我國水泥自動(dòng)化生產(chǎn)水平邁上新臺階

     繼9月12日國務(wù)院全文下發(fā)《大氣污染防治行動(dòng)計劃》后，作為“十二五”落后產(chǎn)能淘汰任務(wù)的21個(gè)重點(diǎn)行業(yè)之一，水泥行業(yè)首當其沖，加快了節能環(huán)保的腳步。

 

      在此之前，節能、環(huán)保、安全、高效也一直是所有水泥企業(yè)必須面對的課題，而自動(dòng)化技術(shù)和這四大目標又是緊密相連的。因此，以信息技術(shù)改造水泥行業(yè)，以信息化推進(jìn)自動(dòng)化，自動(dòng)化再促使節能、環(huán)保、安全、高效四大目標的實(shí)現，已成為水泥行業(yè)的業(yè)界共識。

 

      保證安全前提 保障有序生產(chǎn)

 

      當前，自動(dòng)化技術(shù)在我國工業(yè)領(lǐng)域的應用十分廣泛，除水泥行業(yè)外，石化、電力、鋼鐵、冶金、造紙、有色金屬等工業(yè)行業(yè)也是自動(dòng)化技術(shù)的受眾。自動(dòng)化技術(shù)之所以受到眾多工業(yè)行業(yè)的青睞，首先是基于安全生產(chǎn)的保障。

 

      在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，安全生產(chǎn)越來(lái)越引起行業(yè)和企業(yè)的關(guān)注，并已成為衡量現代工業(yè)的重要指標。加之我國安全事故多發(fā)，其意義更為重要。國內水泥企業(yè)現在越來(lái)越重視運用自動(dòng)化，也是基于大規模生產(chǎn)必須用自動(dòng)化技術(shù)來(lái)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，以保證安全、有序生產(chǎn)的需要。

 

      自動(dòng)化控制系統主要考慮的安全有電氣安全、防爆安全、信息安全和功能安全。信息安全是指由于信息泄密、黑客入侵等系統的安全性；功能安全是指控制系統所執行的安全功能失效引起的可能危險。目前已相繼出臺的國際標準有IEC61508—電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統的功能安全標準，IEC61511—關(guān)于過(guò)程工業(yè)領(lǐng)域安全儀表系統的功能安全標準，一般以整體安全等級SIL來(lái)評估風(fēng)險程度，共有4級，安全等級SIL越高，風(fēng)險就越低。

 

      近幾年，我國水泥行業(yè)已大范圍的采用了新型水泥干法工藝，這是一種連續性很強的工藝過(guò)程，并已實(shí)現了計算機系統的順序和連鎖控制。新型干法工藝的安全等級是比較高的，為進(jìn)一步提高整體安全等級，必須增強故障診斷環(huán)節，人機操作界面也要便于故障的監測。對于生產(chǎn)規模更大的生產(chǎn)線(xiàn)，如日產(chǎn)萬(wàn)噸熟料的生產(chǎn)線(xiàn)系統配置則要提高冗余度。同時(shí)必須高度關(guān)注信息安全，要特別增強煤磨車(chē)間的防爆安全等級，對于設置低溫余熱發(fā)電的企業(yè)，整體安全等級SIL要高于一般企業(yè)。

 

      針對以上情形，在自動(dòng)化領(lǐng)域內現今紛紛出臺了相應的標準產(chǎn)品，如Siemens的故障安全容錯S7F/FH系統，Rockwell的Gruard PLC等，有的公司則配置專(zhuān)用的安全模塊和相應的組態(tài)軟件，并由被動(dòng)的維護、診斷發(fā)展到預防性安全措施，與此相適應的是許多安全協(xié)議也紛紛出臺，如PROFIsafe、CIPsafety等。

 

      我國的自動(dòng)化水平在國際上有較大優(yōu)勢，據統計，現在國際上的水泥企業(yè)的水泥項目70%~80%都是由中國的工程企業(yè)承接的，比如中材國際。

 

      簡(jiǎn)化工藝流程 提高工作效率

 

      在這個(gè)信息產(chǎn)生價(jià)值的時(shí)代，國內一些大型水泥企業(yè)在當前競爭不斷加劇的壓力下，也緊跟起了信息化的潮流，繼而推進(jìn)自動(dòng)化的發(fā)展。而除安全生產(chǎn)外，自動(dòng)化技術(shù)的其中兩個(gè)優(yōu)勢便是節能、高效，用以助力作為流程工業(yè)的水泥工業(yè)在工藝流程上更為簡(jiǎn)潔有效，在節約能源的基礎上，大大提高工作效率。

 

      中國建材、中國中材、海螺水泥、山水、冀東、華新、華潤、金隅、亞泰、臺泥等大型水泥企業(yè)在現有的水泥生產(chǎn)線(xiàn)上應用數字化控制系統（DCS/PLC）配置的同時(shí)，還在過(guò)程控制級（PCS）的上端增加了制造執行系統（MES）層，并正在策劃和運作ERP，即企業(yè)資源規劃和管理層。

 

      作為企業(yè)管控銜接的核心環(huán)節，MES可謂管理信息系統和生產(chǎn)過(guò)程控制系統的紐帶。其制造執行系統包括有生產(chǎn)管理系統、質(zhì)量控制系統、采購管理系統、倉庫管理系統、銷(xiāo)售子系統、設備管理系統、財務(wù)管理系統、能源管理系統、環(huán)保檢測系統、安全管理系統、辦公自動(dòng)化管理系統和綜合管理子系統等，上述水泥企業(yè)通過(guò)這些子系統來(lái)逐步實(shí)現“管控一體化”。

 

      當今水泥市場(chǎng)供大于求，且產(chǎn)能過(guò)剩、競爭激烈，而一些大水泥集團由于初步實(shí)現了MES的運營(yíng)，其集團化管理的控制力和執行力明顯提高，精細化運行方式使得物流成本和原材料成本得到控制，實(shí)現了綜合效益的大幅增長(cháng)。

 

      但個(gè)別企業(yè)的成功案例并不代表著(zhù)MES的完美無(wú)缺，水泥生產(chǎn)是連續性很強的流程工業(yè)，其生產(chǎn)實(shí)時(shí)性，季節性強，品種又較單一，生產(chǎn)中干擾因素多，并且基本不以訂單來(lái)計劃生產(chǎn)，所以一些專(zhuān)業(yè)軟件公司開(kāi)發(fā)的MES軟件往往不能完全適應水泥行業(yè)。水泥企業(yè)大多是自己在開(kāi)發(fā)MES，集團之間信息透明度還不夠，正在運營(yíng)的MES，應該還是初期的，同時(shí)要把生產(chǎn)調度和企業(yè)領(lǐng)導的決策統一成為真正的企業(yè)管理級（ERP）還需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)?！?

 

      究其主要問(wèn)題，大多數水泥企業(yè)對工業(yè)控制系統、部分管理系統如財務(wù)和銷(xiāo)售等較為重視，通常對生產(chǎn)環(huán)節的管理信息化重視不夠，故未能實(shí)現綜合的業(yè)績(jì)指標。應借鑒國外一些大型建材企業(yè)的研究應用經(jīng)驗，以不斷進(jìn)步和完善相關(guān)系統。

 

      監控水泥生產(chǎn) 助動(dòng)環(huán)?！笆中g(shù)”

 

      作為大氣污染治理的責任主體，《大氣污染防治行動(dòng)計劃》要求水泥企業(yè)在地方政府統領(lǐng)下，要按照環(huán)保規范要求，加強內部管理，增加資金投入，采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和治理技術(shù)，確保達標排放，甚至達到“零排放”；要自覺(jué)履行環(huán)境保護的社會(huì )責任，接受社會(huì )監督。

 

      自動(dòng)化技術(shù)的第四點(diǎn)優(yōu)勢是環(huán)保，通過(guò)監控水泥生產(chǎn)過(guò)程中的排放量，企業(yè)可對應采取措施保護環(huán)境，并且抑制生產(chǎn)過(guò)程中的有害氣體產(chǎn)生，尤其是水泥生產(chǎn)中氮氧化物的排放。自動(dòng)化能做的雖然只是監控，但可以讓水泥企業(yè)通過(guò)監控所得數據“對癥下藥”，有的放矢地采取應對和調整措施。

 

      作為智能化、數字化的精密操作技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)不存在安全隱患。安全隱患主要存在生產(chǎn)中，自動(dòng)化技術(shù)是對這些安全隱患進(jìn)行監控，避免安全隱患的出現。不過(guò)，正由于自動(dòng)化技術(shù)的高科技，操作人員的要求也相應提高了。自動(dòng)化系統在操作過(guò)程中主要通過(guò)屏幕監控，并且需要處理一些突發(fā)狀況，所以對操作人員的專(zhuān)業(yè)要求相對較高，這也是為了保證自動(dòng)化技術(shù)更好的在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮作用。

 

      未來(lái)應聯(lián)姻工藝 力求提效化繁

 

      數字化智能型控制技術(shù)是“二代干法”八大特征技術(shù)體系之一，運用模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )理論和模型預測控制技術(shù)，將自動(dòng)化智能化技術(shù)融入水泥企業(yè)的生產(chǎn)和管理全過(guò)程，實(shí)現對安全生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量、物耗能耗、環(huán)保排放、物流和成本管理等全方位的智能化管理，整體提升控制力和運營(yíng)效益。

 

      隨著(zhù)國家宏觀(guān)經(jīng)濟方針的戰略性改革調整，水泥產(chǎn)能過(guò)剩，水泥工業(yè)發(fā)展將不如過(guò)去，但IT技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感器技術(shù)將會(huì )以更快速度發(fā)展，也一定會(huì )推動(dòng)中國水泥工業(yè)自動(dòng)化水平更進(jìn)一步發(fā)展和提高，以盡快實(shí)現節能、環(huán)保、安全、高效這四大目標，同時(shí)由于EPC項目將在未來(lái)幾年中占據主導地位，自動(dòng)化將推動(dòng)世界水泥工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展和提高。

 

      與此同時(shí)，我們還應該審視自身不足，比如在軟件研發(fā)上，我們應該重視創(chuàng )新，致力于提高精度和準確度，并且保證產(chǎn)品質(zhì)量。在水泥工業(yè)上，則應該盡量把自動(dòng)化跟工藝聯(lián)系起來(lái)，使工藝設備更加簡(jiǎn)單，更加有效。未來(lái)自動(dòng)化技術(shù)要往體積更小、效率更高、性?xún)r(jià)比更好等方面發(fā)展。 undefined undefined