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雪域高原譜壯歌—西藏藏中建材股份有限公司全智能化生產線建設
作者:管理員    發布于:2019-01-23 16:27:11    文字:【】【】【

       我院(HNBMI)ERP總包建設的西藏藏中建材股份有限公司4000t/d熟料新型干法水泥生產線項目,是我國水泥行業首條高原世界級環保智能型水泥生產線,項目的定位是“國內一流、國際領先的智能化水泥廠”,智能化項目從確定實施到方案落錘歷時一年,期間考察借鑒了多家智能化水泥廠方案,最終確定從智能物流、智能控制、智能生產、智能巡檢、智能遠程管理五個方向對該項目進行實施。

  西藏藏中項目航拍圖

       智能化項目不僅具有重大技術原始創新的內涵,也是我院跨行業、跨學科、跨地區、跨單位協同創新的重大體制機制探索,該項目建成后,在節能降耗、管理提升、設備保障和減少人員等方面取得了明顯的效果,與老廠相比,噸產品能耗比同比下降10%以上,人均勞動生產率提高30%以上。
      該項目按功能劃分為三大系統:信息化管理系統,生產線專家優化系統和廠內智能物流系統。

一、信息化管理系統--主要功能是對生產過程各類數據進行現場采集和集中管理,加載和運行生產管理信息化模塊,對水泥廠的原材料、產量、質量、能耗、設備運行狀態等生產情況進行監測、統計、分析和自動控制,實現水泥生產過程全方位的監測、管理和控制,信息化管理系統又可以劃分以下子系統:
       1  DCS實時數據分析系統
它將DCS系統的所有數據讀取到信息化系統中,再對數據進行科學分析,自動生成各類生產控制報表、統計報表、生產分析報表,可以實現遠程分析管理。


 
DCS實時數據分析系統結構圖

       2生產管理系統
該系統包含生產統計管理、生產計劃管理、物料計量管理、生產操作管理、生產績效管理、庫存管理、KPI對標管理等功能,可以以文字、圖形、表格等各種方式進行展示。
       3能源管理系統
該系統包含能源績效管理、耗統計分析、能源預測管理、能源計劃管理、能源成本管理、能耗超限報警、能源平衡管理等功能,實現水泥生產水、電、氣的綜合能源管理。
       4質量管理系統
該系統包含質量報表和質量監控管理等功能,實現中控化驗室流程標準化管理,實現質量指標數據管理。
       5水泥廠業務短信管理系統、智能手機移動辦公系統
水泥廠業務短信管理系統利用手機短信功能自動從水泥廠信息化系統獲取信息或向其傳遞信息,它附屬于信息化的各個子系統;智能手機移動辦公系統結合水泥廠信息化建設,可實現智能終端移動辦公,可以像上網瀏覽新聞一樣查詢水泥廠信息系統的相關資料。
       6倉庫管理系統
倉庫管理系統采用了集團化管理的概念,方便集團公司的物資調撥及相互查詢,從而有助于減少庫存的資金壓力,提高物資的使用率,同時我們也將物資領用流程納入了這個系統,使物資領用全程信息化,領導可以采用移動智能手機遠程審批,從而避免了領導不在廠內無法審批的被動局面。
       7水泥聯網銷售管理系統
水泥銷售管理系統是主要由業務室銷售管理模塊、財務結算模塊、銷售公司工作模塊、集團公司匯總分析模塊組成,該系統的投入方便相關領導調撥資金、查詢銷售情況,同時可定時向相關領導發送有關銷售方面的消息。

信息化管理系統拓撲圖

二、生產線專家優化系統--該系統以生料喂料、分解爐、篦冷機、風量等為對象,根據生產信息,對水泥生產過程進行自動控制,從而避免人為控制的滯后性、隨意性和差異化操作。穩定熱工參數,提高了中控操作員效率,穩定了產品質量,降低生產能耗。 生產線專家優化系統按控制位置的劃分可以分為以下幾個子模塊:
       1分解爐優化控制--根據分解爐的運行工況,自動控制喂煤量,保證分解爐運行的穩定性和分解爐的分解率;自動控制生料入窯喂料量,保證生料喂料量的穩定性。
       2篦冷機優化控制--根據篦冷機的運行工況,自動調節各段的篦速,實現對篦冷機篦下壓力的穩定控制,提高冷卻效率。
       3風量優化控制--根據孰料煅燒系統的工況,自動控制窯頭排風機、窯尾ID風機、篦冷機冷卻風機的風量,穩定窯系統風量。
    產線專家優化系統采用先穩定后優化策略,首先實現生產線各關鍵工藝參數自動控制,正常波動范圍小于人工操作水平20%。其后實現生產過程整體優化控制,具體目標如下:
       1實現分解爐溫度自動控制,正常溫度偏差比人工控制低30%以上 ;在下料裝置波動正常(波動正負2%以下)、噴煤裝置波動正常(波動正負1%以內)情形下,分解爐溫度波動可保持在正負5度以內,預熱器C1出口溫度波動范圍可保持在正負10度以內。
       2實現水泥窯燒成帶溫度(軟測量值、可選)自動控制,正常溫度偏差比人工控制低。
       3實現篦冷機篦壓自動控制,正常壓力偏差比人工控制低10%以上,在下料裝置波動正常(波動正負2%以下)情形下,可實現篦冷機篦下壓力波動在設定指標±200Pa范圍內,且無“堆雪人”現象。
       4實現窯頭罩壓力自動控制,正常壓力偏差比人工控制低10%以上。在下料裝置波動正常(波動正負2%以下)情形下,可實現窯頭罩壓力波動在設定指標±15Pa范圍內。
       5通過實施水泥熟料線智能優化控制,可實現生產線標準煤耗降低0.5-3kg/t。
       6通過改變長期處于人工操作、輪班帶來的波動,可顯著提高水泥熟料生產過程運行的穩定性和安全性,使f-Cao接近最佳值,提高熟料產品質量,控制品質達到國家及行業技術規范要求。
       7可延長回轉窯的連續運行周期,從而提高產量;在設備無故障及原、燃料成分波動不大的情形下,自控率達95%以上。

三、廠內智能物流系統--包括銷售系統、智能排隊系統、無人值守地磅系統、自助發貨系統。
       整個系統貫穿于車輛進廠到車輛出廠,該系統使用一卡通銷售系統和智能道閘規范車輛的物流路線,使用紅外監控和視頻監控實現對車輛過磅行為的控制和監督,使用ETC設備對卡片信息進行掃描,將所有數據都實時的讀取到智能物流系統中。


 
智能物流系統基本流程圖

智能物流系統特點:

1使用RFID定位系統檢測車輛位置,防止車輛上磅不全。
2采用攝像頭多角度對上磅車輛進行抓拍并留檔,監控多車同時上磅、人為撬磅等行為。
3與水泥廠信息化系統無縫結合。
4采用自動讀取方式對數據進行采集,減少人為干預的可能,提高數據準確性和實時性。
5加快過磅的效率,提高廠區物流量。
6物流過程不但從硬件環節進行監控,系統通過對車輛的歷史皮重數據,過磅時間數據進行分析,及時將異常車輛發送給相關人員。

       結語--由于智能化項目從一開始是統一規劃、統一實施,各個子系統間既可以單獨運行,也可相互協同運行,避免了“信息孤島”的現象,通過數據的共享使系統如同具備一定自我學習能力的智慧生物,使其具有很高的適應性,讓工廠成為真正意義上的智慧工廠。


 

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