铝电解槽控制系统
铝电解槽高效节能控制技术及推广应用
铝电解槽高效节能控制技术及推广应用1. 应用背景铝电解是生产金属铝的重要工艺，但其能耗较高，不利于可持续发展。
为了提高铝电解槽的能源利用率和生产效率，铝电解槽高效节能控制技术应运而生。
该技术通过引入先进的自动化控制系统和优化的操作策略，实现对铝电解槽的精确控制，从而降低能耗、提高生产效率。
2. 应用过程2.1 自动化控制系统的引入在铝电解槽中引入先进的自动化控制系统是实现高效节能的关键。
该系统包括传感器、执行器、数据采集与处理设备以及监控与调度系统等组成部分。
传感器负责采集铝电解槽内各种参数的数据，如温度、电流、电压等；执行器负责根据控制信号调整操作参数，如气体流量、液体流量等；数据采集与处理设备负责接收和处理传感器采集到的数据；监控与调度系统则负责实时监测铝电解槽的运行状态，并根据实时数据做出相应的调度决策。
2.2 优化的操作策略在铝电解槽高效节能控制技术中，优化的操作策略起到了至关重要的作用。
通过对铝电解槽内各种参数进行分析和优化，可以有效地降低能耗、提高生产效率。
具体来说，可以采取以下操作策略：•温度控制：合理控制铝电解槽内的温度，避免过高或过低造成能量浪费。
•电流控制：通过精确控制电流大小，使得铝电解反应达到最佳状态。
•电压控制：根据铝电解槽内的实时情况，调整电压以提高生产效率。
•气体流量控制：合理调整气体流量以提供足够的气体供应，并避免浪费。
•液体流量控制：根据实际需要调整液体流量，确保铝电解反应正常进行。
2.3 实施与监测在实际应用中，首先需要对铝电解槽进行改造和升级，引入自动化控制系统，并根据实际情况进行优化的操作策略的制定。
随后，通过对铝电解槽的实施和监测，可以及时发现问题，并进行相应的调整和改进。
在实施过程中，需要确保各个组成部分的正常运行，并进行相应的参数校准和调试。
同时，还需要对自动化控制系统进行数据采集与处理，并将结果反馈给监控与调度系统。
监控与调度系统可以根据实时数据做出相应的调度决策，并将控制信号发送给执行器，从而实现对铝电解槽的精确控制。
铝电解智能控制系统通讯故障及处理方法
铝电解智能控制系统通讯故障及处理方法摘要：在铝电解生产过程中，要求总线处理信息具有准确性、可靠性、实时性、灵活性。
铝电解自动控制系统采用先进的现场总线技术和网络通信技术将槽控机设计为多CPU网络体系结构，按照采样、操作、解析与显示个数相对独立的功能设计数个智能化的功能模块（电路板），各模块均有自己的CPU，可相对独立运行，并通过内部CAN总线网络实现彼此间的数据交换和多CPU协同工作。
多CPU网络体系中的CPU能并行运行、协同工作，因此综合数据处理能力强大，能很好地满足高度智能化控制的要求。
关键词：铝电解；智能控制系统；通讯故障；处理方法1概述某公司铝电解自控系统采用的是国内一家高校开发研制的《铝电解智能模糊控制系统》，槽控机彼此数据交换是通过CAN总线来完成的，CAN总线即控制局域网络，是由德国Bosch公司为汽车的监测和控制系统而设计的总线式串行通讯网络，适用于工业过程控制主设备和监控设备之间的互联。
CAN可以多种方式工作，网络上任意节点均可主动向其它节点发送信息；网络节点可按系统实时性要求分成不同的优先级，一旦发生总线冲突，会减少总线仲裁时间。
CAN采用短帧结构，每一帧为8个字节，保证了数据的出错率极低，被公认为最有发展前途的现场总线之一。
其传输介质可用双绞线、同轴电缆或光纤，通讯速率最高达1Mbps，传输距离可达10km。
开放式槽控机系统由几十个至一百多个节点的槽控机组成。
每台槽控机控制一台电解槽。
槽控机具有独立的数据采集、槽况解析和实时完成电解生产的打壳、下料、阳极升/降、效应报警、效应处理、出铝、边加、换极、抬母线等功能，并且通过CAN控制网络与上位管理微机进行数据交换，实现了分布式铝电解生产过程控制。
2系统特点槽控机采用大板式结构设计，主要特点如下：①中央处理器采用V40。
V40（uPD70208）是一种高性能的8位微处理芯片。
V40集成了多种外围器件，且软件与8088系统兼容。
因此，实现了高性能、低成本、低功耗和高可靠性等系统要求。
YFC-99槽控机操作规程(母提)
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二、动力箱（左机箱）功能
1、动力箱面板简介 动力箱最上面的显示仪表为模拟槽压表，是从母线上直接采样得 到的。 动力箱槽压表下面红色的按钮为紧急跳闸按钮，只有在升降出现 异常（阳极连续上升或下降）情况下使用，按紧急跳闸按钮可断开槽控 机的动力电，中止阳极升降的进行。慎用。 动力箱最下面一排4个按钮仅用于非正常生产（拔槽、压槽、启动
期间或槽控机逻辑机箱故障等）情况下的阳极移动和下料器操作。
只有当位于动力箱内的纯手动／自动开关拨在纯手动（MAN）位置时 第二排4个按钮才会起作用。
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二、动力箱（左机箱）功能
2、动力箱内部简介
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二、动力箱（左机箱）功能
严重警告： （1）纯手动开关只允许在紧急事故状态下使用！ （2）动力箱上的纯手动开关不受逻辑箱中安全保护措施的限制，正 常情况下必须使用逻辑箱上的触摸开关，以确保阳极升降安全！ （3）用纯手动提升或下降阳极时，应观察阳极运动情况，谨防“拔 槽”或“压槽”。操作完毕时，应确认按紧急跳闸钮弹起复位、两电 压表电压稳定、提升电机停止，若阳极提升或下降不能停止或电压持 续上升或电压持续下降时，应立即按下紧急跳闸按钮，同时手动将空 气开关（AC380 动力电）拉下，切断动力电源！ （4 ） 8.5动力箱内和纯手动 按钮并排的定时按钮是启动硬件定时保 护开关，时间为15秒。
பைடு நூலகம்
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四、安全操作注意事项
4.11 抬母线时将采集板上定时开关打到不定时
这属于严重违章行为，采集板上的定时开关打到“定时”状态的
同时启动了硬件定时保护，一旦打到“不定时”状态，那么阳极提升 或下降就没有任何保护，极易出现拔槽或压槽事故，导致系列出现重
大安全问题。
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铝电解槽智能打壳系统使用计划方案
铝电解槽智能打壳系统使用计划方案一、实施背景铝电解槽是铝冶炼中的重要设备之一，其主要作用是将铝矾土经过电解反应转化为铝金属。
在铝电解过程中，电解槽内部会形成一层厚厚的氧化铝壳，这会对电解效率产生负面影响。
为了保证铝电解的效率和质量，需要定期对电解槽进行打壳处理。
传统的打壳方式需要人工操作，不仅效率低下，而且存在一定的安全隐患。
因此，开发一种智能化的铝电解槽打壳系统，既可以提高打壳效率，又可以降低安全风险，具有非常重要的现实意义。
二、实施计划步骤1.需求分析：根据实际需求，确定铝电解槽智能打壳系统的功能和性能指标。
2.技术研发：通过对相关技术的研究，开发出符合要求的铝电解槽智能打壳系统。
3.测试验证：对开发出来的系统进行测试验证，确保其稳定性和可靠性。
4.推广应用：将铝电解槽智能打壳系统推广应用到铝冶炼企业中，实现工业化生产。
5.售后服务：为用户提供系统的售后服务，保证系统的正常运行和维护。
三、适用范围铝电解槽智能打壳系统适用于铝冶炼企业中的铝电解槽打壳工作，可广泛应用于铝电解槽打壳的各个环节。
四、创新要点1.采用智能化控制技术，实现自动化打壳。
2.使用高效的打壳工具，提高打壳效率。
3.采用先进的传感器技术，实时监测电解槽内部情况。
4.具备故障自诊断和报警功能，确保系统的稳定性和可靠性。
五、预期效果1.提高打壳效率，节约人力成本。
2.降低安全风险，保障工作人员的安全。
3.提高铝电解效率和质量，提高生产效益。
六、达到收益1.通过提高打壳效率，降低人力成本，实现生产成本的降低。
2.通过提高铝电解效率和质量，提高生产效益，增加企业收益。
七、优缺点1.优点：智能化控制，自动化打壳，提高打壳效率；采用先进的传感器技术，实时监测电解槽内部情况，确保系统的稳定性和可靠性；具备故障自诊断和报警功能，保障工作人员的安全。
2.缺点：系统的成本较高，需要一定的投资。
八、下一步需要改进的地方1.进一步优化系统性能，提高系统的稳定性和可靠性。
铝电解槽焙烧分流自动控制系统设计
采 用 焦粒 焙 烧 时 ，为 加强 对 升 温速 度 的控 制 ， 各 铝 业 公 司纷 纷 开 发 出各 自的 分 流 技 术 ，并 采 用 在 水 平 母 线 和 立 柱 母 线 之 间焊 接 分 流 片 以 实 现 分
下 箱 体 是 一 个梯 形 支 架 ，主 要 作 用 即
焙 烧 分流 控制 系统 。
收稿 日期：２ １－ ６ ５ ０ １ ０ －１
端 则通过设计 的标准卡具 与下一 台电解
极 立 柱 母 线 连 接并 用 螺母 固定 。再 将 设 计 芟
基金项 目：国家８ ３ 划课题 （０ ９ ０ ４ ０ ） ６计 ２０ ＡＡ ６ ５ １ 作者简介：杜雯雯 （９ ０ １ ９ 一），女 ，河南汝州人 ，本科 ，主要从事冶金 自动化软件 开发 ｎ ， Ｉ ｅ ｈ ｎ ＺＨ ｎ ｗｅ Ｌ Ｙｕ ． ｅ ｇ ， ＡＮＧ － ｏ ｇ ， Ｘｕ ｄ ｎ ＹＡＮＧ ｉ Ｌ
（． １ 青海大学 计算机 系 ，西 宁 ８ ０ １ ；２ 北方工业大学 冶金设备研究所 ，北京 １ ０ ４ １０ ６ ． ０ １ ４；
器 。一 台焙 烧 分 流 器设 计 最 大分 流 量
可 达 ３０ ０ ６ ０ Ａ， 总
图 １ 焙 烧 分 流 器 图
重量 约 ２ ０公 斤 。 ３ 其 次 说 明 分 流 器 使 用 时 的连 接 方法 ，术
体 的 铜 电 极 与 软 铜 带 的 一端 相连 接 ，软 铜
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槽 的 焦 粒 焙 烧 ，提 出并 设 计 了可 靠 且 自动 控 制 的
Ｄ ｉ １ ． ９９ Ｊｉ ｎ １ ０ － １４ ２１ ．（ ） ３ ｏ： ３ ６ ／ ． ｓ ．０ ９ ０ ．０ １ ９ 下 ．６ ０ ｓ ３
电解槽全方位控制技术-SAMI
SAMI电解槽换极过程控制
4 电解槽全方位控制与管理技术
4.3 技术的核心－铝电解厂数据分析与处理系统
3 影响电解槽技术指标的因素
影响阳极消耗的因素： －阳极质量（密度，强度，空气渗透率，空气反应性，二氧化 碳反应性、导热系数等等） －覆盖料的成分、厚度、维护等。 －阳极浇注质量 －电解质温度和过热度。
4 电解槽全方位控制技术
4.1 SAMI对电解槽控制技术的理解
铝电解过程控制
输入
电解质添加
- AlF3 等等
电解槽的技术指标：应考核哪些指标？ 输入 电解槽 输出
氧化铝单耗 阳极单耗 其它物料消耗
－以上为直接考核 －间接考核有哪些？电解槽高效运行所需的各项参数。
电流效率 直流电耗 槽寿命
3 影响电解槽技术指标的因素
影响电流效率的因素： － 电解槽设计 电解槽的绝缘；热平衡设计；电平衡设计；铝液波动；阳极 电流密度；铝液流速；液态电解质总量；阳极形状；等等。 － 电解槽控制参数 氧化铝浓度；氟化铝浓度；电解质温度；电解质成分；过热 度；极距；两水平；等等。 － 电解槽运行条件 氧化铝质量（粒度及纯度）；阳极运行质量（各项参数）； 沉淀状况；炉帮条件；阳极炭渣；覆盖料维护；等等 。
阳极消耗 控制
End ridge
Melt/freeze, bath tapped
铝水平
Sludge, Ridge
极距控制
Melt/Freeze
Bottom ridge
浅谈大型铝电解槽效应控制
189浅谈大型铝电解槽效应控制曹韶峰，梁贵生，王成智，汪艳芳，胡清韬（中铝郑州有色金属研究院有限公司，河南 郑州 ４５００４１）摘 要：介绍了铝电解槽阳极效应的利弊，结合某３００ｋＡ系列电解槽生产实践讨论了热量散失、电解质、人工干扰三方面因素对电解槽阳极效应的影响。
并针对各因素提出相应应对策略，有效降低了阳极效应系数，为系列稳定生产提供保障。
关键词：铝电解；阳极效应；控制中图分类号：ＴＦ８２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）２０－０１８９－３Anode effect control of large aluminum electrolytic cellCAO Shao-feng, LIANG Gui-sheng, WANG Cheng-zhi, WANG Yan-fang, HU Qing-tao（Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｌｔｄ ｏｆ Ｃｈａｌｃｏ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００４１，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃｅｌｌ ａｎｏｄｅ ｅｆｆｅｃｔ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｈｅａｔ ｌｏｓｓ， ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ａｎｄ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ａｎｏｄｅ ｅｆｆｅｃｔ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ａ ３００ｋＡ ｓｅｒｉｅｓ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃｅｌｌ． Ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｗｅｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｆａｃｔｏｒ， ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ａｎｏｄｅ ｅｆｆｅｃｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔａｂｌｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｒｉｅｓ． Keywords: ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ； ａｎｏｄｅ ｅｆｆｅｃｔ； ｃｏｎｔｒｏｌ收稿日期：２０２０－１０作者简介：曹韶峰，男，生于１９７２年，河南上蔡人，本科学历，工程师，研究方向：铝电解节能技术及装备开发。
智能化控制系统在铝电解槽上的应用
智能化控制系统在铝电解槽上的应用The intelligence turns the control system in the application of the aluminum electrolysis slotBranch in Chinese aluminum industry company, Qinghai one the electrolysis factory(datong qinghai 810108) wangtiancheng【摘要】把电子智能控制技术应用于铝电解生产，使得铝电解操作工人能够从繁重的体力劳动中解放出来，同时控制系统的升级，能够很大程度的降低能耗，提高电流效率，增加产出率。
【Summary: 】 apply the electronics intelligence control technique to produce in the aluminum electrolysis, make the aluminum electrolysis operation the worker can come out from the liberation in the heavy manual labor, controling system to get stripe in the meantime, can the very great degree lower it and can consume, raising the electric current efficiency, increasing to produce a rate.【关键词】控制系统槽电压系列电流解析智能化模糊控制算法【Keyword 】 the control system slot electric voltage series electric current analyze intelligence to turn misty control calculate way前言冰晶石－氧化铝熔盐电解制铝法自1888年用于工业生产以来，电解槽便成为炼铝的主要设备。
一种铝电解槽的柔性控制方法及其系统[发明专利]
![一种铝电解槽的柔性控制方法及其系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/ef49ebce647d27284a7351af.png)
专利名称：一种铝电解槽的柔性控制方法及其系统专利类型：发明专利
发明人：张应榜,张进军,董仕毅,师彦东,董洪波,梁玉生申请号：CN200810110985.8
申请日：20080619
公开号：CN101294290A
公开日：
20081029
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及电学领域，本发明实施例提供了一种电解槽的柔性控制方法及其系统，所述方法包括：对历史数据库中的历史数据进行变化趋势分析，获得变化趋势预测曲线；根据所述变化趋势预测曲线计算下料参数，根据所述下料参数控制下料系统。
通过本发明能够在电解槽加工过程中，获得理想的下料参数，从而降低电解槽加工的能源损耗。
申请人：深圳市华力特电气股份有限公司
地址：518057 广东省深圳市高新技术工业村R2栋B座5楼
国籍：CN
代理机构：北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：逯长明
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PLC在铝电解槽下料控制系统中的应用
PLC在铝电解槽下料控制系统中的应用鄂以帅;张艳芳;王彪;孙凤娟;唐新平【摘要】介绍了一种铝电解下料控制系统,该下料控制系统以PLC为核心,通过与上位机进行数据交流传输,与执行机构发布动作命令,起到桥梁纽带作用;同时,利用PLC自身优势,把一部分程序书写到PLC中,提高了上位机数据处理效率.现场以触摸屏为人机对话界面,便于现场工人查看电解槽运行状况.%Briefly introduce a kind of aluminum electrolytic discharge control system.The feed control system takes PLC as the core,transfer the data through the communication with PC,and the executing agency releases action command with a role of Bridges.At the same time,with the advantage based on PLC,the part of the program is written to the PLC to improve the efficiency of the PC data processing.Living with the touch screen for the man-machine dialogue interface,it is easy to field workers to check the electrolyze running status.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2016(000)010【总页数】3页(P31-33)【关键词】铝电解;PLC;触摸屏;下料控制【作者】鄂以帅;张艳芳;王彪;孙凤娟;唐新平【作者单位】中国铝业郑州有色金属研究院有限公司,河南郑州 450041;中国铝业郑州有色金属研究院有限公司,河南郑州 450041;河南职业技术学院,河南郑州450046;中国铝业郑州有色金属研究院有限公司,河南郑州 450041;中国铝业郑州有色金属研究院有限公司,河南郑州 450041【正文语种】中文【中图分类】TP273电解槽计算机控制从20世纪80年代间的集中式控制系统，发展到20世纪90年代末的分布式控制系统，在槽控机硬件构造方面先后作出了几次大的改进。
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铝电解槽工艺控制系统现代化铝厂的电流效率已超过94%, 电耗低于kg-Al, 不断改进电解槽设计和工艺过程控制以及增加电流强度是使工艺现代化的一部分。
基于大型电解槽电磁设计的不断提高，现代铝厂的生产稳定性得到很大改善,进一步提高铝电解生产的技术经济指标的未来挑战应是连续保持稳定的高指标的生产状态，最有效的措施应是尽可能保持物料平衡和能量平衡稳定，它包括鉴别槽况是否正常。
电解槽经常因为错误的解读测量结果而被不适当的校正，例如，在一个点测出的单一温度值往往不能代表全槽，如换阳极等局部效应会严重影响温度读数，另一方面是响应氟化铝浓度的取样分析而错误的添加氟化铝。
这里的误解是假设其测量值是有代表性的，电解槽生产条件是稳定的，电解质的量是不变的。
但是，多数时间内，这些假设是不完全真实的。
因此，最重要的是了解其自然状态和引起变异的根源，其次必须充分利用正确的机理鉴定电解槽的真实槽况和活动。
为了保持生产稳定,要求对于电解槽工艺操作要进行更加严密的过程控制，以保证正常的工艺技术条件,了解工艺过程异常的原因并在初期阶段消除干扰，要用控制系统协调能量与物料平衡以减少其异常状态。
控制系统当前铝厂的控制系统主要是氧化铝浓度控制，控制策略是控制氧化铝浓度保持在一定范围内,控制办法是按加料量分成3个加料期，正常加料期,减量加料期和增量加料期。
电解槽上部结构上带有定容加料器，它是一个容积一定的容器，在氧化铝堆积比重一定的条件下重量一定，加料量多少由定容器开放的间隔时间来决定.正常加料期的定容加料时间根据额定电流和预定的电流效率计算的氧化铝消耗量确定，减量加料期延长定容加料的间隔时间，意味着降低电解质中的氧化铝浓度，增量加料期缩短加料间隔时间，意味着降低电解质中氧化铝浓度，控制系统所根据的信号也是以生产条件稳定为基础。
氧化铝在电解质中的溶解度是电解质总量，电解质温度，电解质化学成分，氧化铝的物理性能等的函数，在这些条件一定时，氧化铝的溶解度就是它的饱和浓度，任一条件的改变都会引起氧化铝溶解度的变化。
电解工艺实践表明，电解质中的氧化铝浓度对槽况的稳定性和电流效率都有相关影响，电解槽技术条件一定时，有一个最佳的氧化铝浓度，可以保持稳定生产和较高的电流效率.电解生产保持的氧化铝浓度要低于当时条件下的饱和浓度，这样可以防止在条件改变时产生氧化铝沉淀，但如保持的浓度过低，他又可能发生阳极效应。
在现时电解生产保持的电解质温度和低分子比的技术条件下，为了防止产生沉淀和突发阳极效应，经验数据的氧化铝最佳浓度在％－％之间。
为了保持合适的氧化铝浓度，就要控制符合当时技术条件下的氧化铝加入量。
加料间隔按实际消耗计算，以300KA槽为例，如果电流效率为94％，小时产量94.61kg, 纯氧化铝消耗量为182.36kg, 氧化铝中的杂质约为2％，工业氧化铝消耗量为186kg/h，每分钟耗料量为3.10kg。
使用1.2kg定容器，3点下料，定容器动作间隔应为×60＝70秒，即每隔70秒必须加料一次，数量是3.6kg (在加料器的准确的条件下).如果估算的电解质量是9500KG,将原始的氧化铝浓度设定为％作为正常加料期,以后开始减量加料使其降到2％，则在减量加料周期内需减少加料量47.5kg. 即减少定容器动作次数=次。
小时加料量为186－＝138.5kg.从设定浓度开始增量加料使其达到3%,需增加加料量47.5kg,小时加料量233.5kg, 定容器动作次数增加次.加料间隔计算为；正常加料周期小时加料次数为3600/70＝次，减量加料周期小时加料次数为－＝次,加料间隔为3600/＝秒。
增量加料周期小时加料次数为＋=次,加料间隔为3600/=秒.电解质总量假设电解质水平是20cm，极距4.5cm, 炉帮厚度平均6cm，计算的电解质总量约9,500kg每次加入3.6kg氧化铝,其浓度变化是％，生产实际中电解质总量是变化的，假设电解质总高为18cm, 电解质总量约为9t ,设定的氧化铝浓度仍为％，则槽内原始氧化铝量约为225kg，每加料一次浓度变化为％，如果电解质总量增加，一次加料量不变，加料后浓度变化量将会减少，加料间隔也将变化.控制信号在电解槽正常生产期间，延长加料间隔，氧化铝逐渐消耗，浓度降低，称为欠料槽，象征着随浓度变化的电阻曲线的斜率增加，达到控制上限时即应终结减量加料，如继续延长最终将发生阳极效应。
欠料到一定程度，就要进入增量加料，即缩短加料间隔，连续执行增量加料，氧化铝浓度升高，称为剩料槽，象征着随浓度变化的电阻曲线的斜率降低，达到设定浓度的下限，即应终结增量期。
可见当前的控制系统重要的控制信号是随氧化铝浓度变化的电阻导出的电压变化.找出一个合适的信号以确定电解槽内氧化铝欠量或是过量，是调整加料量的依据，但由于氧化铝浓度不能在线测定，因而控制系统只能采用一个参考信号（伪电阻）值来确定氧化铝浓度，信号的表达式为；RP =｛(V－EX)/I｝×10ˆ6式中 RP--------伪电阻 (μΩ)V---------槽工作电压 (v)EX---------分解电压（V）I---------系列电流 (A)由上式可见，如果系列电流是稳定的, 伪电阻只与电解质电阻相关,即与氧化铝浓度相关. 事实上，伪电阻在控制中没有实际意义，它只是槽电压的函数，槽电压成为伪电阻的实质上的信号。
如果当其他技术条件一定时，确定与氧化铝浓度为％相应的正常电压为一个设定值，计算其RP值，然后再制定其上下线，这就可以根据因浓度变化引起的电压变化改变其加料周期.。
非正常状态如上所述,控制系统所根据的信号是以生产条件稳定为基础的,当电解槽生产技术条件变化时，氧化铝浓度不完全根据加料量变化，在一个正常生产系列，随机取出一台槽的当日控制记录，如下图；上图07－12段的现象显示出经过较长时间的过量加料，反应氧化铝浓度的电阻曲线斜率应该是下降的但它在上升，控制系统的直接反应是欠量现象，可能会继续发出增量加料的指令,产生这种现象的原因可能是槽温过低，电解质收缩，氧化铝溶解度下降，因而产生沉淀，也可能是槽温正常但分子比太低，氧化铝溶解度下降，因而产生沉淀，无论那一种情况，都可能认为能量平衡的问题,应该用提升电压消灭沉淀的处理步骤,但计算机的指令却是连续两次降低电压,可以看出控制系统的判断与工艺操作的判断不同,如果根据电阻上升的信号继续增量加料，加入的氧化铝可能构成新的沉淀。
2），信号显示电阻下降达到设定值下限，加料控制进入减量加料期,期望氧化铝浓度降低电阻斜率上升,但有时电阻曲线斜率却反而下降,说明氧化铝浓度并未降低，产生这种现象的原因可能是槽温升高，炉帮熔化，电解质总量增加,在这种条件下，尽管加料减少但浓度并不下降，如果继续执行减量加料，就可能使炉帮越来越薄.也可能是由于某些过多的加料以及槽内存在的沉淀等的熔化,使氧化铝浓度增加的趋势较设定值滞后.因为这些氧化铝是不受控的.非正常状态的处理温度变化上述非正常状态的发生就是能量平衡或物料平衡出现问题,如果因设定电压不当,使电解质温度变化,一般需人工干预，较常见的处理措施是发现槽温过低时，要么提高电压，要么等一等阳极效应来消灭沉淀，或者是加强保温来消灭冷行程现象。
当发现槽温过高时，较长见的办法是降低极距。
所有这些干预措施都必须依靠工艺操作人员对控制系统状态的了解和分析，因而，控制系统应具备的能力是；能及时判断非正常状态的出现并有能及时通知操作人员的人机接口,以便实时处理,如果等到正常加料时调整设定电压来调整温度,似乎不能说是实时处理.不受控的氧化铝所有浓度控制的设定都基于氧化铝的定量加料,但在实际生产中,有的氧化铝加入和存在是不受控的,例如因操作方法以及炉面保持状态不同,使换阳极工序的前后进入槽内的氧化铝的数量差别很大.有的电解槽料面形式如下图(见桌面照片),在换阳极时有较多的氧化铝流入槽内,它们是不受控制的,尽管这时是脱机操作,但是由于进入的物料数量不同,块度大型不同,进入后沉淀状态不可能一致,因而恢复控制后不论增量或减量加料,氧化铝浓度变化都将发生滞后现象.当前有一种操作方式值得借鉴;降低料面到槽的上缘,换阳极之前扒去浮料,换极后加少量浮料,待形成壳面薄壳以后,再加保温氧化铝.这样可以避免换极时氧化铝过多进入.另外一种情况是生产中的电解槽内,可能存在不同的结壳和沉淀,随电解质温度变化将有所增减,必然影响氧化铝浓度,因而使控制系统的响应发生超前或滞后现象.文献2绘出一台电解槽的结壳和沉淀状态,可供参考.显然,这种条件下减量加料时,电解质温度升高,沉淀熔化,氧化铝浓度不致明显降低,电阻曲线变化较控制值滞后.文献2绘出一台槽的实测曲线;物料平衡中的问题以上较多的讨论了电解质温度变化对槽况和加料周期的影响,主要是能量平衡问题实际上各个加料周期中,发生温度变化的同时电解质成分也在变化,因而必须与物料平衡同时考虑.氟化铝加入量正常生产中,为保持一定的电解质分子比,及时补充氟化铝的重要性已众所周知,补充的的量取决于过程中氟的消耗,现代电解槽由于内衬材料的改善,包括炭素材料石墨化程度加大,炭化硅材料以及防渗材料的应用,已经在很大长度上减少了内衬对氟化物的吸收,与加入的氧化铝中含有的氟化钠反应消耗的氟化铝是一项重要消耗,而且其消耗量随氧化铝成分变化,生产过程中氟的消耗途径大致可作如下估算;内衬吸收 2 0kg中和反应 6.3kg排放 1.0kg复盖料损失 3.2kg(估计值)合计 12.2kg文献(2)提出的氟平衡中内衬吸收为2kg-F,氧化铝含氟化钠的量平均约为 wt%,计算的反应氟量约为6.3kg-F,不同类型氧化铝的氧化钠含量如下表;电解铝工厂对市场供应（见下表）ChemicalF (%) 63-67AlF3 (%) 92-97SiO2 (%) (%) (%) ≤P2O5 (%) ≤LOI (%) ≤这里以氟化铝含量为92%计算,氟化铝的单位消耗为19.55kg,小时消耗,平均每槽日消耗量45kg.如果集中加入或定时定量加入,将影响电解质分子比波动,引起过热度的变化以致影响其热平衡的稳定.理想的办法是氟化铝加料的自适应控制.上述氟化铝消耗中,内衬吸收气体排放以及机械损失都可以看作是连续的,只有中和反应部分随氧化铝加入量变化,变化趋势可参考下图,显然,在增量加料过程中,,随氧化铝浓度升高,电解质温度降低,冰晶石成分固化,液相线温度降低,证实氟化铝浓度在增加,在减量加料过程中,随氧化铝浓度降低电解质温度升高,边壳熔化,氟化铝浓度在降低.因而在氧化铝加料过程中应该有控制的调整氟化铝的加入量.合适的加入时间似乎是氧化铝欠量加料期,一方面可以调整因温度变化的影响,同时调整因加入的氧化铝中的氧化钠引起的氟化铝消耗,按正常消耗计算,氟化铝的小时消耗量为1.9kg,如果槽上已安装的定容器为1.2kg,平均38分钟左右当电阻信号达到控制上限开始减量加料的同时,开启氟化铝加料器加料一次,如果是3.8kg,则应该是57分钟左右.小结现代的自适应控制系统在控制电解槽相对稳定的氧化铝浓度下生产,提高电流效率,降低阳极效应系数等方面已取得相当大的成绩,现时的问题是当氧化铝浓度增加或减少的同时,电解槽的技术条件将相应改变,由于每台槽原始技术条件各不相同,实时发现控制条件的变异并作出符合工艺要求的处理是进一步提高技术经济指标的重要课题,应该注意到,加入氧化铝会使电解质温度降低,氟化铝浓度有增加趋势,同时氧化铝中含有的氟化钠又可使氟化铝浓度降低,因而所谓符合工艺要求的处理应是同时考虑增量或减量加料时的温度以及分子比的变化进行综合控制.。