InformationModelofAluminumOxideIntelligentFactory工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟1本報(bào)告所載的材料和信息，包括但不限于文本、圖片、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)、建議，不構(gòu)成法律建議，也不應(yīng)替代律師意見。本報(bào)告所有材料或內(nèi)容的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟所有（注明是引自其他方的內(nèi)容除外），并受法律保護(hù)。如需轉(zhuǎn)載，需聯(lián)系本聯(lián)盟并獲得授權(quán)許可。未經(jīng)授權(quán)許可，任何人不得將報(bào)告的全部或部分內(nèi)容以發(fā)布、轉(zhuǎn)載、匯編、轉(zhuǎn)讓、出售等方式使用，不得將報(bào)告的全部或部分內(nèi)容通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式傳播，不得在任何公開場(chǎng)合使用報(bào)告內(nèi)相關(guān)描述及相關(guān)數(shù)據(jù)圖表。違反上述聲明者，本聯(lián)盟將追究其相關(guān)法律責(zé)任。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)系電話箱：aii@T11/AII014-2023 5 5 6 6 7 7 8 9 9 273T11/AII014-2023編寫說(shuō)明本文件起草單位：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)、中國(guó)信息通信研究院、機(jī)械北京東土科技有限公司、沈陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司、卡奧斯能本文件主要起草人：張曉玲、余思聰、黃穎、李來(lái)時(shí)、劉丹、趙艷領(lǐng)、劉陽(yáng)、丁進(jìn)良、岳恒、高國(guó)平、薛百華、黃易、朱瑩、吳永建、崔東亮、李智浩、姚蟯、賈瑤、柴紀(jì)強(qiáng)、劉晶、季海鵬、趙尹冬冰、楊子睿、杜松遠(yuǎn)、閆灃霄、路彭翔、李振科T11/AII014-20235T11/AII014-2023氧化鋁智能工廠信息模型第1部分：設(shè)備模型本文件面向目前最廣泛的拜耳法氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程，針對(duì)氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程6大核心工序（即料漿制備工序、溶出工序、赤泥分離洗滌工序、種子分解工序、母液蒸發(fā)工序、氫氧化鋁焙燒工序）的設(shè)備，規(guī)定了氧化鋁智能工廠設(shè)備連接日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件的修改單）適用于本文件。下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)GB/T51196-2016有色金屬T11/AII014-20233.13.23.3一般包括配置變頻器的可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的電機(jī)設(shè)備和廣義的調(diào)節(jié)閥門，主控DCSDistrPLCProgrammableLogic7T11/AII014-2023出工序、赤泥分離洗滌工序、種子分解工序、氫氧化鋁焙燒工T11/AII014-2023設(shè)備是指氧化鋁生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程和生產(chǎn)設(shè)備為為料漿制備、溶出、赤泥分離洗滌、種子分解、氫氧化鋁焙大核心工序，在每個(gè)核心工序都是由一系列的氧化鋁生產(chǎn)工藝力設(shè)備、檢測(cè)儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。其中檢測(cè)儀表選——控制系統(tǒng)由PLC/DCS控制器、檢測(cè)儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。其中，傳感器主要完成氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)的采集，執(zhí)行系統(tǒng)只要實(shí)現(xiàn)對(duì)指令的執(zhí)行。控制系統(tǒng)根據(jù)工藝過(guò)程數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)）；9T11/AII014-2023設(shè)備模型的建模規(guī)則遵循GB/T40209，包括基本建模規(guī)則、信息模型元素——基本建模規(guī)則基本建模規(guī)則如表1所示，表示信息模型元素被包含的選擇，如組件不一定包含屬性集、而設(shè)備則必須包含屬性集，以字母M表示強(qiáng)制的、必選的，1M2O——屬性個(gè)數(shù)原則如果某一屬性是可選的，則根據(jù)可能出現(xiàn)的次數(shù)分為0…1和0…N，前者表明最多出現(xiàn)一次也可以不出現(xiàn)，后者表示出現(xiàn)的次數(shù)不受限制，也可以不出T11/AII014-2023——嵌套規(guī)則屬性集可以包含子屬性集，子屬性集可以繼續(xù)包含子屬性集，可以任意進(jìn)行嵌套；組件可以包含子組件，子組件可以繼續(xù)包含子組建，可以任意進(jìn)行嵌設(shè)備模型的基本屬性類型（BaseAttributeType）如表2所示，每一個(gè)屬性都有多個(gè)屬性元素組成，屬性元素是描述物理設(shè)備、部件的最小單元，注意并不——AttributeID該屬性元素代表屬性ID，是屬性的唯一標(biāo)識(shí)，對(duì)于每一個(gè)屬性其屬性——AttributeName——AttributeDes：對(duì)屬性的描述信息；——AttributeDatatype：屬性數(shù)據(jù)類——AttributeValue：屬性值形式不同，由數(shù)據(jù)類型決定，可能是標(biāo)量也可——EngineeringUnits：工程單位是對(duì)數(shù)值的單位描述；——NativeUnits：本地單位，提供了被測(cè)量值附件的信息，在使用之前有表2基本屬性類型定義1MNULL12MNULL13ONULLT11/AII014-20234MNULL15MNULL16ONULL7ONULL8NativeUnitsONULL9ONULLONULLONULL基本集合信息類型（BaseSetInfoType）定義如表3所示，基本集合信息類型是一個(gè)描述結(jié)構(gòu)化元素的模型，基本集合信息結(jié)構(gòu)是對(duì)一個(gè)集合的標(biāo)識(shí)和描述信息，如本文所定義的靜態(tài)屬性集、過(guò)程屬性集、配置屬性集，每一個(gè)集合都需要一個(gè)基本集合信息結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，屬性名稱說(shuō)明——SetInfoDescription：集合描述。表3基本集合信息定義序號(hào)1Me12Me13Me1——XMLPath：引用的XML文件路徑，當(dāng)值為NULL時(shí)，引用一個(gè)文件，不是NULL時(shí)，代表的是引用的信息所在的XML文件路徑T11/AII014-2023序號(hào)型限1eOe2Me13Me1屬性集類型（AttributeSetType）定義如表5和圖4所示，屬性集（灰色實(shí)線框）是由一系列的屬性/子屬性集（白色虛線多個(gè)屬性集關(guān)聯(lián)起來(lái)，形成樹狀層次結(jié)構(gòu)，如下圖所示，屬性集由自身屬性集描述、包含的屬性以及引用的屬性集組成。當(dāng)屬性集包含屬性時(shí)，只有子屬性集引用列表時(shí)可以當(dāng)做類似文件夾功能的結(jié)構(gòu)化元素表5屬性集類型定義序號(hào)1M屬性集的12AttributeInfoO包含的0N3dInfoO包含的子屬性0NT11/AII014-2023參數(shù)類型（ArgumentType）定義如表6所示，其中參數(shù)數(shù)據(jù)類型只能是附序T11/AII014-2023號(hào)1eMute12M參數(shù)數(shù)據(jù)ute13Oute方法類型（MethodType）定義如表7所示，其中參數(shù)數(shù)據(jù)類型只能是附錄A序號(hào)個(gè)數(shù)1eMute12M好ute12Oute013Oe0N4Oe0N方法集類型（MethodSetType）定義如表8所示，包含方法集的描述和引用T11/AII014-2023操作權(quán)限個(gè)數(shù)1M件的只讀12M包含的引用列表只讀N組件類型（ComponentType）定義如表9和圖2所示，組件類型包含了靜態(tài)1O集BaseSetInf1Oe1eOe1AttributeInfoO包含性e0NtReferencedInfoO包含0NT11/AII014-20232O集BaseSetInf01AttributeInfoO包含性e0NReferencedInfoO表0N3O集BaseSetInf01AttributeInfoO包含性e0NInfoO表0N4O集015O集01組件模型可以描述一個(gè)實(shí)際的制造裝備的一T11/AII014-2023當(dāng)組件類型只包含子組件描述和子組件列表時(shí)，通過(guò)子組件的引用可以形成層次關(guān)系，如圖6所示。其中，虛線框表示一個(gè)組件的組成，實(shí)線框表示一T11/AII014-2023組件集類型（ComponetSetType）定義如表10所示，組件集類型包含組件集序號(hào)限1M組件件12M包含的引用列表e1N——Vendor_ID：生產(chǎn)商指定的ID如序列號(hào)T11/AII014-2023序號(hào)基本建模規(guī)則型1M2M3O4O5O6O序號(hào)1M2O3O4OT11/AII014-20231uteM設(shè)備靜態(tài)1AttributeInfoO包含的靜2NrencedInfoO包含的屬0N2buteM設(shè)備過(guò)程1AttributeInfoO包含的過(guò)1NferencedInfoO包含的屬0N3O設(shè)備配置1AttributeInfoO包含的配0NO包含的屬0N4Ope015O01T11/AII014-2023T11/AII014-2023T11/AII014-2023項(xiàng)的生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控。根據(jù)工藝流程及各子項(xiàng)在料漿制備工序、溶出工序、赤泥分離洗滌工序與氧化鋁中心控制室控制系統(tǒng)通訊，在中心控氧化鋁廠各工段的整體調(diào)配、協(xié)調(diào)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)——主、輔系統(tǒng)集中監(jiān)控，提高生產(chǎn)管理水平：網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為廠級(jí)和過(guò)程控制級(jí)，其中生產(chǎn)信息系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)對(duì)可靠穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，最大限度地減少了電纜、橋架等——采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)方式：所有數(shù)據(jù)可以在各系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)共享，并一個(gè)典型氧化鋁智能工廠網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖A--1所示。——DCS控制系統(tǒng)在監(jiān)控操作層與各區(qū)域控T11/AII014-2023——監(jiān)控操作層的服務(wù)器和操作站等設(shè)備與料漿制備工序、溶出工序、赤泥分離洗滌工序、種子分解工序、母液蒸發(fā)與堿液調(diào)配工序的DCS控制器單元通過(guò)交換機(jī)介入到雙環(huán)網(wǎng)中。服務(wù)器和操作站、控制器等工序、赤泥分離洗滌工序、種子分解工序、鋁焙燒工序中，每對(duì)控制器配置2對(duì)冗余以太網(wǎng)通訊模塊。確保了DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中任意二個(gè)設(shè)備之間均為冗余的多重——整個(gè)氧化鋁廠，通過(guò)監(jiān)控操作層對(duì)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一集中的管理與一個(gè)典型氧化鋁智能工廠功能模塊如圖A-2所示。T11/AII014-2023T11/AII014-2023T11/AII014-2023本附錄以溶出區(qū)域的主要設(shè)備為例，給出隔膜泵、預(yù)脫硅槽攪拌電機(jī)、預(yù)屬性集隔膜泵冷卻水壓力冷卻水流量流主電機(jī)頻率FrequencySetting_Main主電機(jī)頻主電機(jī)運(yùn)行N主電機(jī)故T11/AII014-2023障N變頻器故障N低N低N高NNN行NNNNNNNHHPressure_FirstCasingPreheateNT11/AII014-2023高N稀釋泵跳停N冷卻水壓NNNN預(yù)脫硅槽攪拌電機(jī)PDTStirringMotor_ConcenNNPDTStirringMotor_MalfunN預(yù)脫硅槽礦PDTSlurrpPump_ConcenNNPDTSlurrpPump_MalfunNT11/AII014-2023漿泵溶出后泵PostDiss