行业平均操作水平设定考核标准，依据此标准来界定一线工人的操作，并能自动将奖励和惩罚情况直接关联到该工人的工资；如果通过考核模块收集上来的信息发现某个厂的工人与整个行业平均水平相比总犯一些错误，那么会自动提示该工人需要参与对应的培训。能源管理系统实现对各个电解铝厂能源消耗情况进行分析、直流电耗、交流电耗和整流所的运行情况，电解铝厂各车间消耗的能源比例、历史以及未来的趋势，根据槽型的不同分析当前能源消耗是否合理，给出改进措施。质量管理系统能够收集通过收集全价值链的质量信息进行增值服务，质量信息扩展到全价值链，从而实现对全价值链的质量流程控制。物流管理系统能够实现对生产过程中物流信息的跟踪，对原料、燃料和辅料的进厂管理功能，中间仓储管理，出厂成品管理，与调度管理系统、质量管理系统以及能源管理系统连接，降低生产流程中物料的损失，对整个生产流程的优化控制。对标优化子模块能够通过对集团或行业各电解铝厂生产过程运行信息，设计相关信息，施工相关信息以及关键设备的相关信息进行对比分析，结合行业工艺专家经验，找出各电解铝厂生产过程中存在的问题，并给出改进措施。各厂级电解铝厂级控制系统包括全厂信息集成平台、云端信息接收平台以及电解铝厂过程控制系统。全厂信息集成平台能够实现电解铝厂多种数据类型集成，包括离线化验数据，能源计量数据，物流检斤数据，电解槽槽控数据，DCS或PLC数据，设备点巡检数据以及其它手工输入数据，通过全厂信息融合与清洗模块实现对这些数据的清洗与融合，并通过云计算平台数据接口发送到各厂级电解铝厂云平台数据接口。云端信息接收平台能够通过网络接收云平台发送的生产作业计划、点检计划和工艺操作的信息，并通过位于车间内的电子看板，工业平板以及个人智能手机直接推送给一线的操作人员或检修人员，并通过过程优化计算机对接收的过程控制系统优化目标值进行优化，向电解铝厂过程控制系统发送过程控制系统优化设定值。电解铝厂过程控制系统从电解铝厂生产工序中提取电解槽槽控数据、DCS或PLC数据，并将过程控制系统优化目标值，向电解铝厂生产工序发送。本专利技术的优点效果：本专利技术能够克服现有电解铝厂控制系统的缺点，真正提高企业管理效率，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是本专利技术的结构框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。以下实施例仅为本专利技术的具体实施例，但本专利技术的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本专利技术进行非实质性的改动，均应属于侵犯本专利技术保护范围的行为。本专利技术一种基于全价值链信息集成的电解铝厂云控制系统，包括集成了铝电解铝全价值链信息的云平台1以及各厂级电解铝厂级控制系统2，云平台1与各厂级电解铝厂级控制系统2之间通过网络3进行信息交互。云平台1包括：云计算数据接口4、云计算数据管理系统5和云计算生产管理系统6。云计算数据接口4包括设计厂家云平台数据接口7、施工厂家云平台数据接口8、设备厂家云平台数据接口9和各厂级电解铝厂云平台数据接口10。云计算数据管理系统5能够对通过云计算数据接口4获得的设计，施工，设备以及运行数据进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于全价值链信息集成的电解铝厂云控制系统，其特征在于包括集成了铝电解铝全价值链信息的云平台以及各厂级电解铝厂级控制系统，云平台与各厂级电解铝厂级控制系统之间通过网络进行信息交互。

【技术特征摘要】
1.一种基于全价值链信息集成的电解铝厂云控制系统，其特征在于包括集成了铝电解铝全价值链信息的云平台以及各厂级电解铝厂级控制系统，云平台与各厂级电解铝厂级控制系统之间通过网络进行信息交互。2.根据权利要求1所述的一种基于全价值链信息集成的电解铝厂云控制系统，其特征在于云平台包括：云计算数据接口、云计算数据管理系统和云计算生产管理系统。3.根据权利要求2所述的一种基于全价值链信息集成的电解铝厂云控制系统，其特征在于云计算数据接口包括设计厂家云平台数据接口、施工厂家云平台数据接口、设备厂家云平台数据接口和各厂级电解铝厂云平台数据接口。4.根据权利要求2所述的一种基于全价值链信息集成的电解铝厂云控制系统，其特征在于云计算数据管理系统能够对通过云计算数据接口获得的设计，施工，设备以及运行数据进行归档，分类和检索。5.根据权利要求2所述的一种基于全价值链信息集成的电解铝厂云控制系统，其特征在于云计算生产管理系统包括设备管理系统、物流管理系统、操作管理系统、能源管理系统、计划管理系统、质量管理系统、调度管理系统、考核管理系统和对标优化子模块。6.根据权利要求5所述的一种基于全价值链信息集成的电解铝厂云控制系统，其特征在于设备管理系统自动调用各设备厂家提供的设备的档案、备品备件型号、更换周期、润滑周期、点检内容，自动排出各电解铝厂每月的设备检修计划，并将每日的设备点检、巡检路线和需要点检的内容自动通过网络推送给电解铝厂的点检人员。7.根据权利要求5所述的一种基于全价值链信息集成的电解铝厂云控制系统，其特征在于计划管理系统根据每个电解铝厂的利润、成本和设备情况，自动排出各电解铝厂的月度生产计划，并将月度生产计划层层自动分解，最终自动排出各车间作业班的生产作业计划，生产作业计划包括换极计划、出铝计划和抬母线计划，然后将信息推送到各电解铝厂车间内的一线作业班。8.根据权利要求5所述的一种基于全价值链信息集成的电解铝厂云控制系统，其特征在于调度管理系统根据生产作业计划，自动给出调度策略。9.根据权利要求5所述的一种基于全价值链信息集成的电解铝厂云控制系统，其特征在于操作管理系统根据不同电解厂的实际情况，给出一线不同操作人员的操作步骤，标准与规范，与调度管理系统结合给出一线工人具体时间需要完成的任务，完成任务的标准，这个工人需要做步骤，正常的合理的操作时间，容易犯的错误，行业该操作的平均时间；操作完后要把操作的实际情况通过网络反馈自动对该工人的操作结果进行考核评价。10.根据权利要求5所述的一种基于全价值链信息集成的电解铝厂云控制系统，其特征在于考核管理系统根据行业平均操作水平设定考核标准，依据此标准来界定一线工人的操作，并能自动将奖励和惩罚情况直接关联到该工人的工资；如...

【专利技术属性】
技术研发人员：马恩杰，杨晓东，刘雅锋，周东方，刘伟，符勇，刘铭，袁进禹，高鹏飞，许海飞，
申请(专利权)人：沈阳铝镁设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21