炼焦自动化控制实现综合有效指挥管理

第一篇：炼焦自动化控制实现综合有效指挥管理

炼焦自动化控制实现综合有效指挥管理

炼焦自动化控制系统为焦化厂各工艺过程设备自动化控制及综合管理提供综合自动化解决方案，主要包括焦炉炼焦过程控制系统、煤气鼓风冷凝控制系统、煤气净化产品回收控制系统、自动配煤控制系统、焦化自动上煤皮带输送联锁系统、干熄焦自动控制系统、焦炭运输控制系统等，各控制系统通过百兆光纤环网构成焦化厂综合管理系统，对整个焦化厂生产数据采集、过程控制、调度管理等进行综合指挥管理。

Coking automation control system to provide integrated automation solutions for control automation equipment in the process of coking plant and comprehensive management, mainly includes coke oven coking process control system, the gas blowing condensation control system, gas purification and recycling automatic coal belt control system, automatic control system for coal blending coking, conveying interlocking system, automatic control system of coke dry quenching, coke transportation the control system, the control system composed of integrated management system in coking plant by fast fiber ring network, comprehensive management of the http://www.xiexiebang.com/

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http://www.xiexiebang.com/ coking plant production data acquisition, process control, scheduling management.系统特点：集中的、从上到下的组态方式与人机界面；同现场总线技术溶为一体；开放的结构，支持OPC数据通讯，可以与厂级管理网络实现无缝连接；高度的可靠性和稳定性；高速度、大容量的控制站。

System features:

centralized，from

the configuration to the next and man-machine interface;with field bus technology for the integrated solution;open structure, support for the OPC data communication, and supervisory management network to realize the seamless connection;high reliability and stability;control of high speed, large capacity of the station.系统特点：高度的可靠性安全性；适时的数据历史趋势记录设备的运行状态；开放的结构，可实现厂级通讯的无缝链接；多项设备安全联锁功能保障设备安全；强大的故障报警系统为设备安全可靠运行提供强有力的安全预警。

System features: reliability, high security;running status data of history recording equipment timely;open structure, can realize the seamless link of plant-level communications;multiple equipment safety interlock function of ensuring safety of http://www.xiexiebang.com/

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http://www.xiexiebang.com/ equipment;strong fault alarm system provides security warning strong runs off for equipment safety.焦炉煤气净化回收过程自动控制系统是对焦炉煤气净化回收中主要工序生产设备进行生产过程的监视控制，主要包括煤气脱氨、终冷、洗苯、粗苯蒸馏、脱硫等工序，该系统基于全集成自动化的思想与现场总线技术溶为一体，是面向工艺的新一代过程控制系统，对于煤气净化回收的各个工段具有很好的监控和管理效果。在整个净化回收系统中，采用现场总线将各工段分站连接，在中心控制室对各工段的生产情况进行监控，将各工段连接为统一的、灵活的整体，并以工艺要求为依据，设计为适合焦化特点的具有管理特性的综合性监控网络系统。

Automatic control system for monitoring production process control of coke oven gas purification process in the recovery of production equipment of coke oven gas purification recovery process, including gas ammonia removal, the final cooling, washing benzene, crude benzol distillation, desulfurization process, the system is based on the idea of integrated automation and field bus technology for the integrated solution, is a new generation of process control system for process for gas purification recovery, each section has http://www.xiexiebang.com/

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http://www.xiexiebang.com/ a good control effect and management.In the purification and recovery system, the field bus station connected to each section, in the central control room to monitor the production situation of each section, each section is connected to a unified, flexible, and in the process as the basis, design suitable for coking with the characteristics of the management characteristics of the comprehensive monitoring network system.系统功能：对煤气净化化产回收各阶段的温度、压力、流量、液位等检测控制参数，采用传统的PID调节、串级调节与先进的控制理论相结合，并将受各种干扰因素影响难以控制的温度、压力等实施精确控制，对各阶段的流量参数进行温压补偿保证测量更精确泰山衡器，对生产的各级联锁实施严格控制，有效避免了生产事故的发生，利用丰富的报警信息和生产数据历史趋势记录，为故障处理和生产管理提供客观准确的依据。

System functions: to purify the recovery temperature, pressure, flow, liquid level detection and control parameters of each stage of gas, with traditional PID control, cascade control combined with the advanced control theory, and will be difficult to http://www.xiexiebang.com/

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http://www.xiexiebang.com/ control the various interference factors such as temperature and pressure, the implementation of precise control, temperature and pressure compensation to ensure accurate measurement of flow parameters of each stage, all levels of interlocking on the production of the implementation of strict control, effectively avoid production accidents, make full use of the alarm information and production data history recording, to provide objective and accurate basis for fault processing and production management.本系统采用面向对象的过程控制方法，结合先进的设计方案软硬件技术，实现包括现场总线通讯、车辆位置识别精确定位、无限数据传输、设备联锁启停等功能，灵芝孢子油达到对焦化煤场及原料皮带输送、焦炉上煤的自动化控制，实现焦炉用煤管理和输送的联锁控制。

Using the object-oriented process control method of this system, combining the hardware and software design scheme of advanced technology, including the realization of field bus communication, precise positioning, vehicle position recognizing unlimited data transmission, equipment interlocking start-stop function, the belt of coking coal yard, coal and raw http://www.xiexiebang.com/

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http://www.xiexiebang.com/ material conveying automatic control of coke oven, coke oven control interlock coal management and delivery.焦化的配煤系统对焦炭的质量及焦炉生产操作具有重要意义，精确的配煤比以及配煤系统的可靠性直接影响焦炭质量和经济效益。为了使煤料的配比更加准确，采用圆盘给料机与计量小皮带相结合的PID反馈调节控制功能，精确控制下煤量，达到精确配煤比的控制要求。

Has the important meaning of coal blending system and the quality of coke oven coking production operation, precise reliability of coal blending ratio and coal blending system directly influences the coke quality and economic benefits.In order to make the coal ratio is more accurate, the disc feeder and the metering small leather belt with a combination of PID control, precise control of the amount of coal, to achieve accurate blending ratio control requirements.系统功能：实现圆盘给料机的PID变频调速精确控制下煤量；功能丰富的HMI操作界面，实时显示配煤动画、煤仓料位、各种煤的下料量、总量及设备的状态，并参与输煤皮带的自动联锁；开放的网络结构，方便接入厂级生产管理系统；根据工艺要求，可随时选定、更改配煤比、配煤总流量、原煤水分值，实现多配比控制管理；功能强大的报表管理系http://www.xiexiebang.com/

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http://www.xiexiebang.com/ 统，能方便打印各种煤的班累计、日累计、月累计等报表。

System function: to achieve PID frequency disc feeder under the control of the precise amount of coal;rich HMI operation interface, real-time display of coal blending animation, coal bunker level, various coal feeding amount, total amount and the state of equipment, automatic interlock and participate in a coal conveyer belt;network structure of open, convenient access level production management system;according to the process requirements, can be selected, change the blending ratio, blending the total flow, coal moisture value, the ratio control management;powerful report management system, can print various coal class, diurnal meter, total cumulative monthly report.系统特点：自动配合煤比例控制系统具有很大的灵活性，可根据现场生产情况的不同，制定出灵活的方案，既适用于新建配煤工段的自动控制，又适合对老系统的升级改造。系统控制准确、操作灵活，人机界面直观友好，操作记录完备，具有良好的可操控性。

System features: automatic coal blending ratio control system has great flexibility, can according to the actual production situation is different, develop http://www.xiexiebang.com/

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http://www.xiexiebang.com/ flexible scheme, automatic control is suitable for a new coal blending process, and is suitable for upgrading the old system.System control is accurate, the operation is flexible, intuitive human-computer interface friendly, operation records complete, has good controllability.

第二篇：基层组织如何实现有效管理（精选）

基层组织如何实现有效管理？

“诚信自律”的管理方法实际上就是现代管理思想倡导的“自主管理”，作为一家传统产业的国有企业却根据实践需要，进行了自觉的管理创新。

实现员工的自主管理是每一个企业的管理者梦寐以求的事情，因为好处是显而易见的。但是却不是每一个企业能够做到的，因为“诚信自律”的背后是健全规范的流程与制度体系，是充分有效的授权，是对管理者领导能力的考验，是以责任、尊重为基本特征的企业文化的支撑。

首先，“诚信自律”班组必须在自愿的基础上完成本班组所有主要操作规程的明细规定，并承诺严格执行公司制度和操作规程，仪表一班承诺的内容几乎涵盖基层管理的所有方面，这就是一个规范化制度化管理的过程，因此要经过一年多的时间和辅导才达标。这是一个从复杂到简单、从他律到自律的过程，只有员工真正将制度和规程转化为自己的自觉行为和思维方式，才能实现真正意义上的“诚信自律”。

其次，“诚信自律”强调的是提高班组管理的“点效率”，但是在讲求系统效率的今天，效率不再取决于一个点或线，而是取决于整个系统的完善、协调和良性运转。如果没有公司一整套的对“诚信自律”的激励措施和配套规定，那么，“诚信自律”就很难在企业中长期推行下去。

第三，“诚信自律”讲的是员工自己管理自己，让员工参与管理，让员工对自己的行为负责，但对管理者提出了更高的要求，管理者必须重新进行角色定位，改变与员工的关系，变控制和命令式领导风格为指导和教练式的领导风格，把员工当做工作伙伴，给予下属充分的尊重和信任，在部门营造学习型组织氛围。只有当管理者能够艺术地和充满感情地激发员工进行自我管理时，工作才会变得更有成效，员工才会更有成就感。

第四，“诚信自律”实际反映的是一种管理理念，倡导的是制度管理和文化管理的有机结合。“诚信”是企业和员工之间承诺承担彼此责任的讲诚信，“自律”是员工自觉的行为，这就是从制度管理走向文化管理更高境界的过程。“诚信自律”需要厚重优秀的文化根基有力支撑；另一方面，“诚信自律”活动又能够对企业文化理念的真正落地起到很好的推动作用。

最后，三环化工的“诚信自律”管理创新，是针对一个制造型企业普遍存在的管理难题——企业基层组织如何实现有效管理，提出了自己的解决之道并大胆尝试，无论下一步能否如其所愿地进行更大范围的推广，三环化工的收获已经是不言而喻的了。

第三篇：浅析变电站综合自动化运行管理

浅析变电站综合自动化运行管理

时间:2010-10-11 16:29来源:电力知识在线 作者:网络 点击:次

1变电站监控系统的运行管理 变电站监控系统是把变电站中的中央信号、事故音响、运行数据、倒闸操作等功能综合起来,进行统一管理,将各种信息进行分析、筛选和归类,以利于进行正常的监控和操作。变电站综合自动化监控系统的运行管理可分为日常管理、交接班、倒 1变电站监控系统的运行管理

变电站监控系统是把变电站中的中央信号、事故音响、运行数据、倒闸操作等功能综合起来,进行统一管理,将各种信息进行分析、筛选和归类,以利于进行正常的监控和操作。变电站综合自动化监控系统的运行管理可分为日常管理、交接班、倒闸操作、验收和故障处理等。

1.1日常管理

1.1.1一般规定

（1）核对“四遥”即遥测、遥信、遥控、遥调的正确性。进行通信网络测试、标准时钟校对等维护,发现问题及时处理并做好记录。

（2）进行变电站例行遥控传动试验和对上级调度自动化系统信息及功能有影响的工作前,应及时通知有关的调度自动化值班人员,并获得许可。

（3）一次设备变更（比如设备的增减、主接线的变更、互感器变比改变等）后,修改相应的画面和数据等内容时,应以经过批准的书面通知为准。

（4）运行中严禁关闭监控系统报警音箱,应将音箱音量调至适中位置。

（5）未经调度或上级许可,值班人员不得擅自将监控系统退出（除故障外）,如有设备故障退出,必须及时汇报调度员。

（6）五防解锁钥匙应统一管理,由上级主管授权使用。

（7）每隔半年将主机历史数据进行备份,该工作应由站长联系公司远动班完成，如条件允许，应采用磁盘阵列的方式进行备份。

（8）保持监督控制中心和周围环境的整齐清洁。

1.1.2日常监控

监控系统的日常监控,是指以微机监控系统为主、人工为辅的方式,对变电站内的日常信息进行监视、控制、以掌握变电站一次主设备、站用电及直流系统、二次继电保护和自动装置等的运行状态,保证变电站正常运行的目的。日常监控是变电站最基本的一项工作,每个运行人员都必须了解微机监控系统日常监控的内容并掌握其操作方法。

监控系统的日常监视的内容:各子站一次主接线及一次设备;各子站继电保护及自动装置的投入情况和运行情况;电气运行参数（如有功功率、无功功率、电流、电压和频率等）,各子站潮流流向;光字牌信号动作情况,并及时处理;主变分接开关运行位置;每小时查看日报表中各整点时段的参数（如母线电压,线路电流、有功及无功功率,主变温度,各侧电流、有功功率及无功功率等）;电压棒型图、各类运行日志;事故信号、预告信号试验检查;五防系统网络的运行状态;UPS电源的运行情况;直流系统的运行情况。

1.1.3操作监控

操作监控是指操作人员在变电站内进行倒闸操作、继电保护及自动装置的投退操作以及其他特殊操作工作时,监控人员对操作过程中监控系统的各类信息进行监视、控制,以保证各种变电设备及操作人员在操作过程中的安全。

操作监控的内容有一次设备的倒闸操作,继电保护及自动装置连接片的投退操作。

1.1.4事故处理异常监控

事故监控是指变电站在发生事故跳闸或其他异常情况时,监控人员对发生事故或异常情况前后某一特定时间段内的信息进行监视、分析及控制,以迅速正确地判断处理各类突发情况,使电网尽快恢复到事故或异常情况前的运行状态,保证本站设备安全可靠地运行,确保整个系统的稳定。

事故监视的内容一般有主变压器、线路断路器继电保护动作跳闸处理的监视;主变压器过负荷的异常运行监视;主变压器冷却器故障的处理;主变压器油温异常的监控;各曲线图中超出上、下限值的监视及处理;音响失灵后监控;系统发生扰动后的监控;光字牌信号与事故、异常监控等。

1.2交接班和倒闸操作管理

监控中心交接班与原常规站交接班内容基本相同,要明确设备运行方式、倒闸操作、设备检修、继电保护自动装置运行情况、设备异常事故处理、工作票执行情况等方面的内容。需要特别注意的有两个事项:网络的测试情况和所有工作站病毒检查情况。通讯一旦中断或网络发生异常监控中心对各变电站将会束手无策。倒闸操作一般应在就地监控微机上进行,监控值班人员在就地监控微机上进行任何倒闸操作时,仍要严格遵守DL408-1991《电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）》的规定,一人操作,一人监护。监控值班人员必须按规定的权限进行操作,严禁执行非法命令或超出规定的权限进行操作。1.3验收管理

就地监控微机要求有与现场设备一致的一次主接线图,在图中可以调用和显示电压、负荷曲线、电压的棒图或保护的状态,能对断路器进行控制,投退保护压板,调整主变分接头,查看历史数据等功能。要在日常的运行中获得可靠的信息,初期的验收主要有遥测量（YC）、遥信量（YX）、遥控量（YK）、遥调量（YT）四个方面的内容。

1.3.1遥测量

遥测量指信息收集和执行子系统收集到的,反映电力系统运行状态的各种运行参数（基本上是模拟量）。

正常的遥测量数据包括:主变压器各侧的有功及无功功率、电流、变压器的上层油温;线路的有功及无功功率、电流（220kV以上线路三相电流）;母线分段开关的有功功率、电流;母线电压、零序电压（3UO）;电容器的无功功率、电流;消弧线圈的零序电流;直流系统的浮充电压、蓄电池端电压、控母电压、合母电压、充电电流;站用变的电压、系统频率。这些正常的遥测数据,测量误差应小于1%,在验收时要逐一核对,根据现场情况尽可能在送电前完成。

1.3.2遥信量

遥信量指反映电力系统结构状态的各种信息,是开关量（需经隔离才能送入远动装置）。

遥信量数据包括:开关位置信息;开关远方/就地切换信号;开关异常闭锁信号、操作机构异常信号、控制回路断线信号;保护动作、预告信号、保护装置故障信号;主变压器有载分头位置、油位异常信号、冷却系统动作信号、主变压器中性点接地隔离开关与运行方式改变有关的隔离开关位置信号;自动装置投切、动作、故障信号（即DZJZ,备用电源装置）;直流系统故障信号,现场手动操作解除闭锁系统信号;全站事故总信号、预告总信号、各段母线接地信号、重合闸动作信号、远动终端下行通道故障信号、消防及安全防范装置动作信号（火灾报警）。

遥信量的选择不见得是越多越好,对重要的与不重要的加以区分,应选择重要的保护与开关量信息,当一次系统发生事故时,会有大量的数据,如果不进行选择会影响人对事故的正确判断及对事故的快速反应。也可增加相应的特殊信号或对一些遥信量进行合并,合并的信号运行人员应清楚是哪几个信号,如控制回路断线、机构异常等。

1.3.3遥控量

遥控量指改变设备运行状况的控制命令,包括开关分、合;变压器中性点地刀分、合;保护软压板的投、解。要求遥控量的传输可靠。验收时要核对正确性,还需做一些必要的措施,尤其是第一次控制开关（就地微机、监控微机数据库有变化时）现场要有防误控的措施,把运行设备的远方/就地开关切换至就地。设备只要有检修时,要对开关遥控进行分、合测试,以保证其正确性。

1.3.4遥调量

遥调量是指连续或断续改变设备运行参数的有关信息,如变压器的分接头等。验收时分接头位置指示与实际相符,调升命令下达后变压器分接头应该升。

1.4事故异常管理

监控系统的故障处理或事故抢修应等同于电网一次设备的故障处理或事故抢修。变电站现场事故处理预案中要加入监控系统部分。监控系统设备出现严重故障或异常,影响到电气设备操作的安全运行时,按事故预案处理,并加强对电网一次、二次设备的监视,以避免出现电网事故或因监视不力危及设备和电网安全。同时立即汇报调度和本部门分管领导确定抢修方案,统一安排处理。

监控机发出异常报警时,监控人员应及时检查,必要时检查相应的一、二次设备。监控系统主机故障,备用机若不能自动切换时,应及时向调度和有关部门汇报,尽快处理。在监控系统退出期间,运行人员应加强对一、二次设备的巡视,及时发现问题。在处理事故、进行重要测试或操作时,有关二次回路上的工作必须停止,运行人员不得进行运行交接班。监控系统设备永久退出运行,设备维护单位需向上级调度自动化管理部门提出书面申请,经自动化主管领导批准后方可进行。

2存在的问题及对策

改造后的变电站综合自动化系统由于设备问题、电磁干扰、通道误码等原因,信息误发、漏发情况时有发生。往往在事故情况下有大量的信息上传,因此要求值班人员能迅速进行判断。简单可行的办法是一看时间,二看遥测量。无论什么保护动作其启动都是由动作量值整定的,都有一个启动到动作出口的过程。计算机将保护动作的过程按时间顺序体现出来,通过遥信量的分、秒、毫秒在同一时间段内有不同的保护动作情况,可以判断为误遥信。再结合遥测量的变化、相应开关变位、事故总动作信号来判断。例如:主变有一侧开关变位,三侧电流、有功、无功正常,中、低压侧电压正常,这时应判断开关变位是误发或现场把控制电源断开所引起。

运行中经常出现的异常有通讯中断、监控微机死机、遥测值不刷新和遥控拒控制。异常或事故处理时应坚持以下处理步骤:记录跳闸开关名称及编号,在事故报警窗中查询开关的跳闸时间及保护动作情况、时间,做好记录后将变位设备对位。

3结束语

变电站综合自动化系统的运行管理需要结合现场实际不断探索,尤其在日常运行、交接班、倒闸操作、设备验收、异常事故处理等方面不断研究,加强每一个环节的管理,变电运行管理才能扎实有效,变电站的安全运行才能得以保证。

(责任编辑：资料在线)

第四篇：新型变电站综合自动化的实现方案研究

新型变电站综合自动化的实现方案研究

多媒体技术、信息技术、计算机技术以及智能控制技术等有关技术的合理应用在我国电力系统自动化的整个领域都十分的广泛。变电站应用综合自动化系统代替或者是更新传统之中的变电站二次系统逐渐的成为当前电力系统在未来发展进步中的主要趋势。文章中，笔者对新型变电站综合自动化的实现方案进行了较为细致的分析，提出了变电站应用综合自动化有关系统的典型构成以及技术的特点、新型变电站的综合自动化的有关系统结构与实施研究，对加快新型变电站综合自动化的实现具有现实意义。

一、变电站应用综合自动化有关系统的典型构成以及技术的特点

（一）集中式的构成

变电站之中的综合自动化系统在集中式的构成方面是按照信息类型来进行功能上的划分，也就说，集中式的构成方案主要是利用不同类型的信息来进行功能划分，自动化控制与管理会根据信息的种类来辨别变电站的故障位置和故障类型，以达到综合自动化管理控制的目的。应用这种结构的有关系统其硬件和功能模块实际上并没有必然的联系，各个功能模块之间的互相连接是经过模块化的有关软件来实现的，各部分功能和设备的交互程度比较低，灵活程度也比较缺乏，其相关的信息是通过集中处理、运算以及采集的。由于受到了计算机本身硬件水平的桎梏，这种结构对于早期应用的自动化系统之中使用比较多。

（二）分布式的构成

分布式的整体结构是依照功能方面来进行设计的，这就区别于上述中的集中式构成，与之相比，这样的构成方式具有更高的层次性，操作较为灵活。如果按照监控以及保护等一些功能来进行单元的划分并进行实施分布。其相关结构主要是应用主从CPU互相协同工作的方式，各类功能模块例如一些智能电子设备互相之间应用网络技术或者是串行的方式来完成数据方面的通讯。分布式的有关结构对于系统的扩展以及维护非常有利，其可靠性良好，局部发生故障并不会影响到系统之中其他的模块运行工作。其主要的安装方式有两种，分别为分层组屏以及集中组屏，两种方式各有优劣，在实际的操作和设计中，可以根据变电站的实际吸取选择不同的安装方式。

二、新型变电站的综合自动化的有关系统结构与实施研究

（一）系统结构的有关模型

网络数据库、计算机以及通信等相关技术的发展与应用使得变电站对于信息进行综合性的管理提供了基础。把计算机局域网的有关技术引用到变电站整体的自动化管理系统之中，逐渐成为当前的一个热点研究问题。根据面向对象设计的分层分布式有关结构设计，划分出一种新型的具有4层结构体系的变电站自动化有关系统，其重点就是妥善的解决在通信管理层之中存在的电力通信规约进行转换的问题以及信息管理层之中的变电站有关信息进行综合管理的问题。其实际的系统功能表现在：切实实现底层相关二次设备在控制方面的数字化以及智能化；完善变电站正常的远动功能；使得变电站的有关信息能够进行较为集中的监控以及管理。如图所示。

从图中可以看出：这一模型主要分为四个层次，每个层次系统都具有自身的功能，相互之间的联系也非常的紧密，可以实现服务的快速共享，为系统用户降低劳动强度，简单的操作就可以对整个变电站进行管理。这样的系统构造可以提升变电站的自动化程度，同时使其具备一定的智能化特点。

新型变电站综合自动化4层结构模型

（二）系统的分层以及具体的功能

系统一共分为4层，具体来说就是通信管理层、信息管理层、二次设备控制层以及生产过程层。生产过程层是由变电站的一些一次设备构成的，是整个系统的最下面一层；二次设备的控制层是经过各种有关的智能设备组合形成的，从而实现其对于各自的有关对象的保护以及控制的功能；通信管理层是经由连接在IED上的主线以及作为常用网关的主/备前置机的相关系统构成，是整个系统之中的通信关键所在，管理站内的有关数据采集以及连接相关站级计算机或者是连接远动系统等；至于信息管理层则是整个系统的顶层，其关键的构成就是站级计算机，同时也包括工作站以及服务器等，从而形成一个站内应用的计算机局域网络，运行变电站应用的SCADA/EMS相关系统，进而完成对于数据库的管理、人机接口以及站级控制等相关功能；切实面向变电站之中全部设备所产生的历史数据以及参数等在主/备服务器方面的创建，所有的操作员掌控的工作站节点之中都建立有实时监测的数据库，可以应用双以太网冗余的相关结构构建。

（三）系统的相关原理

从图中我们能够了解到，二次设备的控制层之中的IED和生产之中的一次设备接口，按照对应的规约可以直接完成信息的采集以及控制调节，最后进行转发与储存，IED可以经过光纤或者是现场总线和有关的通信管理层进行连接，从而完成在信息方面的分配以及收集，不同种的IED对于二次设备的控制层无法直接进行信息上的交换，而是需要经过不同的现场总线经过前置机的相关网关来实施信息的交换工作。通信管理层之中的整个前置机系统能够同时接入多个电力通信规约的相关总线设备，同时向上挂接在上部的信息管理层的有关网络上，这是局域网之中的一个非常重要的节点，它起到收集站内相关生产信息的上传以及下发有关管理层的实际控制信息的作用。

结束语

二次设备的相关控制层在实际接入一个彻底开放的总线网络之后，可以让硬件的更换以及增减更加便捷，强化了各个节点的独立性以及自治性；信息管理层之中经过服务器和工程师工作站等有关计算机共同组成LAN，方便和其他的一些网络系统互相关联，进而使得整个系统能够具有更高的安全性、可维护性以及开放性。新型变电站综合自动化的方案的设计实现能够进一步的提升区域内的供电质量。

（作者单位：1.陕西省电力公司检修公司；2.西安咸阳国际机场股份公司）

第五篇：实现综合自动化是氧化铝工业的发展趋势

实现综合自动化是氧化铝工业的发展趋势

【本文作者龙凤翔先生，沈阳铝镁设计研究院教授级高工】

关键词：流程工业 综合自动化 先进控制 氧化铝工业

引言

流程工业是对生产过程为连续或半连续的工业企业的总称。氧化铝生产是连续过程，属典型的流程工业。它不仅对流程中各工序本身有实现自动控制的需求，而且与其上下游工序的物流在质与量等方面都有直接的关联，所以还必须从整个生产流程的全局，统筹对各工序的控制需求和信息交换需求进行优化。

我国氧化铝工业受资源限制，大多不能简单地采用国外普遍应用的拜耳法工艺。因此，不能直接套用国外已成功应用的相关自控技术，更不可能依靠国外开发适合我国氧化铝生产工艺的自控技术，而只能靠我们自己。

加入WTO后，我国铝厂必须从氧化铝的产量、质量、能耗、劳动生产率、经营成本、环境保护等方面提升其竞争力，实现自动化是重要途径之一。但目前我国氧化铝生产自动化水平较低，迫切需要采用工业自动化高新技术成果，提升我国氧化铝生产的自动化水平。

一 现状与差距

我国氧化铝工业大部分以高铝、高硅、低铁、难溶出的一水硬铝石为原料，采用碱石灰烧结法和混联法工艺。与国外采用三水软铝石为原料的拜耳法工艺相比，不利于信号检测和实现自动化。这主要因为工艺流程更为复杂(混联法工艺中还有3处物流交叉)，对上下游工艺的衔接质量的要求更高，且能耗高、结疤严重，使自动检测和控制的难度加大。

我国氧化铝生产应用过程控制技术起步于20世纪80年代。近20年来，各厂已经做了大量的工作。在信号检测方面，山东和郑州铝厂采用中子活化分析仪进行生料浆组分的在线分析；山西铝厂采用从匈牙利引进的铝酸钠溶液在线分析仪对蒸发母液进行检测；山东、中州铝厂采用红外测温技术对大窑烧成带温度进行检测；郑州铝厂采用摄像仪和温度图像分析技术，检测大窑烧成带温度并了解结圈状况；各厂均已大量采用放射线密度计、雷达物位计、超声料位计、放射线料位计等非接触式检测仪表。在控制方面，通过采用DCS，对大窑、石灰炉、溶出、分解、蒸发、焙烧等主要工序实现了常规控制；PLC的应用较为普遍。在信息集成方面，郑铝和贵铝已走出了一大步；采用拜耳法工艺的平果铝厂，通过引进5家公司的自动化技术，已达到较高的自动化水平。

但是，与国外先进水平相比，目前我国氧化铝厂在自动化方面仍存在较大的差距，这主要表现在以下3个方面：

(1)检测水平亟待提高

由于氧化铝生产流程中的很多检测点具有高温、高压、易结疤、易磨损、强腐蚀等特点，要求某些在线仪表能在恶劣的使用环境下长期可靠地运行，其中有的参数测量可以通过引进仪表来解决，有的可以通过非接触式测量仪表进行检测，有的可以采用软测量技术，如大窑烧成带温度、蒸发母液浓度等的检测。对于那些早期建设的项目，很多仪表需要更新换代。有些在当时尚无法检测的参数，如今已能实现。

现场总线技术在数字化、智能化、抗干扰、信息集成化等方面具有很大的优势，在国内化工、石油、钢铁、热电等领域已有不少成功应用的先例，而在氧化铝行业还未见其应用。

(2)DCS应用中尚未实现过程优化

某些工序尽管采用了功能强大的DCS，但是应用软件的开发水平还较低，一般只是按供货厂家提供的软件平台完成组态和简单的PID调节，实现常规监控，谈不上过程优化，更谈不上本工序与上下游工序的优化衔接。因此迫切需要应用先进控制技术，对多变量强耦合系统开发数学模型，研制高水平的应用软件。

(3)没有建立全生产过程的执行系统(MES)

目前国内氧化铝厂虽在某些工序实现了自动控制，但多是自成系统，形成若干个自动化孤岛。特别是不同工序采用不同厂家的主控设备时，受当时技术的局限，在参数控制和信息方面，“彼此不相往来”。与此同时，生产过程的信息管理，也仅限于本工序有限的信息，缺乏对整个生产流程实现物料控制、成本控制、质量控制、设备监控等进行优化调度和科学决策的信息基础，更缺乏行之有效的分析手段。有的厂虽然从硬件角度讲已经建成了MES系统，但因缺少基础信息和分析手段，远远没有二 实现综合自动化所需的基本条件已经具备

目前，我国氧化铝工业的产量、质量已成为制约生产发展的瓶颈；加入WTO后，我国的氧化铝工业在成本方面也将成为突出问题。因此，当务之急是把氧化铝生产综合自动化提到重要位置，以提升我国氧化铝工业的竞争力。

实现综合自动化所需的硬件条件已经具备。无论是进口的还是国产的DCS，都能为综合自动化提供可靠的硬件平台。大部分检测仪表都可以现购解决，不能直接检测的参数还可以通过软测量技术解决。与自动控制相配套的电气设备如变频调速装置等都是成熟可靠的。

DCS的软件平台功能强大，各种应用软件开发工具、网络技术与设备都很完备，可随意选择。

剩下的问题就是采用先进控制策略开发高性能的应用软件。对于先进控制，目前尚无准确完整的定义，但其特点和实际应用价值已为业内所瞩目。

传统的处理单变量的控制技术，不能满足多变量强耦合的复杂过程对控制和优化的要求。20世纪80年代末，以多变量预测控制与优化控制为主要特征的先进控制技术，首先在石油、化工、钢铁等行业得到了广泛应用。90年代，以多变量解耦、推断控制和预估、多变量约束控制、预测控制、人工神经元网络控制等先进控制技术为代表，实现了过程优化控制；在此基础上，将生产调度、计划优化、经营管理与决策纳入进来，形成了综合自动化。

与传统的 PID控制不同，先进控制是一种基于模型和知识的控制策略，它以现代控制理论和人工智能为基础，在常规控制之上建立动态协调约束控制，以适应实际生产过程的动态特性，如模型预测、推断控制、智能控制、模糊控制、无模型自适应控制等。对于氧化铝生产过程中的大时滞、多变量强耦合、被控变量与控制变量存在各种约束等工况，先进控制可以在该领域大显身手，解决常规控制所无法解决的问题。

实施了过程控制软件后，下一步就是在此基础上建立计算机网络，利用基础信息建立相关的管理信息系统。该系统不仅具备常规的信息处理能力，还应该具备对整个生产过程和管理等的分析决策能力，这就形成了整个氧化铝生产综合自动化系统。

三 实施策略

实施综合自动化的基本原则是“效益驱动”，指导方针是“先下后上、先易后难、重点突破”。

工作的出发点和落脚点，都应该是获取最大的经济效益，即解决目前存在的问题，使之在产量、质量、成本等方面，都能产生明显的效果，这就是“效益驱动”。“先下后上”是指在组成的综合自动化计算机网络拓扑结构中，应先从最下层的现场信号检测开始，进而实施现场过程控制系统，使处于上层的生产执行系统能够获取足够的、可靠的、自动生成的基础信息。否则MES成了空中楼阁，不能创造经济效益。“先易后难”是指在诸多现场控制子系统中，应根据本厂的实际基础条件，选择那些经过短期努力就能完成并见效的子项，先行实施，积累经验，为以后攻克较难的子项奠定技术基础。“重点突破”是指那些在整个流程中卡脖子的重要工序，应尽早投入人力、物力进行攻关，使整个系统的效益更为明显。

在实施生产自动化系统过程中，必将涉及到原有设备甚至局部系统的改造，如取消一些易结疤流程中的阀门，改为变频调速系统；对于大型专用设备的故障检测，需要安装必要的传感器或监控装置；增加对电、水、汽、压缩空气等计量的装置，等等。在实施MES过程中，除实施好生产自动化系统之外，还必然涉及上下左右各部门之间的信息交换、管理与决策的优化，甚至涉及到现有各部门的设置和职责。以上这些，都需要厂领导加以组织、协调、统筹运作。

四 结语

综上所述，综合自动化是提升我国氧化铝工业竞争力的重要途径。目前我国氧化铝工业的自动化水平较低，亟待以先进控制技术实施改造。国家计委已批准在山西铝厂实施“氧化铝生产过程综合自动化技术产业化示范工程”。相信，通过多方的密切合作，该项目定能取得成功，为推动氧化铝工业的技术进步，为先进控制技术在我国氧化铝工业中的推广应用，起到示范作用。发挥其作用。