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案例頻道一、 企業概況
山東海化集團純堿廠是國家“七五”重點項目。它采用了先進的氨堿法生產工藝，原設計純堿生產能力60萬噸/年，后經擴建改造生產能力增至120萬噸/年，2004年建設60萬噸/年純堿項目一次試車成功，純堿總生產能力達到200萬噸/年。對全部生產過程實行DCS先進控制，管理過程實施MES，生產自動化管理信息化具有當今國際先進水平。
二、生產過程自動化的應用
1、純堿廠DCS系統的應用
純堿廠新線是60萬噸/年純堿新項目，全廠使用一套全集成的西門子的PCS7過程控制系統，PCS7系統集成電氣邏輯控制和自動化儀表控制為一體，總控制點為1萬多點。根據純堿廠新線的規劃設計，中央控制室設12臺操作員站、2臺工程師站、2對冗余服務器，現場設置12臺操作員站，8對AS400冗余控制器、27臺S7-300控制器，以及若干ET200站。網絡結構如下圖所示。
2005年4月，純堿廠老線系統停車大修期間對全廠所有DCS系統進行了升級、擴展、更新換代，實現了全廠集中控制，共用三套艾默生DeltaV系統，分別應用于壓縮工段，碳化、蒸吸、鹽水工段、煅燒、石灰、包裝、中央控制室等。艾默生DeltaV系統集成了全廠儀表自動化控制和電氣邏輯控制。全廠在中央控制室設12臺操作員站、3臺工程師站、3臺應用站，在現場設10臺操作員站，23對冗余控制器，控制點總數為8000多點。
2．先進控制在純堿廠的應用
隨著生產規模的不斷擴大，進一步提高裝置自動化控制水平變得日趨重要。在浙江中控軟件技術有限公司和純堿廠雙方領導的大力支持和關心下，純堿廠從2004年起即在新線石灰車間的石灰窯裝置、重堿車間的碳化裝置和壓縮車間的壓縮機裝置實施了先進控制。經雙方工程技術人員的共同努力和密切合作，克服了各種困難，已順利完成純堿廠新線13座碳化塔、7座石灰窯、7臺壓縮機系統的先進控制和優化。從2005年6月下旬開始，該項目實施的各部分先進控制和優化系統先后進入了連續運行考核。從運行的結果看，該項目的投用率達到了95%以上，有效的克服了干擾和滯后影響，大大提高了裝置的自動化水平，統一了操作人員的操作方法，降低了操作人員的勞動強度，并增強裝置各項運行指標的平穩性。在保證裝置工況良好的情況下，實現產量最大化，品質最優化。先進控制技術增強了裝置的抗干擾能力、平穩了操作；減少了產品質量波動并實現卡邊控制；提高了原料利用率、降低了能耗。同時，先進控制的實施也大大降低了操作人員的勞動強度，提高了裝置的自動化水平。
2006年，為提高其它工序的平穩運行，進一步搞好純堿生產裝置平穩性和提高效益。將在新老線全面開展重點裝置的先進和優化控制以及全廠的物料平衡。
3、生產分析數據輸入系統
工藝生產過程中各種物料分析數據的實時性和準確性直接影響工藝指標的控制和操作。我廠采用了手工分析數據通過TP數據輸入面板和微機輸入聯入DCS系統，工藝人員從DCS系統中及時獲取分析數據作為操作依據。同時部分分析數據實現了自動測量，測量儀表直接聯入DCS系統，如：中下段氣CO2含量分析、煅燒爐氣分析、石灰窯氣分析、蒸餾調和液PH值分析、精鹽水調和液PH值分析等。
4、自動化包裝系統的應用
全自動包裝生產線是吸收了國際上先進的包裝機技術，結合了純堿物料特性，能滿足純堿包裝生產需要的全自動包裝設備。核心設備由PC控制系統、伺服給進料裝置及電子計量系統等組成，實際單袋重量誤差不大于80g；外圍設備由自動上袋系統、自動開袋裝料系統、自動折邊縫包系統、自動金屬重量揀選系統和自動生產標識系統組成。先進的控制系統和完善的檢測裝置確保每一袋純堿達標進入碼垛生產線。
全自動碼垛生產線采用伺服轉位控制，由PC機控制自動編組流程、觸摸屏操作可實現4-10層任意設定，及自動供盤及排垛作業功能。完善的故障顯示和聲光報警系統可實現無人值守的自動化作業。主要設備由PC機控制系統、托盤供給系統、轉位編組系統、垛盤升降裝置及自動排垛系統構成。
三、信息化管理的應用
1、 MES系統
純堿廠的MES系統自2005年4月份開始實施，在浙江中控軟件技術有限公司和純堿廠雙方工程技術人員的共同努力和密切配合下，年底基本完成該項目。該項目是在PI實時數據庫系統平臺之上根據企業的實際需求開發了MES系統。系統主要分為兩部分，一部分是對生產的實時監控，主要是實時監控生產現狀，便于生產的實時管理，這部分主要由工藝流程圖、趨勢圖和實時生產監控相關的一些報表組成；另一部分是將實時數據和管理上的統計數據進行綜合而形成的統計報表，便于生產管理人員的決策。整個系統分為領導查詢、生產監控、工藝優化、產耗管理、物流管理、質量計量管理、儀表管理、管理參考八個子系統，并對需要進行手工輸入的部分專門設置了一個數據錄入系統，同時設置一個專門的權限管理系統。通過該系統的實施，使各種生產數據、化驗分析數據、計量數據即時的呈現在管理者和操作人員的面前，生產各種的流程圖、歷史曲線、消耗、考核、故障診斷等一目了然，為管理者指導生產提供了有力的決策。
1、 純堿廠內部網站辦公平臺的建立
純堿廠內部網站辦公平臺，是信息科技術人員在大量的考察和論證的基礎上建立的。為純堿廠10個生產車間、9個處室搭起了網站框架。各單位的信息員進行資料的上傳，實現了我廠信息的采集、信息的共享和信息的交流。該平臺包括了各種數據庫系統（關系數據庫、實時數據庫）、人力資源系統、成本中心管理系統、試題庫管理系統、即時短消息等，實現了無紙化辦公，不但提高了工作效率，同時節省了大量的電話費用、紙張、印刷費用。
2、 遠程視頻監控
我們充分利用純堿廠完善的計算機網絡資源，投資較少的情況下，在一些重要的設備和崗位上安裝了網絡視頻攝像機。該攝像機可以在任何一臺聯網的計算機上觀看監控效果，實現了對各下料口的監控、輸送皮帶的運行監控、壓縮機的監控、地磅的車輛監控、空壓站的無人值守等，共安裝網絡攝像機50余臺。將設備運轉實時情況傳至中控室和各個管理層。
四、自動化信息化建設的體會
通過不斷提高生產自動化水平和全面實施信息化管理，企業的經濟效益和社會效益非常顯著。平均噸堿蒸餾汽耗為1435.64 Kg，比去年同期降低了18.93 Kg，增創效益150余萬元。與去年同期相比，除焦炭消耗持平外，原鹽、石灰石、液氨消耗分別降低了2kg/t、22 kg/t、0.71kg/t。純堿廠在生產規模達到200萬噸/年的情況下，公司員工由2000年的2500人減少到目前的1600余人，撤銷合并生產、管理崗位二十余個。將來，在純堿廠的老線和新線的其他工序繼續實施先進控制和優化系統，實現廠領導提出的“信息化一攬子”工程；繼續加大純堿廠MES的實施，實現與供銷公司的接口，做到“管、控、營”一體化，不斷提高企業的綜合經濟效益。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號