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雪域高原谱壮歌—西藏藏中建材股份有限公司全智能化生产线建设
作者:管理员    发布于:2019-01-23 16:27:11    文字:【】【】【

       我院(HNBMI)ERP总包建设的西藏藏中建材股份有限公司4000t/d熟料新型干法水泥生产线项目,是我国水泥行业首条高原世界级环保智能型水泥生产线,项目的定位是“国内一流、国际领先的智能化水泥厂”,智能化项目从确定实施到方案落锤历时一年,期间考察借鉴了多家智能化水泥厂方案,最终确定从智能物流、智能控制、智能生产、智能巡检、智能远程管理五个方向对该项目进行实施。

  西藏藏中项目航拍图

       智能化项目不仅具有重大技术原始创新的内涵,也是我院跨行业、跨学科、跨地区、跨单位协同创新的重大体制机制探索,该项目建成后,在节能降耗、管理提升、设备保障和减少人员等方面取得了明显的效果,与老厂相比,吨产品能耗比同比下降10%以上,人均劳动生产率提高30%以上。
      该项目按功能划分为三大系统:信息化管理系统,生产线专家优化系统和厂内智能物流系统。

一、信息化管理系统--主要功能是对生产过程各类数据进行现场采集和集中管理,加载和运行生产管理信息化模块,对水泥厂的原材料、产量、质量、能耗、设备运行状态等生产情况进行监测、统计、分析和自动控制,实现水泥生产过程全方位的监测、管理和控制,信息化管理系统又可以划分以下子系统:
       1  DCS实时数据分析系统
它将DCS系统的所有数据读取到信息化系统中,再对数据进行科学分析,自动生成各类生产控制报表、统计报表、生产分析报表,可以实现远程分析管理。


 
DCS实时数据分析系统结构图

       2生产管理系统
该系统包含生产统计管理、生产计划管理、物料计量管理、生产操作管理、生产绩效管理、库存管理、KPI对标管理等功能,可以以文字、图形、表格等各种方式进行展示。
       3能源管理系统
该系统包含能源绩效管理、耗统计分析、能源预测管理、能源计划管理、能源成本管理、能耗超限报警、能源平衡管理等功能,实现水泥生产水、电、气的综合能源管理。
       4质量管理系统
该系统包含质量报表和质量监控管理等功能,实现中控化验室流程标准化管理,实现质量指标数据管理。
       5水泥厂业务短信管理系统、智能手机移动办公系统
水泥厂业务短信管理系统利用手机短信功能自动从水泥厂信息化系统获取信息或向其传递信息,它附属于信息化的各个子系统;智能手机移动办公系统结合水泥厂信息化建设,可实现智能终端移动办公,可以像上网浏览新闻一样查询水泥厂信息系统的相关资料。
       6仓库管理系统
仓库管理系统采用了集团化管理的概念,方便集团公司的物资调拨及相互查询,从而有助于减少库存的资金压力,提高物资的使用率,同时我们也将物资领用流程纳入了这个系统,使物资领用全程信息化,领导可以采用移动智能手机远程审批,从而避免了领导不在厂内无法审批的被动局面。
       7水泥联网销售管理系统
水泥销售管理系统是主要由业务室销售管理模块、财务结算模块、销售公司工作模块、集团公司汇总分析模块组成,该系统的投入方便相关领导调拨资金、查询销售情况,同时可定时向相关领导发送有关销售方面的消息。

信息化管理系统拓扑图

二、生产线专家优化系统--该系统以生料喂料、分解炉、篦冷机、风量等为对象,根据生产信息,对水泥生产过程进行自动控制,从而避免人为控制的滞后性、随意性和差异化操作。稳定热工参数,提高了中控操作员效率,稳定了产品质量,降低生产能耗。 生产线专家优化系统按控制位置的划分可以分为以下几个子模块:
       1分解炉优化控制--根据分解炉的运行工况,自动控制喂煤量,保证分解炉运行的稳定性和分解炉的分解率;自动控制生料入窑喂料量,保证生料喂料量的稳定性。
       2篦冷机优化控制--根据篦冷机的运行工况,自动调节各段的篦速,实现对篦冷机篦下压力的稳定控制,提高冷却效率。
       3风量优化控制--根据孰料煅烧系统的工况,自动控制窑头排风机、窑尾ID风机、篦冷机冷却风机的风量,稳定窑系统风量。
    产线专家优化系统采用先稳定后优化策略,首先实现生产线各关键工艺参数自动控制,正常波动范围小于人工操作水平20%。其后实现生产过程整体优化控制,具体目标如下:
       1实现分解炉温度自动控制,正常温度偏差比人工控制低30%以上 ;在下料装置波动正常(波动正负2%以下)、喷煤装置波动正常(波动正负1%以内)情形下,分解炉温度波动可保持在正负5度以内,预热器C1出口温度波动范围可保持在正负10度以内。
       2实现水泥窑烧成带温度(软测量值、可选)自动控制,正常温度偏差比人工控制低。
       3实现篦冷机篦压自动控制,正常压力偏差比人工控制低10%以上,在下料装置波动正常(波动正负2%以下)情形下,可实现篦冷机篦下压力波动在设定指标±200Pa范围内,且无“堆雪人”现象。
       4实现窑头罩压力自动控制,正常压力偏差比人工控制低10%以上。在下料装置波动正常(波动正负2%以下)情形下,可实现窑头罩压力波动在设定指标±15Pa范围内。
       5通过实施水泥熟料线智能优化控制,可实现生产线标准煤耗降低0.5-3kg/t。
       6通过改变长期处于人工操作、轮班带来的波动,可显著提高水泥熟料生产过程运行的稳定性和安全性,使f-Cao接近最佳值,提高熟料产品质量,控制品质达到国家及行业技术规范要求。
       7可延长回转窑的连续运行周期,从而提高产量;在设备无故障及原、燃料成分波动不大的情形下,自控率达95%以上。

三、厂内智能物流系统--包括销售系统、智能排队系统、无人值守地磅系统、自助发货系统。
       整个系统贯穿于车辆进厂到车辆出厂,该系统使用一卡通销售系统和智能道闸规范车辆的物流路线,使用红外监控和视频监控实现对车辆过磅行为的控制和监督,使用ETC设备对卡片信息进行扫描,将所有数据都实时的读取到智能物流系统中。


 
智能物流系统基本流程图

智能物流系统特点:

1使用RFID定位系统检测车辆位置,防止车辆上磅不全。
2采用摄像头多角度对上磅车辆进行抓拍并留档,监控多车同时上磅、人为撬磅等行为。
3与水泥厂信息化系统无缝结合。
4采用自动读取方式对数据进行采集,减少人为干预的可能,提高数据准确性和实时性。
5加快过磅的效率,提高厂区物流量。
6物流过程不但从硬件环节进行监控,系统通过对车辆的历史皮重数据,过磅时间数据进行分析,及时将异常车辆发送给相关人员。

       结语--由于智能化项目从一开始是统一规划、统一实施,各个子系统间既可以单独运行,也可相互协同运行,避免了“信息孤岛”的现象,通过数据的共享使系统如同具备一定自我学习能力的智慧生物,使其具有很高的适应性,让工厂成为真正意义上的智慧工厂。


 

脚注信息