活動鏈接:2013年控制網(wǎng)行業(yè)專題---自動化助力礦業(yè)向數(shù)字化發(fā)展
羅克韋爾自動化礦山行業(yè)應(yīng)用專員 馬國盛
近年來,隨著對煤炭、鐵礦石、有色金屬礦需求量的增加, 羅克韋爾自動化在礦山行業(yè)的業(yè)務(wù)也隨之保持快速發(fā)展。羅克韋爾自動化礦山行業(yè)應(yīng)用專員馬國盛表示:“羅克韋爾自動化作為全球領(lǐng)先的自動化產(chǎn)品供應(yīng)商,以其世界級的產(chǎn)品、系統(tǒng)集成架構(gòu)、增值服務(wù)以及本地化的專業(yè)技術(shù)實力為礦山行業(yè)客戶提供工業(yè)自動化、能源控制和信息化等全方位的解決方案,幫助礦山行業(yè)用戶提高產(chǎn)能、降低能耗、減少整體投資。”
集成的優(yōu)勢
據(jù)馬國盛介紹,目前羅克韋爾自動化公司可為礦山行業(yè)用戶提供從“坑口”到“港口”的解決方案, 產(chǎn)品覆蓋低壓電器到信息化的產(chǎn)品,具體如下:控制系統(tǒng), 包括ControlLogix、CompactLogix、ation)。現(xiàn)場總線、工控機、上位軟件等;變頻器,包括PowerFlex753/755系列標準變頻器、PowerFlex6000/7000中壓變頻器;低壓電器,包括按鈕、開關(guān)、指示燈、軟啟動器、E3+等;以及智能馬達控制中心(MCC) 、優(yōu)化控制、能源管理、信息化等產(chǎn)品及解決方案。
馬國盛認為羅克韋爾自動化為礦業(yè)所提供的產(chǎn)品和解決方案除了具有高可靠性、先進性、開放性、可擴展性、高效性的特點,其核心優(yōu)勢更在于各系統(tǒng)的高度集成(IA+IMC+Information):“由Logix控制平臺和FactoryTalk軟件套件組成的集成架構(gòu)與羅克韋爾自動化智能電機控制系統(tǒng)的結(jié)合,帶來如下優(yōu)勢:加速系統(tǒng)設(shè)計、更高的績效、更好的預(yù)測與預(yù)防意外停機的能力、對礦山生產(chǎn)過程變化的更快反應(yīng)。該集成方式采集的有關(guān)電機績效的數(shù)據(jù)有助于改善操作各步驟中的決策,同時允許更高效的系統(tǒng)組態(tài)和監(jiān)測。”
顯然,已經(jīng)有很多用戶從羅克韋爾自動化集成解決方案中獲益。神華寧煤集團梅花井選煤廠項目(包括一期與二期)設(shè)計產(chǎn)能12Mt/a,在該項目中動力、控制、通訊及信息高度集成,低壓電機控制中心(MCC)在傳統(tǒng)MCC基礎(chǔ)上集成通訊介質(zhì)、智能電機控制元件和MCC監(jiān)視軟件于一體,構(gòu)成智能電機控制中心(IMC)。通過現(xiàn)場總線與控制層緊密連接,為控制與管理提供海量現(xiàn)場信息,顯著簡化現(xiàn)場接線,降低工程集成時間,減少意外停機率,降低設(shè)備維護成本,項目中提供多種預(yù)警機制,改變設(shè)備傳統(tǒng)被動維護模式為主動維護模式,利用設(shè)備運行信息進行預(yù)防性維護,可以將故障限制在出現(xiàn)之前,為用戶帶來可觀的經(jīng)濟效益,獲得良好的投資回報。HHHHHH自動化水平的進一步提升、預(yù)測預(yù)報功能進一步加強、遠程監(jiān)視控制、標準化、信息化、節(jié)能降耗、安全等將成為未來礦業(yè)自動化的主要發(fā)展趨勢。
選煤廠集控中心通過千兆單模光纖以太網(wǎng)與寧東洗選中心連接,寧東洗選中心目前下轄十個選煤分廠,使用羅克韋爾自動化提供的FactoryTalk Historian,FactoryTalk VantagePoint等信息化軟件對各分廠生產(chǎn)現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)集中采集及監(jiān)視,同時對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,為企業(yè)管理層提供直觀、準確、完整的決策依據(jù)。
助力現(xiàn)代化礦山
礦業(yè)自動化市場由傳統(tǒng)的“滿足基本生產(chǎn)要求”逐漸向“智能化礦山”轉(zhuǎn)變,由原有的粗放型管理向精益化管理轉(zhuǎn)變,體現(xiàn)在礦山行業(yè)對智能元器件的聯(lián)網(wǎng)功能、控制系統(tǒng)的安全可靠性、管理和控制一體化等均有廣泛的需求。與此同時,國際上一些礦業(yè)公司也逐步將設(shè)計、工程或采購中心放在中國,這些國際礦業(yè)公司在自動化方面有著豐富的經(jīng)驗,對于標準、規(guī)范、管理等方面有著獨到的見解。國內(nèi)總包商、設(shè)計院、集成商等通過與他們的合作在自動化方面不斷的提高,這對于自動化生產(chǎn)廠商來說面臨新的機遇和挑戰(zhàn)。 馬國盛認為:自動化水平的進一步提升、預(yù)測預(yù)報功能進一步加強、遠程監(jiān)視控制、標準化、信息化、節(jié)能降耗、安全等將成為未來礦業(yè)自動化的主要發(fā)展趨勢。
近年來,礦業(yè)安全事故頻發(fā),馬國盛認為其原因與其生產(chǎn)環(huán)境、人員、管理、設(shè)備等都有關(guān)系:“作為自動化產(chǎn)品提供商, 我們希望通過技術(shù)的改進、提高系統(tǒng)的可靠性、信息化管理等幾個方面,盡量減少人員去現(xiàn)場的時間,提供預(yù)警設(shè)備等方式來避免事故的發(fā)生。”
據(jù)其介紹,目前自動化技術(shù)在幾個方面可以減少或者預(yù)防事故的發(fā)生:
• 設(shè)備預(yù)警。一些事故的發(fā)生是由于設(shè)備出現(xiàn)了故障,從而引起人員的傷亡。例如通風(fēng)設(shè)備一旦出現(xiàn)故障,很容易造成企業(yè)停產(chǎn)或者更嚴重的情況出現(xiàn)。如果在風(fēng)機設(shè)備中安裝狀態(tài)檢測產(chǎn)品,實時去監(jiān)測其運行溫度、軸振動等參數(shù),并通過現(xiàn)場總線與控制系統(tǒng)連接,當設(shè)備發(fā)生故障之前,系統(tǒng)或管理人員就可以預(yù)先知道其故障點、故障原因及可能發(fā)生故障的時間,提前對設(shè)備進行維修維護,從而就可以避免事故的發(fā)生。 羅克韋爾自動化的Entek系列產(chǎn)品就可以幫助用戶實現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢測。
• 完善系統(tǒng)中的報警和故障信息。通過增加相應(yīng)的檢測信號,并使其進入控制系統(tǒng)中;低壓電器和變頻器等采用總線連接方式;這些功能均可以讓操作員在中控室中即可看到現(xiàn)場設(shè)備的運作情況,當故障發(fā)生時方便的得知其原因,減少現(xiàn)場故障解決時間,從而減少事故的發(fā)生。
• 通過MES系統(tǒng)來提高管理水平。采用FactoryTalk Historian, FactoryTalkVantagePoint,F(xiàn)actoryTalk Metrics等軟件,可以將所有的現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行存檔和分析, 從而了解現(xiàn)場設(shè)備的利用率、分析設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率、原因等。另外故障發(fā)生時的快速恢復(fù)也是非常重要,F(xiàn)actoryTalk AssetCentre產(chǎn)品可以實現(xiàn)快速的災(zāi)難恢復(fù),將控制程序快速下載到相應(yīng)的控制器,避免版本的混亂造成的意外發(fā)生。
• 遠程監(jiān)視控制及遠程維護功能。
對于礦山行業(yè)的未來發(fā)展,與自動化行業(yè)同樣緊密相關(guān)的是受粗放型增長模式和資源依賴型特征局限,傳統(tǒng)礦業(yè)的發(fā)展模式面臨著前所未有的轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn),礦山行業(yè)正在經(jīng)歷兼并整合的過程,以建設(shè)大型現(xiàn)代化礦山、加強現(xiàn)有大中型礦山技術(shù)改造和淘汰落后產(chǎn)能,全面提升礦山行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平為今后礦山行業(yè)發(fā)展的重點。
馬國盛認為這對于礦業(yè)自動化市場將帶來機遇和挑戰(zhàn):“現(xiàn)場信息的高度集成是建立現(xiàn)代化礦山的基本條件,傳統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)不能為遠程監(jiān)控提供足夠的現(xiàn)場信息,即傳統(tǒng)的自動化控制對現(xiàn)場的設(shè)備可視化較低,未來礦山行業(yè)的動力、控制、通訊及信息將高度融合,采集的礦山行業(yè)的安全、生產(chǎn)、控制、管理等相關(guān)現(xiàn)場信息與數(shù)字化的礦山空間固有信息(如地理地貌、井下地質(zhì)、開采方案、已完成的井下工程等)有機結(jié)合在一起,形成一個高度信息化、自動化、智能化,高安全、高效率和高效益,意義廣泛的現(xiàn)代化礦山。
同時,馬國盛還特別強調(diào)打造現(xiàn)代化礦山對于信息化建設(shè)也將產(chǎn)生廣泛的需求:“當今礦山企業(yè)逐漸向集團化發(fā)展,在全礦綜合自動化的基礎(chǔ)上建立企業(yè)級的集控中心也是礦山自動化發(fā)展的趨勢。企業(yè)級集控中心將跨越不同地域的礦井實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備、控制、信息等集中統(tǒng)一管理,建立企業(yè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫,在充分進行數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)上,匯總分析用于企業(yè)管理層的決策支持系統(tǒng)的數(shù)據(jù),實現(xiàn)礦山的管控一體化,使企業(yè)的自動化成為重要的決策支持系統(tǒng)。企業(yè)級集控中心將成為礦山企業(yè)未來的技術(shù)支持中心、生產(chǎn)指揮控制中心和決策支持中心。”
摘自《自動化博覽》2013年1期