随着微细铝粉广泛应用于国民经济的众多领域,现代工业对铝粉生产过程控制的要求越来越高。本文结合某微细铝粉生产企业生产线的具体需求设计了雾化分级过程的先进控制系统,实现了生产的自动化和智能化。本文在深入分析氮气雾化法生产铝粉工艺的基础上,为了保证系统的安全运行,设计了各个子系统设备的启停方式,完成了重要参数的超限报警和延时停车。针对分级过程中氮气流量波动较大且存在耦合干扰的问题,对主管道流量设计了模糊PID控制,使流量既在受到较大干扰后能快速回到设定值附近,又能保持较高的稳态精度。主风机控制了总风量,为了避免总风量不必要的波动,本文设计了根据主管道阀门的开度适时调整风机频率的方法,使频率只在必要时变化,同时主管道阀门始终保持在较大的开度,达到了节约能源的目的。在分析了影响二次风流量的因素之后,设计了带有预测模型的神经网络PID控制,减小了管道耦合和总风量对流量控制的影响。针对氧含量设计了分段控制,保证氧含量小于警戒值。平衡罐压力对主管道压力有较大的影响,本文设计了串级控制,有效减小了平衡罐对主管道压力的干扰,达到了较好的控制效果。系统使用西门子S7-400H冗余PLC和冗余上位机进行控制,所有从站都通过冗余PROFIBUS总线与PLC通讯,多层冗余结构保证了系统的可靠性和稳定性。采用Step7和WinCC分别对下位机和上位机完成了程序的编写。实际的运行结果表明,该控制系统控制精度高,运行稳定,人机交互界面友好,操作方便快捷,满足了氮气雾化法生产铝粉的控制要求,为企业的经济效益做出了贡献。