中国铝业青海分公司第一电解厂260台槽控机肩负着160KA系列电解槽的阳极调整、正常加工、平稳电流电压、运行状态的实时监控、技术参数的修改等主要工作。没有进行改造前，使用的槽控机是在分布式控制机的基础上加入模糊控制程序而成的模糊
控制系统，最早投入生产的槽控机，已无法满足电解生产的工艺要求。
一、研制方案
1、CAN总线的特点CAN（控制器局部网）总线被公认为当前国际上最先进的一种
现场总线。CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业控制过程监控设备的互连，因此，越来越受到工业界的重视。
1）采用串行数据通信协议的多主总线，可采用广播方式的数据发送的接收。
2）从工业现场测控的角度，通信速率快可达1Mbps，通信距离可达10km，能很好地满足现场监控实时性要求。
3）具有很强的错误处理功能和抗干扰能力。
2、网络式槽控机设计方案1）因槽控机的基本功能可划分为采样、解析、操作（动作）、显示和通信等，所以可相应地设计若干个智能化的功能模块（简称智能模块）。各智能模块均带有自己的CPU微处理器。
2）各智能模块通过以双绞线为通信介质的现场总线互联，实现模块间的数据交换和多CPU协同工作，从而使整个控制器的逻辑单元成为一个先进的多CPU网络体系。以满足构造全分布式控制系统的要求。
3）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，实现了槽控机结构从"插板式"、"大板式"向"网络式"的技术跨越。
4）在安全措施的设计上从硬件和软件两方面考虑了多重保护，尤其是确保阳极移动万无一失。智能分布式的结构方式使得故障分散，而且当某一模块的CPU工作出现故障时，能自动采取保护措施。
5）各智能化的功能模块能进行自诊断，而且还能相互诊断对方的工作状态。
6）为保证槽控机与外部设备间的通信稳定可靠，我们开发出智能型CAN总线重复器。该重复器克服了一般的现场总线重复器隔离放大后信号波形的变形和滞后引起的信息传输不可靠的问题。
7）我们改造所采用的槽控机是YFC99型槽控机，该槽控机分逻辑箱和动力箱两部分，可独立对电解槽进行数据采集和控制。
8）槽控机系列电流信号的获取，是把从整流所送出来的与电流大小成比例的电压信号，通过电流／频率转换器变为频率信号，再送入槽控机，槽控机再把频率信号变为数字信号。同样，传送频率信号的线路一般用带屏蔽的双绞线。由于电解车间干扰比较大，驱动器重复器兼有放大和隔离功能。隔离在铝电解控制系统中至关重要。逻辑部分结构如图一所示：
9）为了满足槽控机的控制精度和高速度的网络通讯，要求监控机的速度高，因此工控机主频至少达到PⅣ-1.7G，内存达到256兆上，硬盘需要40-60G，至少可以存放几十台电解槽数年的数据，同时由于局域网通讯的需要，需配备品质优良的CAN总线通讯卡，槽控机控制系统配置图如图二所示。
二、改造后槽控机的性能
由于新槽控机采用了国际领先的CAN总线技术，此类型槽控机运行平稳，故障率大为降低，可以更好地为电解槽的实时控制服务，并且减少了效应次数，使电流效率有较大的提升，同时减轻了一线生产人员和维修人员的劳动强度。主要优点表现在以下方面。
1、硬件方面：1）新槽控机由于采用先进的CAN现场总线网络协议，其可靠性、稳定性使得整个系统的通讯效果得到进一步提高，从投入运行至今无任何通讯故障。上下位机数据交换速率高且稳定性强。机体内部采用多CPU网络体系结构，提高了运行可靠性。
2）新槽控机的显示面板采用了更切合现场工艺要求的布局方式，能反映电解槽的整个运行情况，同时，大字符的电压、电流和工艺参数显示方式更清晰，用数码管显示各运位参数，降低了维修成本。
3）新槽控机具有定时对槽电压采样进行自校正、对采样误差过大的情形进行安全保护与错误报警的功能。
4）新槽控机具有对阳极动作的限时、限副的软件和硬件保护作用，具有对控制软件运行情况进行监控的软件狗（Watchdog）功能。
5）新槽控机与原有的槽控机相比减少中间接插点90％以上。
6）新槽控机的密闭性比较好，设计小巧、便于安装和维修。
7）实现了自动语音报警功能。
8）分为纯手动和自动／全自动操作状态：纯托运时通过硬件可以限制抬电压超过设定效应电压，确保阳极升时的安全。
9）采用的存贮芯片存贮空间大，为功能扩展留有足够的余地；V／F板主芯片采用了89C54芯片，为今后修改程序提供了方便。
10）采集三相动力电，提高了阳极动作的可靠性。
2、软件方面：1）新槽控机具有多CPU（中央处理器）迸发处理能力，可以运行更复杂的控制算法，实时地解析槽况的变化趋势；对不稳定及异常槽况进行预报、报警和自处理。
2）控制算法上进一步完善了模糊控制算法，由模糊控制器实现对下料速率的调节（即对氧化铝浓度的控制），和对正常槽电阻的控制（即对极距与热平衡的控制）。
3）在线同步采集槽电压，系列电流计算更为合理。在设定参数自修正功能中能够控制非调节区宽度。增加了抬母线操作＞8V时的保护功能。增加了面板操作不超过3次的保护功能。
3、生产工艺方面新增加的AE等待周期这一功能比较准确地实现了对AE的控制，大组可以因槽制宜地控制各槽AE，有效降低了AE系数，效应控制准确率达90％以上。
1）出铝过程中有效地预防压槽的产生，对特殊作业时易造成电压摆动起到预防的效果。
2）AL2O3浓度控制较好，并且新程序中对氧化铝浓度设定较低，减少了炉底沉淀及结壳产生的机率。
3）加强了对人为干预电解槽的监控力度。安全性能大大提高。
4）语音广播及时准确地提示槽况信息，可以督促人工积极处理各种电压异常现象。
5）大组通过对历时曲线的查看，可以对当前槽况作出分析判断，掌握槽况的发展趋势。
三、改造后的效果
改造前旧的260台槽控机由于老化，出现控制失灵现象严重、效应报警偏多（4～6次／天），电解槽热平衡保持跟不上、物料平衡也很难维持。尤其在打壳下料时，容易出现误动作。槽控机改造后，对氧化铝浓度控制方面较好，对于减少氧化铝沉淀抑制、槽电压控制、阳极升降控制都较平稳，尤其在增量和减量控制方面比较平稳，同时认为新槽控机拥有更多的管理手段，如：自动语音广播、槽控机控制历史曲线、各项操作记忆、紧急跳闸、操作确认等，有利于槽控机及电解槽的安全和操作。
1、改造后，
人机界面较好，数据存储空间较大，槽控机故障率大大降低（下降了80～90％），而且槽控机维护简单，在维修期间不影响操作工操作。
2、增加的AE等待周期这一功能比较准确地实现了对AE的控制，大组可以因槽制宜地控制各槽AE，有效降低了AE系数，效应控制准确率达90％以上。
3、出铝过程中的分次降电压以及附加电压的设置较之人工降电压来说，可以有效地预防压槽的产生，对特殊作业时易造成电压摆动起到预防的效果。在控制槽电压针振、摆动方面比老式槽控机效果好，一般在10mv左右，有利于平稳电解槽运行。4、AL2O3浓度控制较好，并且新程序中对氧化铝浓度设定较低，减少了炉底沉淀及结壳产生的机率。
5、新程序中通过氧化铝浓度的控制来实现对电压的控制，电压保持平稳，减少了阳极的频繁升降。