随着云计算、大数据、人工智能、物联网、移动互联网等新一代网络信息技术日益成熟，流程行业正在围绕“精准、高效、优质、低耗、安全、环保”目标，打造高水平智能工厂。
当前，流程行业生产过程控制普遍存在以下问题：控制系统设定依赖人工决策参与，控制过程无法实现完全自动化；质量判断、检测需要人工，无法实现在线实时控制，难以达到理想控制效果。
东土科技流程工业决策控制一站式解决方案，基于高实时虚拟化Intewell操作系统和MaVIEW一体化控制软件平台，在一台边缘控制器设备上集成智能优化、数据存储、实时控制、可视化、数字孪生功能，实现流程工业生产过程的智能化和少人化。
01 熔炼过程智能运行优化控制与监控一体化系统
A方案背景
电熔镁熔是通过控制三相电极与炉内熔池液面处于合适位置形成电弧放热，将电能转化为热能，利用热将原料菱镁矿石转变成电熔镁砂。熔炼过程中，电能成本占整个电熔镁砂生产成本的60% 以上，控制三相电极电流稳定是提高产品产量，进而降低产品单吨能耗的必要手段，因此电熔镁炉控制的核心是电极电流的控制。为了保证电熔镁砂产品质量，降低生产成本，需要根据能耗要求给出合理电流设定值，并且使电极电流跟踪电流设定值。
当前电熔镁炉工艺控制的主要问题：1. 产品的产量低、单吨能耗高；2. 对生产设备和操作人员的安全造成威胁。
B解决方案
东土科技熔炼过程智能运行优化控制与监控一体化系统，采用东土科技边缘控制器，搭载高性能的处理器和高性能显卡，内置高实时虚拟化Intewell工业操作系统，同时隔离运行实时系统与非实时系统两种环境。其中的实时系统配套MaVIEW一体化控制软件平台，实现了逻辑控制、回路控制和过程监控，为实现智能运行优化控制提供了必要条件。非实时系统包括了Windows10和Ubuntu两个环境，Windows10环境下运行电流控制转换、数据库，Ubuntu 环境下运行优化以及监控、数据采集和处理、工况识别与自校正软件。
该系统将现场工况感知、电熔镁炉的智能优化与实时控制等多种任务一体化，打造成为具备自主决策能力的创新型工业控制系统，同时控制器硬件设备、底层的操作系统、控制软件、智能优化算法等均为100%自主研发，从根本上保证了工业安全可控。
C方案效能
在辽宁省某集团下属电熔镁砂生产厂，年生产各种品位的电熔镁砂30万吨以上，该生产厂应用东土科技“熔炼过程智能运行优化控制与监控一体化系统”进行实际部署及测试，结果表明相比原有的人工设定值方式，单吨能耗降低了5.1%，减少了电极电流波动，减少了异常工况发生从而保障了电炉的系统寿命，并降低了工人强度。
02氧化铝蒸发与碱液调配、氧化铝溶出过程智能一体化控制系统
A方案背景
氧化铝蒸发与碱液调配：
苛性碱溶液是氧化铝生产中的重要原料，氧化铝蒸发与碱液调配的目的是调配出料苛性碱浓度(nk)的合格碱液。
该过程的控制目标是：在保证生产安全的前提下，将蒸发出料苛性碱浓度nk控制在一定的范围内，提高出料苛性碱浓度的合格率。
当前问题：当前生产调节依据的苛性碱浓度主要依靠人工化验，时间长，效率低，且人工难以及时准确地计算出原液、母液以及液碱流量回路的设定准确值，造成苛性碱浓度波动大，常常超出工艺要求目标值范围，导致苛性碱浓度的合格率降低。
氧化铝溶出过程：
溶出过程是拜耳法生产氧化铝的主要工序，高浓度的苛性碱液与铝土矿浆中氧化铝水合物在高温高压环境下发生化学反应，生成铝酸钠溶液。
该过程的控制目标是控制氧化铝溶出率和溶出液的苛性比值，该指标与产量有直接关系。
当前问题：目前在大多数采用拜耳法生产氧化铝的企业中，苛性比值主要依靠人工化验完成，化验滞后大，难以在线检测苛性比值实现及时控制，影响产量。
B 解决方案
利用原工厂MES系统、DCS系统，搭建基于边缘控制器的智能检测与设定一体化优化控制系统，将原人工控制系统变成智能化自动控制系统。
东土科技智能检测与设定一体化控制系统解决方案，基于高实时虚拟化Intewell操作系统的边缘控制器，集成智能检测、智能设定、数据存储和反向控制功能，采用规则推理技术将人工控制经验转化为规则知识，同时兼顾更多的影响变量，实现了对氧化铝生产过程中的智能实时在线检测和智能设定，解决了人工控制效率低、合格率低的问题，并关注系统安全运行与优化，为生产过程定制性能优、合格率高、能耗低、并可延寿的全面技改方案，提升生产工艺价值。
C 方案效能
山西某知名氧化铝化工企业，应用东土科技该智能检测与设定一体化控制系统解决方案。经检测，氧化铝蒸发过程，碱液调配测量精度提高了88.0%；碱液调配NK合格率为81.6%，比人工设定提高了3.9%；碱耗降低，平均每年节约一顿碱。
溶出过程，苛性比值精度提高了45.2%，苛性比值控制稳定在1.4附近；苛性比值合格率为100%，与人工设定相比，提高了5.65%；产品质量提高3.69%，对应氧化铝产量提高0.28%。
