以信息技术改造水泥行业,以信息化推进自动化,自动化再促使水泥行业节能、环保、安全、高效四大目标的实现,已成为业界的共识。
信息技术推动自动化
国内一些大水泥集团诸如中国建材、中国中材、海螺水泥、山水、冀东、华新、华润、金隅、亚泰、台泥等,在当前竞争不断加剧的压力下,也紧跟这股信息化的潮流,推进自动化的发展,这些集团在现有水泥生产线已经应用数字化控制系统(DCS/PLC)配置的同时,在过程控制级(PCS)的上端,还增加了制造执行系统(MES)层,并正在策划和运作企业管理级(ERP),即企业资源规划和管理层。MES是企业管控衔接的核心环节,是管理信息系统和生产过程控制系统的纽带,制造执行系统包括生产管理系统、质量控制系统、采购管理系统、仓库管理系统、销售子系统、设备管理系统、财务管理系统、能源管理系统、环保检测系统、安全管理系统、办公自动化管理系统和综合管理子系统等,通过这些子系统逐步实现“管控一体化”。
当今在水泥市场供大于求、产能过剩、竞争激烈的形势下,某些大水泥集团由于初步实现了MES的运营,其集团化管理的控制力和执行力明显提高,精细化运行方式使得物流和原材料成本得到控制,实现了综合效益的大幅增长。笔者认为水泥生产是连续性很强的流程工业,其生产实时性、季节性强,品种又较单一,生产中干扰因素多,它基本不以订单来计划生产,故一些专业软件公司开发的MES软件往往不能完全适应水泥行业,水泥集团大多是自己在开发MES,集团之间信息透明度还不够,正在运营的MES应该还是初期的,同时要把生产调度和企业领导的决策统一成为真正的ERP还需要进一步开发,主要问题是企业对工业控制系统、部分管理系统如财务、销售等较为重视,通常对生产环节的管理信息化重视不够,未能实现综合的业绩指标。
自动化技术的互补与渗透
DCS、PLC、IPC是自动控制领域的三大支柱,它们之间竞争激烈,但又取长补短和相互渗透,相互融合,因而形成了具有混合控制策略的PLC/DCS混合系统HCS。水泥行业作为较典型的流程工业,决定了其开关量逻辑控制的主导地位,同时模拟量的处理多为简单的显示和给定,控制回路基本上为并不复杂的单回路调节,这些特点适合于HCS的应用。
水泥行业用得较多的是ABB公司的800xA、800F系统,能与ERP连接,ABB公司还针对水泥、矿产部推出了KM系统,它主要是生产报表系统再加上化验室系统,据悉华新集团正在应用KM系统。国内各大水泥集团如能进一步改善开发环境,不断积累实践经验研发专家系统,可实现集团MIS和MES更完整的集成,最终达到以“管控一体化”为目标的ERP。
自动化系统更加注重功能和信息安全
水泥行业已大多采用新型水泥干法工艺,它是连续性很强的工艺过程,并已实现了计算机系统的顺序和连锁控制,笔者认为新型干法工艺其安全等级是较高的。要进一步提高整体安全等级必须增强故障诊断环节;人机操作界面要便于故障的监测;对生产规模越大的生产线,如日产万吨熟料的生产线系统配置要提高冗余度,另外信息安全也必须高度关注,要特别增强煤磨车间的防爆安全等级,对设置低温余热发电的企业,整体安全等级SIL要高于一般企业。
