基于温度信号分析的铝电解槽槽帮动态监测系统研究
发布时间：2021-04-01 10:31
铝电解槽作为电解铝工业中最重要的生产设备,也是一个能耗特别高的设备。它运行的是否稳定高效,直接关系到铝的正常生产、经济指标和其使用寿命。如今,电解铝行业正致力于使电解槽朝着高电流型发展。大电流电解槽能够提高产能,带来可观的经济效益,但电解温度也会相应变高,导致槽体温度也随之升高。整个铝电解槽温度升高带来的一个重要问题就是槽帮结壳会变得越来越薄。槽帮作为铝电解生产过程中电解槽槽膛内型的一个重要部分,其形成状态的好坏对电流效率的高低有着重要影响,并且槽帮的规整可有效地防止“漏槽”危险现象的发生。因此,通过对铝电解槽槽体温度的实时采集,通过温度数据建立铝电解槽槽帮的动态监测系统,对槽帮的状况实时监测显得尤为重要。温度作为铝电解槽运行情况好坏的重要参数和能源利用率高低的重要决定因素,对其的研究是至关重要的。本设计就是在铝电解槽槽体温度实时采集的基础上,讲述一种关于铝电解槽槽帮动态监测系统的设计实施理念。本设计以网际组态软件WebAccess为核心,采用热电偶作为温度传感器,经温度信号采集模块和通信模块传送至上位机,对铝电解槽整体温度进行实时温度采集以及实时显示和数据存储等,最对铝电解槽槽帮进行...
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 概述
1.1 现代铝电解工业概述
1.1.1 现代铝电解生产技术
1.1.2 我国铝电解工业的生产现状及其发展趋势
1.2 铝电解槽及其槽帮的研究
1.2.1 铝电解槽
1.2.2 槽帮概述
1.3 论文主要研究内容
1.4 论文结构安排
第2章 铝电解槽槽帮动态监测系统总体设计方案
2.1 温度监测系统整体性能需求
2.2 监测系统总体结构设计
2.2.1 硬件系统组成
2.2.2 软件系统组成
2.3 组态软件在系统中的应用
2.3.1 组态软件
2.3.2 组态软件平台的选择
2.4 系统的工作原理及所要实现的功能
2.5 本章小结
第3章 铝电解槽槽帮动态监测系统的硬件设计
3.1 硬件总体设计
3.2 温度传感器
3.2.1 热电偶测温原理
3.2.2 热电偶的选择
3.2.3 热电偶的安装
3.2.4 热电偶冷端温度补偿
3.3 温度信号采集模块
3.4 通信模块
3.4.1 硬件组成
3.4.2 ModBus协议在通讯模块中的应用
3.5 电源模块
3.6 总体硬件连接
3.7 本章小结
第4章 铝电解槽槽帮动态监测系统的软件设计
4.1 网际组态软件WebAccess简介
4.2 软件总体设计
4.2.1 硬件模块程序
4.2.2 WebAccess脚本概述
4.2.3 用户界面设计
4.3 SQL Server数据库的建立
4.3.1 数据库平台的选择
4.3.2 数据库的建立
4.3.3 数据库的维护
4.3.4 数据传输
4.3.5 数据库存储代码
4.5 WebAccess安全及用户管理体系
4.6 本章小结
第5章 铝电解槽槽帮的计算
5.1 槽帮
5.1.1 影响槽帮消长的因素
5.1.2 槽帮分类
5.2 现阶段槽帮的研究现状
5.3 铝电解槽温度分析
5.3.1 导热系数及热传递三种方式
5.3.2 物理模型的简化
5.3.3 相关参数
5.3.4 边界条件
5.4 铝电解槽槽帮的计算
5.4.1 傅里叶定律及计算公式
5.4.2 单层平面壁上的稳态热传导
5.4.3 多层平面壁上的稳态热传导
5.4.4 槽帮厚度的解得
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 对未来工作的展望
致谢
参考文献
附录A
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Simulink的温室热环境仿真模型研究[J]. 葛建坤,罗金耀. 灌溉排水学报. 2013(02)
[2]MODBUS协议及其在横河DCS上的通讯[J]. 张雷,徐洪浩. 化工管理. 2013(04)
[3]热电偶使用中常见故障分析及处理[J]. 楚岩,朱琳,赵志恒. 计量与测试技术. 2009(08)
[4]基于虚拟仪器技术的振动测试数据库设计[J]. 徐继宁,于华彬. 工业控制计算机. 2008(11)
[5]铝电解生产中炭渣生成的原因及其处理方法[J]. 李长珍. 青海科技. 2008(04)
[6]铝电解槽新型内衬材料导热系数的测量[J]. 狄跃忠,姜艳丽,冯乃祥,崔建忠. 材料与冶金学报. 2008(02)
[7]200kA预焙铝电解槽侧部炉帮过空发红现象的分析及对策[J]. 王来存,金四明. 青海科技. 2008(02)
[8]组态软件及其在天然气计量中的应用[J]. 吴斌,刘明亮. 工业计量. 2006(S1)
[9]铝电解槽内衬材料导热系数的测定[J]. 刘世英,邱竹贤. 有色矿冶. 2005(06)
[10]热电偶使用补偿导线的理论及其证明[J]. 石继东. 包头职业技术学院学报. 2005(02)
博士论文
[1]铝电解惰性阳极及腐蚀率预测研究[D]. 秦庆伟.中南大学 2004
硕士论文
[1]网际组态软件WebAccess在配电网监控系统中的应用[D]. 田凡顺.西安电子科技大学 2014
[2]铝电解槽的多物理场仿真研究[D]. 刘浩.华中科技大学 2013
[3]基于PLC的火电厂凝汽器污垢清理控制系统[D]. 马振寰.内蒙古大学 2012
[4]浮船坞沉浮监控系统的设计与实现[D]. 刘岩.大连海事大学 2011
[5]基于B/S的铝电解槽槽壳温度实时监测系统[D]. 陈淑平.山东大学 2010
[6]基于Web的铝电解槽槽壳温度监测系统设计[D]. 吴丽丽.山东大学 2009
[7]基于Client/Server模式的煤矿安全监控系统软件设计[D]. 周钦山.山东大学 2008
[8]铝电解槽槽壳温度在线检测研究[D]. 刘再云.东北大学 2008
[9]铝电解槽槽膛内形在线监测的研究及应用[D]. 林燕.中南大学 2007
[10]工业立式干燥器的设计与控制研究[D]. 曹星.武汉理工大学 2007
本文编号：3113188
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 概述
1.1 现代铝电解工业概述
1.1.1 现代铝电解生产技术
1.1.2 我国铝电解工业的生产现状及其发展趋势
1.2 铝电解槽及其槽帮的研究
1.2.1 铝电解槽
1.2.2 槽帮概述
1.3 论文主要研究内容
1.4 论文结构安排
第2章 铝电解槽槽帮动态监测系统总体设计方案
2.1 温度监测系统整体性能需求
2.2 监测系统总体结构设计
2.2.1 硬件系统组成
2.2.2 软件系统组成
2.3 组态软件在系统中的应用
2.3.1 组态软件
2.3.2 组态软件平台的选择
2.4 系统的工作原理及所要实现的功能
2.5 本章小结
第3章 铝电解槽槽帮动态监测系统的硬件设计
3.1 硬件总体设计
3.2 温度传感器
3.2.1 热电偶测温原理
3.2.2 热电偶的选择
3.2.3 热电偶的安装
3.2.4 热电偶冷端温度补偿
3.3 温度信号采集模块
3.4 通信模块
3.4.1 硬件组成
3.4.2 ModBus协议在通讯模块中的应用
3.5 电源模块
3.6 总体硬件连接
3.7 本章小结
第4章 铝电解槽槽帮动态监测系统的软件设计
4.1 网际组态软件WebAccess简介
4.2 软件总体设计
4.2.1 硬件模块程序
4.2.2 WebAccess脚本概述
4.2.3 用户界面设计
4.3 SQL Server数据库的建立
4.3.1 数据库平台的选择
4.3.2 数据库的建立
4.3.3 数据库的维护
4.3.4 数据传输
4.3.5 数据库存储代码
4.5 WebAccess安全及用户管理体系
4.6 本章小结
第5章 铝电解槽槽帮的计算
5.1 槽帮
5.1.1 影响槽帮消长的因素
5.1.2 槽帮分类
5.2 现阶段槽帮的研究现状
5.3 铝电解槽温度分析
5.3.1 导热系数及热传递三种方式
5.3.2 物理模型的简化
5.3.3 相关参数
5.3.4 边界条件
5.4 铝电解槽槽帮的计算
5.4.1 傅里叶定律及计算公式
5.4.2 单层平面壁上的稳态热传导
5.4.3 多层平面壁上的稳态热传导
5.4.4 槽帮厚度的解得
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 对未来工作的展望
致谢
参考文献
附录A
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Simulink的温室热环境仿真模型研究[J]. 葛建坤,罗金耀. 灌溉排水学报. 2013(02)
[2]MODBUS协议及其在横河DCS上的通讯[J]. 张雷,徐洪浩. 化工管理. 2013(04)
[3]热电偶使用中常见故障分析及处理[J]. 楚岩,朱琳,赵志恒. 计量与测试技术. 2009(08)
[4]基于虚拟仪器技术的振动测试数据库设计[J]. 徐继宁,于华彬. 工业控制计算机. 2008(11)
[5]铝电解生产中炭渣生成的原因及其处理方法[J]. 李长珍. 青海科技. 2008(04)
[6]铝电解槽新型内衬材料导热系数的测量[J]. 狄跃忠,姜艳丽,冯乃祥,崔建忠. 材料与冶金学报. 2008(02)
[7]200kA预焙铝电解槽侧部炉帮过空发红现象的分析及对策[J]. 王来存,金四明. 青海科技. 2008(02)
[8]组态软件及其在天然气计量中的应用[J]. 吴斌,刘明亮. 工业计量. 2006(S1)
[9]铝电解槽内衬材料导热系数的测定[J]. 刘世英,邱竹贤. 有色矿冶. 2005(06)
[10]热电偶使用补偿导线的理论及其证明[J]. 石继东. 包头职业技术学院学报. 2005(02)
博士论文
[1]铝电解惰性阳极及腐蚀率预测研究[D]. 秦庆伟.中南大学 2004
硕士论文
[1]网际组态软件WebAccess在配电网监控系统中的应用[D]. 田凡顺.西安电子科技大学 2014
[2]铝电解槽的多物理场仿真研究[D]. 刘浩.华中科技大学 2013
[3]基于PLC的火电厂凝汽器污垢清理控制系统[D]. 马振寰.内蒙古大学 2012
[4]浮船坞沉浮监控系统的设计与实现[D]. 刘岩.大连海事大学 2011
[5]基于B/S的铝电解槽槽壳温度实时监测系统[D]. 陈淑平.山东大学 2010
[6]基于Web的铝电解槽槽壳温度监测系统设计[D]. 吴丽丽.山东大学 2009
[7]基于Client/Server模式的煤矿安全监控系统软件设计[D]. 周钦山.山东大学 2008
[8]铝电解槽槽壳温度在线检测研究[D]. 刘再云.东北大学 2008
[9]铝电解槽槽膛内形在线监测的研究及应用[D]. 林燕.中南大学 2007
[10]工业立式干燥器的设计与控制研究[D]. 曹星.武汉理工大学 2007
本文编号：3113188
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3113188.html
