自動(dòng)化專(zhuān)家指揮系統(tǒng)在企業(yè)生產(chǎn)能源管控中的應(yīng)用

張瑞雪 寇義冉

（河北鋼鐵集團(tuán)，河北 石家莊050000）

0 前言

鋼鐵企業(yè)特點(diǎn)就是各工序緊密交叉銜接，特別是鐵、鋼的實(shí)時(shí)平衡。 某企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控中心于2011 年5 月建成、7 月3 日正式啟用，是利用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式建立的管控一體化的系統(tǒng)性生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控中心，對(duì)全公司的生產(chǎn)、能源、物流系統(tǒng)實(shí)施集中扁平化的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和數(shù)字化管理。旨在通過(guò)周密計(jì)劃、監(jiān)控異常、快速反應(yīng)、及時(shí)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)流程最優(yōu)、效能最佳，以及信息化和工業(yè)化高層次的深度結(jié)合，為公司提供了一個(gè)集中、透明的管控信息化平臺(tái)，有利于提高生產(chǎn)、物流、能源、人員和道路的綜合運(yùn)行管控能力，為進(jìn)一步精益化生產(chǎn)組織、提高能源綜合利用能力、降低污染物排放打下了基礎(chǔ)，為建立特鋼企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)新秩序提供了后部保障。

調(diào)度員負(fù)責(zé)公司安全生產(chǎn)指揮和協(xié)調(diào)，以及鐵、鋼、材、水、電、氣的平衡等的重要工作，是全公司至關(guān)重要的一個(gè)樞紐口，為了使總調(diào)度員更好的判斷各工序生產(chǎn)線的生產(chǎn)狀態(tài)，做好各工序生產(chǎn)之間的協(xié)調(diào)，合理分配能源，及時(shí)應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的阻礙生產(chǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的問(wèn)題，有針對(duì)性的開(kāi)發(fā)了精益生產(chǎn)監(jiān)控模塊——生產(chǎn)能源監(jiān)控及異常應(yīng)對(duì)系統(tǒng)，這是一套以滿足生產(chǎn)調(diào)度為核心、調(diào)度人員實(shí)時(shí)獲取生產(chǎn)數(shù)據(jù)，集主體產(chǎn)線設(shè)備運(yùn)行狀況、主要能源產(chǎn)出與消耗、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控于一體的生產(chǎn)指揮系統(tǒng)，針對(duì)出現(xiàn)的報(bào)警狀況做出判斷并及時(shí)聯(lián)系生產(chǎn)單位進(jìn)行改善。 通過(guò)軟件對(duì)能源系統(tǒng)（燃?xì)?、氧氮?dú)?、水、蒸汽、電、煤和焦炭等）的集中監(jiān)控和管理，實(shí)現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集——過(guò)程監(jiān)控——能源介質(zhì)消耗分析——能耗管理等全過(guò)程的高效科學(xué)管理， 有助于采取措施，控制能源消耗。為公司建立了適應(yīng)新形勢(shì)下的集生產(chǎn)、能源、管理于一體化信息管理平臺(tái)。

1 自動(dòng)化專(zhuān)家指揮系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的前提

以往， 某企業(yè)各工序出現(xiàn)異常后，只能通過(guò)二級(jí)生產(chǎn)廠的調(diào)度進(jìn)行匯報(bào)后，公司總調(diào)才能得知異常點(diǎn)，然后再對(duì)生產(chǎn)及能源進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡，這樣就容易出現(xiàn)二級(jí)單位隱瞞事故及事故后生產(chǎn)、能源調(diào)整不及時(shí)的情況，導(dǎo)致公司總調(diào)不能及時(shí)的作出正確判斷，從而造成連帶事故的發(fā)生及能源浪費(fèi)，給總調(diào)度員組織生產(chǎn)造成了一定難度。 由于特鋼企業(yè)銷(xiāo)售生產(chǎn)模式的特殊性，品種多、規(guī)格多、變化頻繁，導(dǎo)致生產(chǎn)不能按照原有計(jì)劃組織，直接影響到合同訂單的交付。

2 設(shè)計(jì)原則及軟件構(gòu)成

為進(jìn)一步全員全方位開(kāi)展精細(xì)化管理、 著力推進(jìn)信息化建設(shè)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況，運(yùn)用信息化與數(shù)字化建立生產(chǎn)能源監(jiān)控及異常應(yīng)對(duì)系統(tǒng)，通過(guò)生產(chǎn)能源監(jiān)控及異常應(yīng)對(duì)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)某企業(yè)生產(chǎn)、能源信息的集中監(jiān)控管理和對(duì)主要生產(chǎn)線設(shè)備進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)控，隨時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)異常，針對(duì)異常做到快速反應(yīng)、及時(shí)調(diào)整，最大限度的減少損失，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的均衡、穩(wěn)定、高效、低耗的目的。

該系統(tǒng)主要涉及了生產(chǎn)線幾個(gè)主要生產(chǎn)單位的設(shè)備，通過(guò)這些設(shè)備的重要指標(biāo)，從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)獲取實(shí)時(shí)值，然后加以邏輯判斷，對(duì)異常情況通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警。 主要由以下幾大模塊組成：

（1）生產(chǎn)工序、能源監(jiān)控

該部分主要是通過(guò)獲取每個(gè)工序重要的生產(chǎn)設(shè)備指標(biāo)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并規(guī)定其正常范圍，超出正常范圍，進(jìn)行報(bào)警。

系統(tǒng)主界面如圖1 所示。 顯示了主要幾個(gè)生產(chǎn)工序和能源圖標(biāo)。每個(gè)圖標(biāo)都有一個(gè)指示燈（紅色表示異常，綠色表示正常）。

主界面是生產(chǎn)監(jiān)控的一部分，單擊每個(gè)圖標(biāo)就可以看到工序或者能源系統(tǒng)的詳細(xì)指標(biāo)狀態(tài)。 點(diǎn)擊查看異常，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)匯總異常指標(biāo)。

（2）異常應(yīng)對(duì)記錄與查詢

將生產(chǎn)異常最優(yōu)處置方案納入系統(tǒng)，若生產(chǎn)出現(xiàn)異常后，通過(guò)錄入異常情況描述，系統(tǒng)通過(guò)默認(rèn)或者計(jì)算得出數(shù)據(jù)給出正確的操作指令，并計(jì)算鐵、鋼產(chǎn)能及軋鋼的用氣量等，同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)給出異常應(yīng)對(duì)方案，快速反應(yīng)，減少事故如何處置的判斷時(shí)間，將事故損失降至最低。

（3）三流拉鋼

澆鑄工序進(jìn)行精細(xì)化管理，對(duì)關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行量化。 通過(guò)分析三流拉鋼數(shù)據(jù)，甄別影響的關(guān)鍵因素，采取有效措施，從而提高連鑄機(jī)的作業(yè)率，提高煉鋼效能。 通過(guò)服務(wù)器后臺(tái)時(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，每日進(jìn)行匯總，從而計(jì)算出連鑄機(jī)三流拉鋼比例，為優(yōu)化生產(chǎn)組織及降本提供數(shù)據(jù)支

撐，最大限度的發(fā)揮連鑄機(jī)運(yùn)行效率。

（4）短信平臺(tái)

當(dāng)生產(chǎn)中出現(xiàn)重大事故等緊急情況時(shí)， 需多部門(mén)到現(xiàn)場(chǎng)協(xié)同處理，在幾分鐘內(nèi)需全部通知到涉及的相關(guān)人員，而控制室的人員有限，而該軟件短信平臺(tái)群發(fā)功能，解決了這個(gè)問(wèn)題，可以大量的減少調(diào)度員逐一打電話通知的時(shí)間，相關(guān)人員可以更快的到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，這樣就為事故及時(shí)處理爭(zhēng)取到了寶貴的時(shí)間， 從而降低次生事故的發(fā)生及損失。

3 取得成效

自動(dòng)化專(zhuān)家指揮系統(tǒng)在企業(yè)生產(chǎn)能源管控中的應(yīng)用上線，對(duì)公司的水、電、燃?xì)?、蒸汽、氧氮?dú)獾荣Y源的產(chǎn)生和使用情況以及焦化、燒結(jié)、 煉鐵、 煉鋼到軋鋼各工序的生產(chǎn)情況實(shí)現(xiàn)了24 小時(shí)在線自動(dòng)監(jiān)控，出現(xiàn)異常能夠即時(shí)判斷、快速反應(yīng)、及時(shí)調(diào)控，為進(jìn)一步優(yōu)化流程，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)高效生產(chǎn)組織奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)精細(xì)組織，優(yōu)化調(diào)度，保證了高爐的系統(tǒng)穩(wěn)定順行，持續(xù)優(yōu)化煉鋼的生產(chǎn)組織、科學(xué)組織發(fā)揮軋鋼產(chǎn)能，降低事故發(fā)生率及影響時(shí)間，使生產(chǎn)日趨穩(wěn)定，為公司挖潛增效創(chuàng)造了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。 利用系統(tǒng)開(kāi)展異常監(jiān)控，實(shí)施預(yù)管預(yù)控、能源充分利用，公司綜合電價(jià)降低率同比降低了0.25%；公司外采天然氣消耗降低1.2m3/t、轉(zhuǎn)爐煤氣回收提高8.4m3/t；事故時(shí)間同比降低147.65 小時(shí)，整體綜合創(chuàng)效1900 余萬(wàn)元。