東土科技熔煉過程智能運行優化控制與監控一體化系統,利用東土科技自主可控的高實時虛擬化Intewell工業操作系統和MaVIEW一體化控制軟件平臺,在一臺邊緣控制器設備上全面整合電熔鎂爐的運行優化、運行監控以及電熔鎂爐的高實時邏輯控制,將人工智能、邊緣計算與工業控制進行深度融合,實現了電熔鎂爐工藝過程的決策、控制一體化。熔煉過程智能運行優化控制與監控一體化系統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能降耗解決方案,具有良好的推廣實用價值。
案例背景
鎂砂的熔煉過程是通過控制三相電極與爐內熔池液面處于合適位置形成電弧放熱,將電能轉化為熱能,利用熱將原料菱鎂礦石轉變成電熔鎂砂。熔煉過程中,電能成本占整個電熔鎂砂生產成本的60% 以上,控制三相電極電流穩定是提高產品產量,進而降低產品單噸能耗的必要手段。
電熔鎂爐的運行目標是單噸能耗控制在目標值范圍內并使其盡可能小。為了保證電熔鎂砂產品質量,降低生產成本,需要根據能耗要求給出合理電流設定值,并且使電極電流跟蹤電流設定值。

當前電熔鎂爐工藝控制的主要問題:1.產品的產量低、單噸能耗高;2.對生產設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流程工業綜合自動化國家重點實驗室聯合研發的“熔煉過程智能運行優化控制與監控一體化系統”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,內置高實時虛擬化Intewell工業操作系統,同時隔離運行實時系統與非實時系統兩種環境。其中的實時系統配套MaVIEW一體化控制軟件平臺,實現了邏輯控制、回路控制和過程監控,為實現智能運行優化控制提供了必要條件。非實時系統包括了Windows10和Ubuntu兩個環境,Windows10環境下運行電流控制轉換、數據庫,Ubuntu 環境下運行優化以及監控、數據采集和處理、工況識別與自校正軟件。
主要特點
1.感知計算控制一體化。將現場工況感知、電熔鎂爐的智能優化與實時控制等多種任務一體化,打造成為具備自主決策能力的創新型工業控制系統。
2.100%自主可控。在該系統中,控制器硬件設備、底層的操作系統、控制軟件、智能優化算法等均為自主研發,從根本上保證了工業安全可控。
落地應用效果
遼寧省某集團下屬電熔鎂砂生產廠,年生產各種品位的電熔鎂砂30萬噸以上,該生產廠應用東土科技“熔煉過程智能運行優化控制與監控一體化系統”進行實際部署及測試,結果表明相比原有的人工設定值方式,單噸能耗降低了5.1%,減少了電極電流波動,減少了異常工況發生從而保障了電爐的系統壽命,并降低了工人強度。
熔煉過程智能運行優化控制與監控一體化系統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能降耗解決方案,具有良好的推廣實用價值。
在2022年服貿會期間,東土科技“熔煉過程智能運行優化控制與監控一體化系統”憑借感知計算控制一體化、100%自主可控等特點榮獲“科技創新服務示范案例獎”。該獎項由服貿會聯合多位業內權威專家共同評選,旨在展示通過自主創新研發,創造性地將新知識、新技術應用于各服務領域,切實推動產業升級與行業發展的具有前瞻性和革新性貢獻的優秀案例。


