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石墨因其优良的特性有着十分广泛的应用,包括锂离子负极材料、石墨电极等。石墨化过程是将非石墨质碳转化为石墨的关键所在。现代大容量石墨材料制造厂主要采用电加热艾奇逊石墨化炉实现石墨化。国内现有系统均采用变压器有载分级调档方式,依据给定的标准功率曲线,在规定的时间内由专职操作员手动调节,或借助计算机操控整流变压器档位来实现石墨化功率的半自动控制,并在实际配电量和配电时间达到规定值时终止配电过程。这种控制方式受人为影响较大,自动化水平很低,不利于企业管理和石墨化产品质量的提高。本文针对石墨化生产过程的需要,采用MCGS组态软件作为软件开发平台,研究与设计了一种基于MCGS组态的新型艾奇逊石墨化炉功率自动控制系统。该系统采用工控机作为控制主机,使用RS-485总线技术构建控制系统的结构,使用MCGS WWW网络版实现远程监控功能,替代原有人工或半自动控制系统实现了艾奇逊炉石墨化过程的电功率自动控制。文章首先简述了控制系统的组成与各部分的功能;然后对自动控制过程原理进行了详述;给出工程详细的软件组态过程,实现了工程安全性设置和数据处理等功能。重点论述了本文提出的2级滑动平均值数字滤波器、功率配送自动控制和异常断电自恢复3项新技术的工作原理与软件流程图,以及本文建立的一种综合炉阻、配电量和配电时间的多条件配电终止判断模型。该系统在湖南某公司的锂离子电池负极材料石墨化生产线运行历时近1年半的时间,完成了180炉次以上的生产。运行效果表明:系统操作简单、性能可靠,石墨化产品质量稳定,单炉次的石墨化能耗下降约6%,能可靠恢复异常断电时的系统运行状态,并表现出很好的鲁棒性和适应性。