鐘耀球,常 春,馬英奕

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠,江西貴溪 335424)

貴冶自動化控制技術(shù)的發(fā)展與思考

鐘耀球,常 春,馬英奕

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠,江西貴溪 335424)

概要介紹了貴溪冶煉廠自動化儀表控制系統(tǒng)、生產(chǎn)過程信息化系統(tǒng)和實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展過程、基礎(chǔ)現(xiàn)狀、特點(diǎn)和存在的問題;對我廠未來生產(chǎn)過程自動化和信息化系統(tǒng)建設(shè)和發(fā)展提出了一些建設(shè)性意見和思考。

控制系統(tǒng);實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng);信息化管理;現(xiàn)場總線;FCS系統(tǒng)

1 概述

1.1 企業(yè)概述

江西銅業(yè)公司貴溪冶煉廠 (以下簡稱貴冶)是我國“六五”期間建設(shè)的國家重點(diǎn)工程項(xiàng)目。經(jīng)過三十年的建設(shè)和發(fā)展,現(xiàn)產(chǎn)能已達(dá) 90萬噸銅/年,是我國目前設(shè)計規(guī)模最大的現(xiàn)代化銅冶煉企業(yè)。工程分四期建設(shè),一期工程主體工藝和設(shè)備于1979年分別從日本住友公司和芬蘭奧特昆普公司成套引進(jìn),1985年 12月建成投產(chǎn),生產(chǎn)能力為年產(chǎn) 9萬噸銅,其中電解銅 7.5萬噸/年。此后,為了應(yīng)對國內(nèi)外銅市場的需求與競爭的需要,進(jìn)行了一系列提高產(chǎn)能、提高效率和降低成本的挖潛改造項(xiàng)目,生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大。自 1987年至 2007年先后啟動了閃速熔煉富氧挖潛、二期、三期和四期等工程建設(shè),使得電解銅產(chǎn)能由 7.5萬噸上升到 15萬噸、20萬噸、42萬噸、70萬噸、90萬噸,主產(chǎn)品先后全部在LEM注冊,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量、質(zhì)量的跳躍式發(fā)展,且是國內(nèi)目前唯一一家擁有兩套以閃速爐為核心系統(tǒng)的銅冶煉企業(yè)。

1.2 自動化系統(tǒng)概況

隨著貴冶產(chǎn)品產(chǎn)量及質(zhì)量的逐年提高,其自動化控制水平也發(fā)生了質(zhì)的變化,自動化建設(shè)經(jīng)歷了以下三個發(fā)展階段:

(1)投產(chǎn)伊始,自動化儀表控制系統(tǒng)是采用日本北辰公司 (現(xiàn)日本橫河公司)生產(chǎn)的、性能優(yōu)良、在當(dāng)時國內(nèi)外處于先進(jìn)水平的 EK系列Ⅱ型電動單元組合式儀表,閃速爐模型控制系統(tǒng)采用HOC900上位機(jī),通過 SPC控制方式,與儀控系統(tǒng)組成了一套完整的在線式計算機(jī)先進(jìn) (數(shù)模)控制系統(tǒng),這在當(dāng)時的同行業(yè)中,全世界僅有日本東予冶煉廠和貴冶成功應(yīng)用了這項(xiàng)處于世界領(lǐng)先水平的控制技術(shù)。

(2)90年代中期,基于計算機(jī)、通訊往絡(luò)和圖形顯示技術(shù)發(fā)展而在 70年代中期開發(fā)的 DCS系統(tǒng)(分散控制集中監(jiān)管控制系統(tǒng))和技術(shù)已日臻成熟,而在這一時期,貴冶的 EK系列儀表已投入運(yùn)行了近十年正處于故障高發(fā)期,維護(hù)量和維修成本大幅上升,此時,又恰逢貴冶二期工程正在初步設(shè)計階段。貴冶的決策者高瞻遠(yuǎn)矚,及時采納工程技術(shù)人員的建議,決定利用 94年閃速爐冷修時間,先期將主工藝線上儀控系統(tǒng)更換成DCS系統(tǒng),為貴冶二期工程中全面推廣應(yīng)用 DCS系統(tǒng)積累經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造條件。經(jīng)調(diào)查比較,選用了性價比高、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、易擴(kuò)容和新舊產(chǎn)品易兼容的美國 Honeywell公司的TDC-3000系統(tǒng),同時將上位機(jī) HOC900系統(tǒng)更換為美國 DEC公司的 VAX系列小型機(jī) (DEC VAX4000A),并構(gòu)建以 FDD I雙環(huán)光纖為主干網(wǎng)的全廠計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),完成與主工藝線上的DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)的集成。隨著工廠的擴(kuò)建改造,相應(yīng)的儀表也進(jìn)行更新技術(shù)改造,逐步完成了從分體儀表向DCS系統(tǒng)的升級換代,奠定了貴冶 PCS系統(tǒng) (基礎(chǔ)層過程控制系統(tǒng))的發(fā)展基礎(chǔ)。

(3)進(jìn)入二十一世紀(jì),由于自動化技術(shù)的發(fā)展,以開放性、互操作性、全數(shù)字化、智能化與功能自治性的總線技術(shù)為核心的 FCS系統(tǒng)(現(xiàn)場總線控制系統(tǒng))已進(jìn)入成熟推廣的黃金階段[2],且市場份額近年來擴(kuò)張極快,必將是未來工業(yè)自動化儀表控制系統(tǒng)和技術(shù)的發(fā)展方向。2006年底,國家批準(zhǔn)貴冶四期工程(新 30萬噸銅冶煉項(xiàng)目)建設(shè),正好利用該工程設(shè)計過程這一個絕佳的契機(jī),在項(xiàng)目中分別引進(jìn)DeltavFF和 CS3000R3現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)[2],采用 FF總線協(xié)議 (基金會現(xiàn)場總線協(xié)議)。同時,與北京太極公司(華北計算機(jī)研究所)合作,采用全新的面向?qū)ο蟮暮湍K化設(shè)計方法重新設(shè)計與構(gòu)建計算機(jī)數(shù)摸優(yōu)化系統(tǒng)。使貴冶自動化基礎(chǔ)建設(shè)又一次跟進(jìn)世界發(fā)展的水平。

目前全廠十一個主要生產(chǎn)車間共采用了 21套DCS、FCS和11套 PLC控制系統(tǒng),檢測調(diào)節(jié)回路 2千多個,檢測點(diǎn)數(shù) 8千多點(diǎn),儀表臺件數(shù)近萬(其中 FF總線儀表 4百多臺),I/O點(diǎn)數(shù)高達(dá) 2萬點(diǎn),共有 3千余臺機(jī)電設(shè)備和萬臺儀表設(shè)備受控于這些系統(tǒng),并在流程關(guān)聯(lián)密切的車間或工段之間實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)級的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)通信。各控制系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)橋與 PI實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)通訊,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)控制域與管理信息域廣泛的信息共享,形成了功能全面,輻射全廠的先進(jìn)的管控一體化網(wǎng)絡(luò),使貴冶過程控制自動化和企業(yè)信息化管理水平一直處于同行業(yè)的較高水平。

2 自動化系統(tǒng)現(xiàn)狀與啟示

2.1 系統(tǒng)配置簡介

2.1.1 基礎(chǔ)級自動化系統(tǒng)

基礎(chǔ)級自動化控制系統(tǒng)主要分布于全廠Ⅰ系統(tǒng)和Ⅱ系統(tǒng)的 30多個控制室內(nèi)。根據(jù)各生產(chǎn)車間 I/ O總數(shù)、開關(guān)量輸入輸出點(diǎn)數(shù)與模擬量輸入輸出點(diǎn)數(shù)的比例和生產(chǎn)過程被控對象的特點(diǎn),選擇了不同的控制裝置。

表 1 Ⅰ系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)和計算機(jī)數(shù)摸優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)備表

表 2 Ⅱ系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)和計算機(jī)數(shù)摸優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)備表

2.1.2 計算機(jī)數(shù)摸優(yōu)化系統(tǒng)

在貴冶Ⅰ系統(tǒng) (二、三期工程)中,閃速爐數(shù)模優(yōu)化系統(tǒng)的在線控制方式仍沿用 SPC控制方式,上位機(jī)則由 HOC900系統(tǒng)更換為美國 DEC公司的VAX系列小型機(jī),在計控辦公樓主機(jī)房設(shè)置了由 2臺DEC VAX4000A小型計算機(jī)及硬盤陣列構(gòu)成的高可靠性集群系統(tǒng) (Cluster),并在該系統(tǒng)中安裝了SYBASE數(shù)據(jù)庫,該系統(tǒng)主要用于閃速爐數(shù)學(xué)模型在線控制,同時還承擔(dān)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)集成和管理層數(shù)據(jù)服務(wù);在貴冶Ⅱ系統(tǒng) (四期工程)中,則以 Sun小型機(jī) +PI實(shí)時數(shù)據(jù)庫 +W indowsPC機(jī)作為整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺,為了確保整個系統(tǒng)的高可靠性和高可用性,采用冗余的系統(tǒng)服務(wù)器結(jié)構(gòu),以兩臺SUN V440小型機(jī) +磁盤陣列構(gòu)成雙機(jī)系統(tǒng),布置在西區(qū)綜合辦公大樓主機(jī)房內(nèi)。整個系統(tǒng)采用 C/S+ B/S結(jié)構(gòu)模式,所有關(guān)鍵核心業(yè)務(wù)模塊都運(yùn)行在SUN小型機(jī)服務(wù)器上,操作瀏覽界面部署在客戶端W indows PC機(jī)上,同時,支持WEB方式瀏覽等功能等,充分結(jié)合了小型機(jī)安全、穩(wěn)定、可靠、高效和W indows操作方便、易維護(hù)、界面美觀等特點(diǎn)。

2.1.3 實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

在貴冶三期工程中,新增部分網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備對原信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造,過程控制網(wǎng)仍采用 FDD I網(wǎng)并設(shè)置大型過程實(shí)時數(shù)據(jù)庫,用于Ⅰ系統(tǒng)生產(chǎn)過程DCS和 PLC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集,為此引入了北京三維公司的實(shí)時數(shù)據(jù)庫 Superinfo系統(tǒng),基本消滅了生產(chǎn)過程級信息孤島;在新 30萬噸建設(shè)中,分別對全廠Ⅰ/Ⅱ系統(tǒng)的管控網(wǎng)和實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的硬/軟件環(huán)境分別進(jìn)行了升級改造,其中,管控骨干網(wǎng)采用千兆以太網(wǎng),其它各職能管理部門、生產(chǎn)車間以及各生產(chǎn)車間控制裝置的控制網(wǎng),則通過光纖構(gòu)成百兆以太網(wǎng)結(jié)構(gòu),基本上形成了全廠網(wǎng)絡(luò)平臺系統(tǒng);引進(jìn)美國OSISoft公司的 PI實(shí)時數(shù)據(jù)庫,把運(yùn)算、控制、分析、管理等各類數(shù)據(jù)整合在一個平臺上,構(gòu)建全廠統(tǒng)一的實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),使得數(shù)據(jù)接口、人機(jī)接口的開發(fā)進(jìn)一步與核心模型的開發(fā)分離,簡化了開發(fā)進(jìn)程,系統(tǒng)的安全、容錯能力也得到提高。網(wǎng)絡(luò)硬件環(huán)境及網(wǎng)管系統(tǒng)支持各種 Internet方面的服務(wù) (如電子郵件、WWW、FTP等),支持實(shí)時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、廠長決策支持系統(tǒng);可實(shí)現(xiàn)多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(如:網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻會議、電視監(jiān)控等一系列多媒體的應(yīng)用)等,可用于對工廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)和企業(yè)管理數(shù)據(jù)的組合、分析和實(shí)現(xiàn)企業(yè)各個方面數(shù)據(jù)共享。

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

整個系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):

(1)各生產(chǎn)車間全面采用先進(jìn)的 DCS、PLC控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了全廠基礎(chǔ)自動化控制,并實(shí)現(xiàn)全廠控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)及實(shí)時數(shù)據(jù)共享,全廠無“自動化信息弧島”;

(2)在小型計算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行基于數(shù)學(xué)模型的閃速熔煉優(yōu)化控制軟件和管理數(shù)據(jù)庫軟件,通過計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)貴冶閃速爐在線優(yōu)化控制,基本上達(dá)到穩(wěn)定生產(chǎn),改善指標(biāo)、增加產(chǎn)量、減少消耗、降低成本和提高經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo),閃速熔煉主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)入世界先進(jìn)水平;

(3)應(yīng)用先進(jìn)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了主要工藝流程實(shí)時數(shù)據(jù)和監(jiān)控畫面在工廠管理層桌面PC機(jī)上的遠(yuǎn)程瀏覽功能,為企業(yè) ERP的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

(4)四期工程部分采用了作為流程工業(yè)未來發(fā)展方向的 FCS控制技術(shù),積累了設(shè)計和工程經(jīng)驗(yàn),為今后貴冶全面推廣這項(xiàng)新的工業(yè)自動化技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

2.3 系統(tǒng)存在的問題與啟示

經(jīng)過三十年的發(fā)展,貴冶雖然在自動化控制技術(shù)和裝備水平以及企業(yè)信息化管理方面已取得了長足的進(jìn)步,但在自動化技術(shù)應(yīng)用過程中仍存在以下問題,總體而言與國外乃至國內(nèi)先進(jìn)的石化企業(yè)相比仍有較大的差距,主要?dú)w結(jié)為:

(1)DCS系統(tǒng)功能未能充分發(fā)揮:工廠已用DCS系統(tǒng)或 PLC替代了電動 III型單元儀表,但由于缺乏創(chuàng)新提高,未能引進(jìn)先進(jìn)控制技術(shù)和優(yōu)化控制技術(shù),軟件開發(fā)未予重視,結(jié)果 DCS強(qiáng)大功能未能得到高效發(fā)揮。

(2)代表國際自動化發(fā)展方向的是電儀一體化操作、控制,而貴冶未能突破傳統(tǒng)模式,仍沿用電氣、儀表分離控制和操作方式,其結(jié)果造成控制系統(tǒng)資源和投資浪費(fèi)。

(3)在過程自動化基礎(chǔ)工藝參數(shù)的檢測方面:專用儀表亟待開發(fā),檢測 (執(zhí)行)水平有待提高,軟測量技術(shù)尚未應(yīng)用以及環(huán)保檢測控制技術(shù)不能滿足環(huán)保治理要求等等,如冶煉過程原料、中間產(chǎn)品、排放水重金屬量、渣中鐵硅比、鈣硅比等快速分析儀器系統(tǒng)等。

(4)在先進(jìn)控制技術(shù)軟件開發(fā)和應(yīng)用方面:我廠除閃速爐模型控制實(shí)施了先進(jìn)控制技術(shù)外,迄今仍未鮮見先進(jìn)控制技術(shù)在 DCS系統(tǒng)上加以實(shí)現(xiàn)的實(shí)例。而先進(jìn)控制技術(shù)軟件,為生產(chǎn)過程中的控制難題如非線性、大滯后、多變量、強(qiáng)耦合、多約束條件、不確定性、多控制目標(biāo)等的解決,提供了強(qiáng)有力的工具。這些先進(jìn)控制技術(shù)早在 70～80年代已經(jīng)開發(fā),并已在 DCS平臺上應(yīng)用于流程工業(yè),據(jù)有關(guān)資料不完全統(tǒng)計,國外較著名先進(jìn)控制技術(shù)軟件包,如 Setpoint、DMC、Adersa、Honeywell、Protimatic、Treiber Controls等,已有 2400多套在石油、化工、采礦、冶金、造紙、公用工程中得到應(yīng)用。可以預(yù)見這些先進(jìn)控制技術(shù)(軟件)(包括預(yù)估控制、模糊控制、魯棒控制、智能控制、自適應(yīng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、軟測量等)正以其優(yōu)異的控制指標(biāo)、明顯的經(jīng)濟(jì)效益必將在各流程工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。引進(jìn)和應(yīng)用這些先進(jìn)技術(shù),正是我廠過程自動化發(fā)展今后應(yīng)明確的任務(wù)。

(5)作為流程工業(yè)自動化未來發(fā)展方向的現(xiàn)場總線 FCS控制技術(shù),雖然在我廠有所應(yīng)用,但未能有效的發(fā)揮 FCS總線技術(shù)所具有的多功能、智能化、可組態(tài)、自診斷、可雙向通訊等優(yōu)勢和作用。實(shí)際上智能化儀表通過現(xiàn)場總線 FCS系統(tǒng)與設(shè)備資源管理系統(tǒng) (AMS/PRM)、Internet或Intranet通訊網(wǎng)絡(luò)與計算機(jī)管理系統(tǒng)相連接即構(gòu)成了企業(yè)長期追求的管控一體化的計算機(jī)集成過程系統(tǒng) (IPS)[3]:

①使用先進(jìn)的現(xiàn)場總線數(shù)字儀表和 FCS系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)過程全部信息的數(shù)字化,使你能透徹地洞察你工廠生產(chǎn)過程的每一個環(huán)節(jié)[3]。

②使用先進(jìn)的設(shè)備管理軟件 AMS(AssetManagement Software)和高級監(jiān)視軟件等,使你能預(yù)測你工廠設(shè)備的將來,實(shí)現(xiàn)工廠真正意義上設(shè)備前瞻性預(yù)知維修管理體系[1]。

(6)MES/ERP(工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)/企業(yè)資源綜合規(guī)劃)[4]系統(tǒng)未建立:我廠雖然建立了過程控制和信息管理一體化的網(wǎng)絡(luò),但只停留在各類信息收集、簡單數(shù)據(jù)處理和初級應(yīng)用等較低水平階段,還沒有建立實(shí)用、高效的企業(yè)信息分析及決策系統(tǒng)MES/ERP,這都影響著企業(yè)管理和決策現(xiàn)代化水平的提高,更難以達(dá)到國外企業(yè)已在實(shí)行的“從生產(chǎn)到市場全方位的實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程高質(zhì)量低成本”的控制目標(biāo),也難以應(yīng)用現(xiàn)代自動化和信息化技術(shù)與企業(yè)管理有效結(jié)合從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)綜合生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)化的數(shù)字管控一體化的目的。

3 貴冶自動化技術(shù)的思考與發(fā)展

伴隨著 FCS總線技術(shù)在四期工程中的應(yīng)用,貴冶的自動化應(yīng)用水平和設(shè)備裝備水平上升到一個全新的高度。但從客觀上來講,目前貴冶自動化控制系統(tǒng)的功能事實(shí)上僅僅局限于滿足單個生產(chǎn)車間或裝置的監(jiān)視和控制。另外,雖然通過 PI實(shí)時數(shù)據(jù)庫,把 PCS過程控制層各裝置的運(yùn)算、控制、管理等各類數(shù)據(jù)整合在一個平臺上,消滅了“信息孤島”現(xiàn)象,但也僅僅局限應(yīng)用于遠(yuǎn)程用戶對現(xiàn)場裝置的流程圖、趨勢圖瀏覽以及對采集的實(shí)時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的訪問、查詢等基本功能。而對更深層次的開發(fā)應(yīng)用,諸如消除生產(chǎn)過程中非計劃停車、先進(jìn)控制、設(shè)備生命周期管理、能源管理、生產(chǎn)成本最優(yōu)規(guī)劃、可計量生產(chǎn)利潤的功能等,以及如何克服生產(chǎn)系統(tǒng)與經(jīng)營管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綜合指標(biāo)優(yōu)化的壁壘,使經(jīng)營管理與工廠生產(chǎn)形成閉環(huán)的前提下追求績效最佳的協(xié)調(diào)自動化系統(tǒng)的理念等。因此,我們認(rèn)為未來江銅貴冶自動化的發(fā)展和建設(shè),不僅要建設(shè)精細(xì)化管理的車間,更要著眼于精細(xì)化管理工廠,從以下幾個方面來思考。

①利用現(xiàn)有的 PLC、DCS、FCS自動化控制裝置和 PI實(shí)時數(shù)據(jù)庫平臺,與科研院校相結(jié)合,充分利用各方的優(yōu)勢,針對我廠工藝操作的特點(diǎn)和需求,采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、過程優(yōu)化和軟測量等先進(jìn)控制技術(shù),不斷研發(fā)如閃速爐優(yōu)化在線計算模型這類針對生產(chǎn)過程裝置對象的實(shí)時生產(chǎn)優(yōu)化控制系統(tǒng),以縮小閃速爐銅冶煉生產(chǎn)在能耗、成本、環(huán)保、勞動生產(chǎn)率和金屬直收率等方面與國外發(fā)達(dá)國家的差距,并在此基礎(chǔ)上,開展針對陽極爐、傾動爐等大耗能裝置的模型優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)離線指導(dǎo)和在線控制,以減輕工藝操作人員的勞動強(qiáng)度、提高經(jīng)濟(jì)效益,達(dá)到節(jié)能降耗、環(huán)保目的。

②加強(qiáng)基礎(chǔ)自動化檢測儀表的應(yīng)用研究和開發(fā),完善或?qū)崿F(xiàn)全工藝參數(shù)的檢測,提高調(diào)節(jié)介質(zhì)(原料、輔料、燃料、中間產(chǎn)物)的執(zhí)行應(yīng)用水平,對于難以實(shí)現(xiàn)的工藝參數(shù)檢測應(yīng)推廣應(yīng)用過程參數(shù)軟測量技術(shù)。

③充分運(yùn)用現(xiàn)場總線設(shè)備 FCS所賦予的豐富的管理信息,直觀、全面地反映現(xiàn)場設(shè)備的狀態(tài),以便把傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)型的被動維護(hù)設(shè)備管理模式,轉(zhuǎn)變成知識結(jié)合經(jīng)驗(yàn)型的主動預(yù)知維護(hù)設(shè)備管理模式,徹底改變傳統(tǒng)設(shè)備維修體制造成的設(shè)備過修、欠修、低效和費(fèi)用高的浪費(fèi)被動局面[1],既通過利用 FCS技術(shù),對設(shè)備進(jìn)行動態(tài)維護(hù),來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全壽命周期管理[3],從而達(dá)到減少非計劃性停車的目的。

④隨著自動化控制技術(shù)的發(fā)展,在新的技術(shù)背景下,要對傳統(tǒng)習(xí)慣總結(jié)提升,進(jìn)行合理的揚(yáng)棄,要打破長期以來將工業(yè)控制領(lǐng)域人為劃分為電氣控制、過程控制、運(yùn)動控制等專業(yè)的束縛,建立統(tǒng)一的工程設(shè)計平臺和統(tǒng)一的生產(chǎn)運(yùn)營平臺,從而真正的實(shí)現(xiàn)以自動化、信息化、集成化為核心的工廠管控一體化和全流程電儀一體化,并完善業(yè)已形成的具有貴冶特色的作業(yè)模式,使之更高效、更合理,促進(jìn)工廠管理水平進(jìn)一步提高。

⑤在世界經(jīng)濟(jì)全球化大環(huán)境下,江銅作為我國最大的銅工業(yè)生產(chǎn)基地,要進(jìn)一步做大、做強(qiáng)、做好,躋身于世界一流銅業(yè)公司,必須加強(qiáng)企業(yè)自動化和信息化的建設(shè)。從這個意義上說,對工廠的信息化進(jìn)行全面的整合,促進(jìn)整個工廠管理觀念的提升,改變過去以車間為主體的集約式寶塔形管理為以工廠為主體的集群式扁平化管理,形成以自動化、信息化、集成化為核心的符合 PCS/MES/ERP三級結(jié)構(gòu)體系的全企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)[4],從而為工廠步入世界級先進(jìn)管理水平打造出高效率的生產(chǎn)作業(yè)經(jīng)營管理平臺。江銅貴冶 PCS/MES/ERP三級結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)如圖 1所示,總體實(shí)現(xiàn)目標(biāo)為[4]:

⑴以產(chǎn)品質(zhì)量和工藝要求為指標(biāo)的先進(jìn)過程控制技術(shù)(PCS級);

⑵以經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為目標(biāo)的生產(chǎn)過程優(yōu)化運(yùn)行、優(yōu)化控制和優(yōu)化管理技術(shù)(MES級);

⑶以財務(wù)分析決策為核心的整體資源優(yōu)化技術(shù)(ERP級);

⑷以企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)為導(dǎo)向、知識鏈為依托的三級結(jié)構(gòu)集成技術(shù)

⑸以工廠經(jīng)營管理與產(chǎn)品生產(chǎn)形成閉環(huán)、追求績效最佳的協(xié)調(diào)自動化的系統(tǒng)理念,并把這種要求轉(zhuǎn)化為一種有效的可執(zhí)行的發(fā)展規(guī)劃。

圖 1 生產(chǎn)過程管理流程發(fā)展三級結(jié)構(gòu)示意圖

4 結(jié)束語

借鑒和吸取貴冶前期自動化建設(shè)的經(jīng)驗(yàn),就應(yīng)在貴冶未來自動化發(fā)展規(guī)劃建設(shè)上,將高起點(diǎn)的生產(chǎn)過程自動化、信息化技術(shù)作為應(yīng)用新技術(shù)的主要內(nèi)容。在設(shè)計階段就應(yīng)確立電儀一體化、管控一體化和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的自動化項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo),并在工程建設(shè)中得到很好的實(shí)施。企業(yè)信息化、管控一體化和全流程電儀一體化,符合今后自動化信息化發(fā)展的主導(dǎo)方向,有助于提升企業(yè)操作、運(yùn)行和管理水平[4]。貴冶已經(jīng)具備了國內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)自動化信息化基礎(chǔ)設(shè)施和可貴的人力資源,在企業(yè)信息化、管控一體化和全流程電儀一體化、管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,只需根據(jù)工藝特點(diǎn)、生產(chǎn)的需求,進(jìn)一步發(fā)揮現(xiàn)有DCS系統(tǒng)功能潛力,重視軟件平臺的開發(fā)完善,大力采用現(xiàn)代先進(jìn)控制技術(shù)就有可能較快建成符合 PCS/MES/ERP三級結(jié)構(gòu)體系[4]的全企業(yè)綜合自動化系統(tǒng),必將進(jìn)一步提高企業(yè)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),取得更大的經(jīng)濟(jì)效益,使江銅公司在今后日益激烈的市場競爭中立于不敗之地。

REFERENCES

[1] 鐘耀球.創(chuàng)新 FF總線智能設(shè)備維護(hù)管理與應(yīng)用[J].自動化博覽 2009.(10):50-52.

[2] 鐘耀球,張衛(wèi)華.FF總線技術(shù)在貴冶新 30萬噸工程中的應(yīng)用[J].中國儀器儀表,2008,(12):56-60.

[3] 鐘耀球,張衛(wèi)華.FF總線控制系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用[M].中國電力出版社,2010.1.

[4] 彭瑜.過程控制系統(tǒng)技術(shù)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移和自動化體系架構(gòu)的發(fā)展[J].自動化儀表與裝置,2008,(10):1-11.

Development and Consideration to Automatic Control Technology in Guixi Smelter

ZHONG Yao-qiu,CHANG Chun,MA Ying-yi
(Guixi Smelter of JCC,Guixi,335424,Jiangxi,China)

he instrument control system,automated information system and real-time database system developmentprocess,status,characteristics and problems are introduced in this article.Some constructive suggestions and considerations are proposed to production automation and automated information system construction for Guixi Smelter future production process.

control system;real-time database system;information management;CAN-bus;FCS-system

book=68,ebook=178

TF35

C

1009-3842(2010)03-0068-05

2010-07-05

鐘耀球(1965-),男,江西萍鄉(xiāng)人,高級工程師,貴冶自控首席工程師。主要從事工業(yè)自動化儀表的應(yīng)用、維護(hù)、管理、貴溪冶煉廠DCS系統(tǒng)的應(yīng)用軟件的開發(fā)和編程,E-mail:jsjkz@163.com