21世紀(jì),隨著我國(guó)鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展,我國(guó)焦化行業(yè)隨之也步入快速發(fā)展的時(shí)期,已經(jīng)建造了大量的4.3米和6 米的焦?fàn)t。自1993年以來,我國(guó)的焦炭生產(chǎn)可達(dá)9320萬噸,我國(guó)的焦炭生產(chǎn)量已經(jīng)連續(xù)居世界第一,在2006年,生產(chǎn)的焦炭高達(dá)2.9768億噸,中國(guó)已經(jīng)成為世界生產(chǎn)焦炭最多的國(guó)家,同時(shí)也是焦炭出口最多的國(guó)家,出口占世界焦炭出口總數(shù)的60%。煉焦生產(chǎn)過程控制主要依賴于DCS、PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)來完成,生產(chǎn)計(jì)劃、處理指令的發(fā)布從生產(chǎn)管理系統(tǒng),在其兩個(gè)系統(tǒng)之間缺乏數(shù)據(jù)集成。近年來,隨著生產(chǎn)和執(zhí)行系統(tǒng)(MES) 程序的應(yīng)用,就可以把生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)和生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)很好地聯(lián)合在一起,就能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)控制一體化,成為現(xiàn)代煉焦企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。
1 焦化系統(tǒng)總體工藝流程介紹
1.1 焦化工藝流程介紹
由目前來看,我們可以把焦化系統(tǒng)的工藝流程分為幾個(gè)不同的形式,本文是按照物料性質(zhì)的不同分為固體、氣體和液體三個(gè)流程主線,如下:
首先是固體流程線,在煤炭進(jìn)入料場(chǎng)開始,就對(duì)其按照不同的比例進(jìn)行配合,之后通過粉碎機(jī)對(duì)其粉碎加工處理,再加入到煉焦?fàn)t里煉焦,經(jīng)過一段時(shí)間后,將成熟的焦炭放到干熄焦裝置內(nèi)對(duì)其經(jīng)行冷卻,這樣就可以把練好的焦炭送到煉鐵廠里。
其次是氣體流程線;這個(gè)流程,主要是對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行加工處理,在煉焦的過程中,會(huì)有大量的煤氣產(chǎn)生,我們利用抽風(fēng)機(jī)對(duì)其抽取,送到煤氣凈化車間對(duì)其采取凈化處理,這樣就是焦化企業(yè)中的一個(gè)附屬產(chǎn)品,我們可以把這些凈化處理好的煤氣出售。
最后是液體流程線,也就是水流程線,在煉焦過程當(dāng)中,會(huì)有很多工業(yè)廢水,在這方面需要建設(shè)廢水處理站,對(duì)在煉焦過程中排出的廢水進(jìn)行處理加工,之后在循環(huán)用于煉焦生產(chǎn)當(dāng)中,形成一個(gè)可持續(xù)的綠色發(fā)展趨勢(shì)。
1.2 焦化安全系統(tǒng)的組成
第一、焦化生產(chǎn)過程中調(diào)度管理系統(tǒng);調(diào)度管理系統(tǒng)是MES系統(tǒng)的最主要的組成部分,它包含了很多系統(tǒng),其中主要的有網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、成長(zhǎng)工藝管理系統(tǒng)、生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)、能源計(jì)量管理系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)管理系統(tǒng)等,不僅包含各個(gè)系統(tǒng),而且含包括各種管理,主要有產(chǎn)品生產(chǎn)量的管理、原料消耗程度的管理、裝煤車計(jì)量管理,還有推焦數(shù)據(jù)的管理及其生產(chǎn)工藝規(guī)程的管理,這些都是MES系統(tǒng)的重要組成部分,也可以說是MES系統(tǒng)的核心。
第二、檢測(cè)化驗(yàn)系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)焦化化驗(yàn)單的請(qǐng)驗(yàn),還可以對(duì)化驗(yàn)單進(jìn)行查詢,判斷質(zhì)量的合格率,還能實(shí)現(xiàn)對(duì)各類化驗(yàn)單的統(tǒng)計(jì)表進(jìn)行分類等功能。
第三、物流管理系統(tǒng);這一系統(tǒng)就能可以很好的和物流系統(tǒng)那個(gè)數(shù)據(jù)之間的傳送,可以及時(shí)的獲取煤炭的重量和質(zhì)量等方面的數(shù)據(jù),也能知曉產(chǎn)品外發(fā)的情況。
第四、計(jì)量管理系統(tǒng),這方面就可以與焦化廠的計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行連接,同樣可以相互的交換數(shù)據(jù),獲取焦化廠中的各類計(jì)量數(shù)據(jù)。
第五、生產(chǎn)指揮中心系統(tǒng),其功能與上面的物流管理系統(tǒng)和計(jì)量管理系統(tǒng)一樣,也是聯(lián)合焦化廠內(nèi)的指揮控制中心系統(tǒng),進(jìn)行數(shù)據(jù)間的交流,實(shí)施有效地管理。
2 焦化生產(chǎn)MES系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路
首先第一步要做的就是對(duì)數(shù)據(jù)的收集。數(shù)據(jù)采集是MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ),煉焦生產(chǎn)主要是對(duì)設(shè)備停止、操作、故障信號(hào)、物質(zhì)位置、輸送量、溫度、壓力、流量、內(nèi)容、介質(zhì)消耗等能源控制系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集,通過OPC服務(wù)器自動(dòng)包裝到網(wǎng)關(guān)電腦當(dāng)中。根據(jù)技術(shù)要求,可以設(shè)置和改變采樣周期,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集。
其次要做的就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)布。數(shù)據(jù)的發(fā)表就是對(duì)數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以直觀有效的方式釋放到每個(gè)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,及時(shí)獲得基本的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在這方面通常采取的都是以動(dòng)態(tài)圖片、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)查詢和生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)方式對(duì)其發(fā)布。
再次,就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)分析是提供系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的深入分析和挖掘工具,通過科學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法和計(jì)算處理,獲得高價(jià)值的數(shù)據(jù)結(jié)果和決策支持。通過定義不同的采樣間隔和分析參數(shù)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)趨勢(shì)分析來做出顯示數(shù)據(jù)的趨勢(shì)圖。提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析、趨勢(shì)組定義、時(shí)間的自動(dòng)定義和動(dòng)態(tài)刷新功能。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)點(diǎn)分類統(tǒng)計(jì)進(jìn)行匯總,自動(dòng)生成各種各樣的數(shù)據(jù)圖。
最后是就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行通信。MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來自不同的生產(chǎn)系統(tǒng),因此,為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性,需要規(guī)定采用的通訊協(xié)議、電文格式以及通訊時(shí)機(jī)。
3 焦化系統(tǒng)未來發(fā)展現(xiàn)狀
首先集成開發(fā)。MES的核心是集成。目前,許多焦化企業(yè)實(shí)現(xiàn)了或準(zhǔn)備實(shí)施ERP(企業(yè)資源規(guī)劃)系統(tǒng),ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)無縫連接,進(jìn)行數(shù)據(jù)共,加強(qiáng)綜合生產(chǎn)管理控制功能,能充分發(fā)揮煉焦生產(chǎn)MES系統(tǒng)的作用。其次是智能化的發(fā)展。目前,在煉焦生產(chǎn)MES系統(tǒng)當(dāng)中,數(shù)據(jù)分析僅限于一些動(dòng)態(tài)圖片,趨勢(shì)分析圖等方面,焦化行業(yè)信息技術(shù)水平和科學(xué)工藝技術(shù)水平的提高,不得不根據(jù)基于數(shù)據(jù)分析,建立工藝流程優(yōu)化模型,調(diào)整工藝參數(shù),提高焦化企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。最后就是標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展。由于煉焦生產(chǎn)MES系統(tǒng)僅僅是近年來才在國(guó)內(nèi)煉焦企業(yè)中得到運(yùn)用,在實(shí)施時(shí),多根據(jù)不同企業(yè)的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。從行業(yè)角度來看,明確產(chǎn)業(yè)MES發(fā)展思路,找出最佳實(shí)踐方案,系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化是煉焦生產(chǎn)MES系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新趨勢(shì)。
4 結(jié)論
煉焦過程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵和廢氣,焦?fàn)t煤氣凈化過程也會(huì)產(chǎn)生大量的高污染、高濃度有機(jī)物的工業(yè)廢水。所以焦化行業(yè)屬于高能源消耗、高污染行業(yè)。近年來,隨著世界各國(guó)的關(guān)注可持續(xù)發(fā)展、能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)已成為一個(gè)世界性的話題,被普遍重視,因此各國(guó)所有地區(qū)在煉焦工藝、裝備水平、節(jié)能、環(huán)保當(dāng)中必須做出一個(gè)很大的改善,降低綜合能耗,保護(hù)環(huán)境。
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本文標(biāo)題:淺析焦化企業(yè)MES/ERP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理
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