東土科技熔煉過程智能運(yùn)行優(yōu)化控制與監(jiān)控一體化系統(tǒng)，利用東土科技自主可控的高實(shí)時(shí)虛擬化Intewell工業(yè)操作系統(tǒng)和MaVIEW一體化控制軟件平臺，在一臺邊緣控制器設(shè)備上全面整合電熔鎂爐的運(yùn)行優(yōu)化、運(yùn)行監(jiān)控以及電熔鎂爐的高實(shí)時(shí)邏輯控制，將人工智能、邊緣計(jì)算與工業(yè)控制進(jìn)行深度融合，實(shí)現(xiàn)了電熔鎂爐工藝過程的決策、控制一體化。熔煉過程智能運(yùn)行優(yōu)化控制與監(jiān)控一體化系統(tǒng)不僅適用于電熔鎂砂材料，也適用于其他的有色金屬熔煉過程，通過智能化手段為金屬熔煉過程提供節(jié)能降耗解決方案，具有良好的推廣實(shí)用價(jià)值。
案例背景
鎂砂的熔煉過程是通過控制三相電極與爐內(nèi)熔池液面處于合適位置形成電弧放熱，將電能轉(zhuǎn)化為熱能，利用熱將原料菱鎂礦石轉(zhuǎn)變成電熔鎂砂。熔煉過程中，電能成本占整個(gè)電熔鎂砂生產(chǎn)成本的60% 以上，控制三相電極電流穩(wěn)定是提高產(chǎn)品產(chǎn)量，進(jìn)而降低產(chǎn)品單噸能耗的必要手段。
電熔鎂爐的運(yùn)行目標(biāo)是單噸能耗控制在目標(biāo)值范圍內(nèi)并使其盡可能小。為了保證電熔鎂砂產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，需要根據(jù)能耗要求給出合理電流設(shè)定值，并且使電極電流跟蹤電流設(shè)定值。
當(dāng)前電熔鎂爐工藝控制的主要問題：1.產(chǎn)品的產(chǎn)量低、單噸能耗高；2.對生產(chǎn)設(shè)備和操作人員的安全造成威脅。
解決方案
東土科技與東北大學(xué)流程工業(yè)綜合自動(dòng)化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合研發(fā)的“熔煉過程智能運(yùn)行優(yōu)化控制與監(jiān)控一體化系統(tǒng)”采用東土科技邊緣控制器，搭載高性能的處理器和高性能顯卡，內(nèi)置高實(shí)時(shí)虛擬化Intewell工業(yè)操作系統(tǒng)，同時(shí)隔離運(yùn)行實(shí)時(shí)系統(tǒng)與非實(shí)時(shí)系統(tǒng)兩種環(huán)境。其中的實(shí)時(shí)系統(tǒng)配套MaVIEW一體化控制軟件平臺，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制、回路控制和過程監(jiān)控，為實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)行優(yōu)化控制提供了必要條件。非實(shí)時(shí)系統(tǒng)包括了Windows10和Ubuntu兩個(gè)環(huán)境，Windows10環(huán)境下運(yùn)行電流控制轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)庫，Ubuntu 環(huán)境下運(yùn)行優(yōu)化以及監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和處理、工況識別與自校正軟件。
主要特點(diǎn)
1.感知計(jì)算控制一體化。將現(xiàn)場工況感知、電熔鎂爐的智能優(yōu)化與實(shí)時(shí)控制等多種任務(wù)一體化，打造成為具備自主決策能力的創(chuàng)新型工業(yè)控制系統(tǒng)。
2.100%自主可控。在該系統(tǒng)中，控制器硬件設(shè)備、底層的操作系統(tǒng)、控制軟件、智能優(yōu)化算法等均為自主研發(fā)，從根本上保證了工業(yè)安全可控。
落地應(yīng)用效果
遼寧省某集團(tuán)下屬電熔鎂砂生產(chǎn)廠，年生產(chǎn)各種品位的電熔鎂砂30萬噸以上，該生產(chǎn)廠應(yīng)用東土科技“熔煉過程智能運(yùn)行優(yōu)化控制與監(jiān)控一體化系統(tǒng)”進(jìn)行實(shí)際部署及測試，結(jié)果表明相比原有的人工設(shè)定值方式，單噸能耗降低了5.1%，減少了電極電流波動(dòng)，減少了異常工況發(fā)生從而保障了電爐的系統(tǒng)壽命，并降低了工人強(qiáng)度。
熔煉過程智能運(yùn)行優(yōu)化控制與監(jiān)控一體化系統(tǒng)不僅適用于電熔鎂砂材料，也適用于其他的有色金屬熔煉過程，通過智能化手段為金屬熔煉過程提供節(jié)能降耗解決方案，具有良好的推廣實(shí)用價(jià)值。
在2022年服貿(mào)會期間，東土科技“熔煉過程智能運(yùn)行優(yōu)化控制與監(jiān)控一體化系統(tǒng)”憑借感知計(jì)算控制一體化、100%自主可控等特點(diǎn)榮獲“科技創(chuàng)新服務(wù)示范案例獎(jiǎng)”。該獎(jiǎng)項(xiàng)由服貿(mào)會聯(lián)合多位業(yè)內(nèi)權(quán)威專家共同評選，旨在展示通過自主創(chuàng)新研發(fā)，創(chuàng)造性地將新知識、新技術(shù)應(yīng)用于各服務(wù)領(lǐng)域，切實(shí)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級與行業(yè)發(fā)展的具有前瞻性和革新性貢獻(xiàn)的優(yōu)秀案例。
