卡斯特水泥先控系統(tǒng)與智慧工廠

智慧工廠是傳統(tǒng)生產(chǎn)型企業(yè)在完成了基本的工業(yè)化和自動(dòng)化進(jìn)程后，在信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的條件下，工業(yè)化（自動(dòng)化）生產(chǎn)技術(shù)和信息化技術(shù)高度融合產(chǎn)生的具有劃時(shí)代意義的技術(shù)進(jìn)步，是現(xiàn)代工廠信息化的新階段。通過(guò)利用現(xiàn)代信息技術(shù)和智能控制技術(shù)，加強(qiáng)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程信息管理和服務(wù)；清楚掌握和控制產(chǎn)銷流程、提高生產(chǎn)過(guò)程的可控性、減少生產(chǎn)過(guò)程人工的干預(yù)、即時(shí)正確地采集生產(chǎn)線數(shù)據(jù)，以及合理的生產(chǎn)計(jì)劃編排與生產(chǎn)進(jìn)度。并加上綠色智能的手段和智能系統(tǒng)等新興技術(shù)于一體，構(gòu)建一個(gè)高效節(jié)能的、綠色環(huán)保的、環(huán)境舒適的人性化工廠。智慧工廠的核心目標(biāo)，是現(xiàn)代化企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中對(duì)整體運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)感知、智能控制、決策優(yōu)化。

基于物聯(lián)網(wǎng)的信息技術(shù)和先進(jìn)智能控制技術(shù)是智慧工廠的兩個(gè)相互獨(dú)立又通過(guò)有機(jī)結(jié)合可以相互促進(jìn)的兩個(gè)重要的不可或缺的組成部分。

針對(duì)水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)這種典型的流程化行業(yè)連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程而言，智慧工廠則除了包含傳統(tǒng)信息化中包含的ERP(企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng))、MES（生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)包括質(zhì)量管理系統(tǒng)）的概念和功能，還包含了物流管理系統(tǒng)、能源管理與監(jiān)控（優(yōu)化）系統(tǒng)、設(shè)備綜合管理系統(tǒng)（包括設(shè)備的可視化管理）、生產(chǎn)過(guò)程智能控制系統(tǒng)等重要部分。而其中，生產(chǎn)過(guò)程智能控制系統(tǒng)是整個(gè)智慧工廠實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程中掌握和控制生產(chǎn)流程、提高生產(chǎn)過(guò)程的可控性、減少人為因素對(duì)生產(chǎn)過(guò)程影響的核心系統(tǒng)。

基于水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)智慧工廠的復(fù)雜性和目前整個(gè)智慧工廠供商的實(shí)際情況，在水泥企業(yè)應(yīng)用智慧工廠時(shí)，應(yīng)該立足于各應(yīng)用企業(yè)的實(shí)際狀況，明確本企業(yè)的實(shí)際需求，不宜好高騖遠(yuǎn)。同時(shí)，在項(xiàng)目實(shí)施前，應(yīng)基于“整體規(guī)劃、分步實(shí)施”的原則，預(yù)先進(jìn)行適合本企業(yè)實(shí)際狀況、能滿足本企業(yè)實(shí)際需求并具有一定前瞻性的較為詳盡的整體規(guī)劃，考察、篩選合適的各功能系統(tǒng)，成熟一塊，實(shí)施一塊。在具體的項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)建立具有較高層級(jí)的規(guī)劃實(shí)施團(tuán)隊(duì)，確保項(xiàng)目的順利實(shí)施。

在進(jìn)行實(shí)施智慧工廠時(shí)，應(yīng)著力在下述方面進(jìn)行進(jìn)行充分的準(zhǔn)備

1. 你是否對(duì)智慧工廠所涵蓋的內(nèi)容及所具有的功能有清楚的認(rèn)知和明確的需求；

2.你是否對(duì)涉及項(xiàng)目各功能系統(tǒng)有效融合的技術(shù)細(xì)節(jié)包括（但不限于）數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、各功能系統(tǒng)所產(chǎn)生報(bào)表規(guī)格的一致性、數(shù)據(jù)在各功能系統(tǒng)的互聯(lián)互通、是否存在信息孤島等技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)和制定了應(yīng)對(duì)方案

3.你在項(xiàng)目實(shí)施之前是否建立了不片面追求某個(gè)具體的功能系統(tǒng)的最優(yōu)，而是要確保整體最優(yōu)的系統(tǒng)工程的理念。因?yàn)橛袝r(shí)各功能系統(tǒng)的目標(biāo)是相互矛盾的（例如有時(shí)能源管理系統(tǒng)和產(chǎn)品質(zhì)量管理系統(tǒng)所追求的目標(biāo)就是相互抵觸的）；片面追求個(gè)別功能系統(tǒng)的最優(yōu)并不利于整個(gè)水泥熟料生產(chǎn)過(guò)程均質(zhì)穩(wěn)定宗旨的落實(shí)

4.某個(gè)功能系統(tǒng)是實(shí)施會(huì)在多長(zhǎng)時(shí)間、多大程度上影響你的企業(yè)的正常運(yùn)行，這種影響是否是你可以承受的。

5.你是否對(duì)各功能系統(tǒng)的供商所提供的產(chǎn)品功能和性能有明確的要求，這些要求是否有明確的考核標(biāo)準(zhǔn)（包括定性的和定量的技術(shù)指標(biāo)） ；供商所提供的產(chǎn)品功能和性能是否能夠滿足你對(duì)該功能系統(tǒng)的需求和期望。某些華麗的描述并不像聽(tīng)起來(lái)那么美，不必為那些華而不實(shí)的東西花費(fèi)哪怕一分錢

6.供商為你提供產(chǎn)品的某些功能的實(shí)現(xiàn)是否有條件限制，這些限制是否會(huì)影響該系統(tǒng)的投用效率（一個(gè)非常有趣的限制會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)在智能控制系統(tǒng)中，如” 正常工況下面本系統(tǒng)的投用率可達(dá)到xxx”,問(wèn)題是在水泥熟料生產(chǎn)過(guò)程中，這種“正常工況”不會(huì)超過(guò)50%）

7.供商為你提供的產(chǎn)品是否有成熟的應(yīng)用（包括可供考察的應(yīng)用案例，這種案例應(yīng)該有較長(zhǎng)的投用時(shí)間和較高的投用率）；一般而言，作某個(gè)產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)用戶要做好承擔(dān)相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)備，因?yàn)槟承┊a(chǎn)品不止是性能優(yōu)劣的問(wèn)題，可能是成敗的問(wèn)題（這一點(diǎn)在智能控制系統(tǒng)中體現(xiàn)的有為突出）

8.供商為你提供的產(chǎn)品是否有強(qiáng)有力的技術(shù)支持和貼心的技術(shù)服務(wù)，在這一點(diǎn)上，空洞的承諾毫無(wú)意義，要認(rèn)真分析這個(gè)供商在實(shí)現(xiàn)其承諾的具體措施和實(shí)現(xiàn)的可能性

新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)自上世紀(jì)80年的開(kāi)始引進(jìn)中國(guó)以來(lái)，經(jīng)過(guò)三十多年的不斷努力，裝置推廣和整體水平有了較大的提高，但其主要生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)依然停留在DCS集中監(jiān)測(cè)和中控人員手動(dòng)操作的水平上。國(guó)內(nèi)外數(shù)十家自動(dòng)控制企業(yè)為此付出了艱辛的努力，國(guó)家也曾數(shù)度組織立項(xiàng)攻關(guān)，至今沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的成果。成為水泥生產(chǎn)企業(yè)向智能工廠邁進(jìn)的重大技術(shù)瓶頸。

沈陽(yáng)卡斯特科技發(fā)展有限公司（簡(jiǎn)稱卡斯特公司）是脫身于軍工生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)的企業(yè)，2000年開(kāi)始進(jìn)行石化、冶金和電力等行業(yè)的先進(jìn)控制應(yīng)用技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用，在多種裝置的難點(diǎn)控制上得到了突破性的進(jìn)展并在實(shí)際應(yīng)該中得到了有效的驗(yàn)證，取得了較好的應(yīng)用效果。2010開(kāi)始攜多項(xiàng)成熟技術(shù)轉(zhuǎn)向水泥生產(chǎn)行業(yè)先進(jìn)控制產(chǎn)品的研發(fā)，卡斯特新型干法水泥先進(jìn)控制技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)二十余家用戶使用證明取得了重大突破，基本滿足了用戶的使用需求。

實(shí)踐證明，水泥生產(chǎn)過(guò)程具有的“多、變”特征，是自動(dòng)控制行業(yè)長(zhǎng)期難以突破的關(guān)鍵問(wèn)題所在。表現(xiàn)在原燃料組分和品質(zhì)波動(dòng)既大又快，生產(chǎn)流程的眾多變量間相互影響，工質(zhì)惡劣導(dǎo)致一次儀表的穩(wěn)定性較差等。

在先進(jìn)控制領(lǐng)域，對(duì)于復(fù)雜的過(guò)程控制均借助于強(qiáng)大的工具軟件對(duì)特定裝置的辨識(shí)和建模，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建整體的控制方案。然而通過(guò)該方式建立的模型難以擺脫控制的灰箱甚至是黑箱的問(wèn)題，這是由建模工具算法的不夠透明性的結(jié)果。因此，面對(duì)多變的水泥生產(chǎn)控制對(duì)象，調(diào)試復(fù)雜、調(diào)試時(shí)間長(zhǎng)（以月計(jì)）、難以克服工藝、設(shè)備適應(yīng)性問(wèn)題，導(dǎo)致對(duì)設(shè)備要求過(guò)高（增加附加投資）、投運(yùn)率過(guò)低（全工況≯50%）、且維護(hù)復(fù)雜，無(wú)法保證長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

針對(duì)水泥熟料生產(chǎn)過(guò)程的特殊性，卡斯特公司從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，通過(guò)深入近百家水泥生產(chǎn)企業(yè)的中控室進(jìn)行方案和應(yīng)用調(diào)研研討，采用超常規(guī)的控制方案和系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)思想，以自適應(yīng)控制技術(shù)為主，綜合應(yīng)用專家系統(tǒng)、模糊控制等多種智能控制技術(shù)和軟測(cè)量、軟驅(qū)動(dòng)、智能冗余等技術(shù)，一舉突破常規(guī)通過(guò)辨識(shí)和建模形成的黑箱、灰箱問(wèn)題，將全工況自動(dòng)化投運(yùn)率提高到90%以上?？ㄋ固叵冗M(jìn)控制改造的調(diào)試時(shí)間縮短到10天以內(nèi)并賦予強(qiáng)大的遠(yuǎn)程服務(wù)功能，調(diào)試和投入不影響正常生產(chǎn)，也無(wú)需對(duì)用戶的設(shè)備提出更高的要求。

卡斯特水泥先控軟件功能

沈陽(yáng)卡斯特先進(jìn)控制系統(tǒng)應(yīng)用的直觀效果是裝置穩(wěn)定，在設(shè)備可用條件下即可將手動(dòng)操作的波動(dòng)幅度縮小一倍以上，并替代當(dāng)前手工操作工作量的80%以上。

較目前國(guó)內(nèi)外公司在水泥行業(yè)推出的智能控制產(chǎn)品，卡斯特產(chǎn)品具有如下特征：

l  系統(tǒng)的模板化設(shè)計(jì)確保了更短的現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試時(shí)間

l  更高的復(fù)雜多變工況的適應(yīng)性

l  更精確的控制精度和更高的投用率

l 更長(zhǎng)期的穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間

l 強(qiáng)大的遠(yuǎn)程服務(wù)能力確保在您需要幫助時(shí)，服務(wù)就在您的身邊