集成OPC服務白砂糖甲糖煮糖自動化系統(tǒng)應用實例研究

楊志

摘 要：南寧糖業(yè)股份有限公司與廣西機械工業(yè)研究院合作，在明陽糖廠開展“甲糖自動控制系統(tǒng)技改項目”研發(fā)與實施，以此為試點探索解決MES系統(tǒng)與原各子系統(tǒng)的銜接瓶頸的方法。

關鍵詞：南寧糖業(yè)；MES系統(tǒng)；甲糖煮糖自動化系統(tǒng)

中圖分類號：F2

文獻標識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.16.091

2015年南寧糖業(yè)股份有限公司榮獲工信部兩化融合管理體系貫標試點企業(yè)。為發(fā)揮試點企業(yè)的良好帶動作用，推進制糖行業(yè)的智能化改造，提高精準制造、敏捷制造能力，南寧糖業(yè)股份有限公司開展深入探索與研究，確定了以實現(xiàn)生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)（MES）高度集成應用的示范方向。但各生產(chǎn)車間原有的信息化子系統(tǒng)，卻成了MES系統(tǒng)整合的攔路虎——原有各子系統(tǒng)的獨立性和排他性使得各系統(tǒng)數(shù)據(jù)不互通，無法實現(xiàn)兼容，但舍棄原有子系統(tǒng)，項目投資巨大，且加大項目實施風險。為此，南寧糖業(yè)股份有限公司與廣西機械工業(yè)研究院合作，在明陽糖廠開展“甲糖自動控制系統(tǒng)技改項目”研發(fā)與實施，以此為試點探索解決MES系統(tǒng)與原各子系統(tǒng)的銜接瓶頸的方法。

在此之前，業(yè)界不少人傳言煮糖自動控制系統(tǒng)只是個噱頭，無法真正實現(xiàn)自動煮糖，加上制糖行業(yè)連年不景氣，利潤下滑，導致許多企業(yè)對開展實施煮糖自動化項目望而卻步。越是危機時刻，越應積極改革，南寧糖業(yè)股份有限公司決策層深知此道理，于是組織發(fā)展部、生產(chǎn)部及信息部的資深工程師，廣泛拜訪已實施煮糖自動控制項目的企業(yè)開展深入調(diào)研，了解各項目技術細節(jié)、實施過程及實施效果，然后結合自身豐富的制糖工藝經(jīng)驗，判斷得出結論，煮糖自動化控制項目在南寧糖業(yè)股份有限公司是可以成功實施的。實施成功的前提也要求系統(tǒng)供應商具備一定的條件：

（1）研發(fā)及實施人員具備煮糖工藝知識。

（2）系統(tǒng)具有自主知識產(chǎn)權，可根據(jù)企業(yè)實際情況進行個性調(diào)整。

（3）檢測元件及執(zhí)行元件的穩(wěn)定與可靠。

經(jīng)過對比與分析，南寧糖業(yè)股份有限公司遴選了幾家具備以上條件的供應商進行洽談合作，并在旗艦企業(yè)——明陽糖廠正式啟動該項目。最終經(jīng)過公開招投標，由廣西機械工業(yè)研究院中標，與其合作共同開展明陽糖廠“甲糖自動控制系統(tǒng)技改項目”的研發(fā)與實施。

“甲糖自動控制系統(tǒng)技改項目”要求廣西機械工業(yè)研究院以自主研發(fā)的“LB全自動控制煮糖系統(tǒng)”為基礎，針對明陽糖廠煮糖工藝及生產(chǎn)特點進行二次開發(fā)，以適應明陽糖廠的實際生產(chǎn)需要；同時要求增設一套OPC服務器直接與系統(tǒng)下位機進行數(shù)據(jù)交換，繞開上位機直接讀取和存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并提供標準OPC接口將數(shù)據(jù)供其它軟件使用。

該項目于2014/2015榨季在明陽糖廠安裝調(diào)試并開始正式應用，廣西機械工業(yè)研究院針對明陽糖廠的煮糖工藝特點對系統(tǒng)進行多項改進，如將原有控制曲線節(jié)點有原有的8個增加至12個，以此提高控制精準度；增加糖膏溫度過低報警并自動切換手動煮糖功能；增加液位波動加權均衡響應機制，提高液位檢測準確性；部分閥門增加控制模擬曲線，避免閥門開關變化突變等。

通過系列改進，全自動控制煮糖系統(tǒng)在明陽糖廠的應用取得了較為理想的應用效果，以下為系統(tǒng)2015年12月15日至2016年1月15日的查定數(shù)據(jù)。

在系統(tǒng)滿足明陽糖廠實際生產(chǎn)應用的同時，OPC服務器的應用也體現(xiàn)了對解決信息孤島問題的實用性。自系統(tǒng)投入運行正常后，系統(tǒng)通過OPC服務器與廠級局域網(wǎng)連接，系統(tǒng)與廠級局域網(wǎng)分屬不同的網(wǎng)關，通過防火墻隔離。以此來實現(xiàn)煮糖自動控制系統(tǒng)的相對獨立，但系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的實時共享。

通過OPC服務器，現(xiàn)已實現(xiàn)六套全自動控制煮糖罐現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)可在廠級局域網(wǎng)任意一臺電腦查看，且無需通過全自動控制煮糖系統(tǒng)即可查看，不受節(jié)點影響。同時在明陽糖廠應用的企業(yè)生產(chǎn)管理調(diào)度系統(tǒng)（MES的初階版本，第三方提供）實施過程中，全自動控制煮糖系統(tǒng)為第一個也是最為順利實現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的子系統(tǒng)。

南寧糖業(yè)股份有限公司明陽糖廠“甲糖自動控制系統(tǒng)技改項目”的成功實施使明陽糖廠的煮糖工段實現(xiàn)了較高的信息化與自動化水平，為日后的精確管理，智能管理提供強有力的大數(shù)據(jù)支撐，對幫助改進現(xiàn)有核心煮糖工藝，提高產(chǎn)品品質及產(chǎn)率起到了積極的作用。同時，項目為解決企業(yè)生產(chǎn)過程控制環(huán)節(jié)的信息孤島，推動企業(yè)全面信息化提出了創(chuàng)新思路，并得到有效驗證。為南寧糖業(yè)股份有限公司堅定以信息化、工業(yè)化高度融合促進企業(yè)轉型升級的目標樹立了堅實的信心，對輻射帶動區(qū)域內(nèi)、行業(yè)內(nèi)應用起到了良好的示范帶動作用。

最后，通過本項目的成功實施，顛覆了行業(yè)內(nèi)傳說的煮糖自動化系統(tǒng)的不良傳聞，證明只要選擇了適合企業(yè)生產(chǎn)和管理需求的信息化軟件，根據(jù)企業(yè)的管理和生產(chǎn)特點進行完善，信息化項目必定成功。另本項目創(chuàng)新開展的OPC服務器應用，也為解決企業(yè)信息孤島問題提出了切實可行的解決方案，可廣泛進行推廣應用。這也說明在信息化建設過程中，困難總是能讓不斷思索和創(chuàng)新的人去解決的，南寧糖業(yè)股份有限公司正是這樣不斷努力，繼續(xù)進取，才能一直信息化和工業(yè)化融合工作中，描繪出精彩的業(yè)績。