李錦強(qiáng)

（廣西鼎弘樹脂有限公司，廣西 左市 532200）

廣西鼎弘樹脂有限公司年產(chǎn)3 000 t高性能樹脂綜合加工項(xiàng)目，投資4 000萬元（固定資產(chǎn)投資3 000萬元，流動(dòng)資金1 000萬元），建設(shè)6 431 m2的廠房，主要有中試車間、配電房、導(dǎo)熱油爐房、加氫車間、加氫控制室、綜合樹脂車間、倉庫、綜合樓等設(shè)施，購置生產(chǎn)線的相關(guān)設(shè)備和德國西門子S7-1500PLC（可編程邏輯控制器）、浙江中控JX-300XP分散式控制系統(tǒng)（Decentralized Control System，DCS）、浙江中控生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)（Production Information Management System，PIMS）、浙江力諾自動(dòng)閥及一批智能儀表等關(guān)鍵設(shè)備及控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)制氫、氫化、酯化、加成等全過程數(shù)字化智能化控制和生產(chǎn)，整個(gè)制造過程品質(zhì)得到完全可控，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)100%全檢能力[1]；集成過程控制系統(tǒng)（Process Control System，PCS），PIMS與企業(yè)資源計(jì)劃（Enterprise Resource Planning，ERP）系統(tǒng)，最終建成全公司各生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)節(jié)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化集成應(yīng)用智能系統(tǒng)。

1 項(xiàng)目構(gòu)成

1.1 建成以PCS為代表的基礎(chǔ)自動(dòng)化層

該層主要在制氫工段和氫化車間、綜合樹脂車間建成由德國西門子公司S7-1500PLC、浙江中控JX-300XP DCS、現(xiàn)場智能儀表和浙江力諾氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、視頻監(jiān)控、電話等組成的生產(chǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以對(duì)現(xiàn)場的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及信號(hào)報(bào)警等各項(xiàng)功能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)字化、自動(dòng)化和集中控制。

1.2 建立統(tǒng)一實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)

采用浙江中控PIMS作為生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，在中控DCS控制系統(tǒng)增加OPC數(shù)據(jù)服務(wù)器和歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器，把制氫西門子PLC控制系統(tǒng)、中控DCS系統(tǒng)、視頻監(jiān)控及電話系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成，建立統(tǒng)一實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，通過過程信息網(wǎng)絡(luò)對(duì)全廠控制系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一平臺(tái)監(jiān)控，對(duì)各系統(tǒng)的生產(chǎn)流程圖、趨勢圖、報(bào)表、報(bào)警界面統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)計(jì)劃與統(tǒng)計(jì)管理、設(shè)備管理等功能，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)瀏覽及Web實(shí)時(shí)發(fā)布，支持互聯(lián)網(wǎng)局域網(wǎng)訪問，公司管理層可以隨時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)了解生產(chǎn)實(shí)際情況，以便做出正確的決策。

1.3 建成以ERP（企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)）為代表的企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)化層

該層通過建成高速光纖連接的局域網(wǎng)，在管理層網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)部署企業(yè)ERP，并與浙江中控的PIMS系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理信息化與業(yè)務(wù)管理一體化，平臺(tái)一體化，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理、計(jì)劃管理、銷售管理、采購管理、倉庫管理、人事管理等功能，為企業(yè)決策層及員工提供決策運(yùn)行手段的智能管理平臺(tái)。

2 具體實(shí)施方案

（1）在制氫車間采用德國西門子的s7-1500plc系統(tǒng)，該系統(tǒng)由可編程控制器（SIMATIC S7-1500+200SP系列PLC）和1臺(tái)操作站、1臺(tái)工程師站組成，與現(xiàn)場智能儀表一起實(shí)現(xiàn)對(duì)制氫工段裝置的高度自動(dòng)化管理和控制。

氫氣是加氫工段重要的工藝原料，易燃易爆且難于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，必須自己生產(chǎn)才能降低生產(chǎn)成本。

制氫工序流程長，過程連續(xù)，采用PLC程序控制保證了工藝可控，達(dá)到節(jié)能、高效、產(chǎn)氣純度高的目的。PLC控制系統(tǒng)控制如圖1所示。

圖1 PLC控制系統(tǒng)控制

（2）在歧化、酯化、加氫、蒸餾等工序，因工藝復(fù)雜，工序多，控制參數(shù)各式各樣，且距離分散，分成幾個(gè)車間，只有采用DCS系統(tǒng)才能達(dá)到良好的控制目的。我們采用國內(nèi)先進(jìn)的浙大中控JX-300XP DCS控制系統(tǒng)，對(duì)各個(gè)工序的溫度、壓力、流量、液位等參數(shù)進(jìn)行采集和優(yōu)化控制，使得整個(gè)生產(chǎn)過程處于最佳狀態(tài)，極大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量?？刂葡到y(tǒng)如圖2所示。

圖2 控制系統(tǒng)

系統(tǒng)配置一臺(tái)工程師站，兩臺(tái)操作站，其中一臺(tái)作為制氫車間操作站，一臺(tái)作為綜合樹脂車間操作站，工程師站和操作站通過高速冗余工業(yè)以太網(wǎng)SCnet 與系統(tǒng)柜內(nèi)的JX-300XP控制站進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)傳輸交換，通過JX-300XP IO模塊與現(xiàn)場儀表、執(zhí)行器完成各個(gè)工藝參數(shù)讀取及調(diào)節(jié)輸出。具體的控制功能如下：①可選擇的自動(dòng)/手動(dòng)/現(xiàn)場3種控制方式。② 畫面動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)以及工藝參數(shù)。③ 自動(dòng)記錄和保存工藝參數(shù)、系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和歷史事件。④PID智能調(diào)節(jié)。⑤安全操作分級(jí)控制等。

（3）建立PIMS系統(tǒng)，在中控DCS控制系統(tǒng)增加PIMS數(shù)據(jù)服務(wù)器和歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器，把制氫西門子PLC控制系統(tǒng)、中控DCS系統(tǒng)、視頻監(jiān)控及電話系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成，建立統(tǒng)一實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，對(duì)全廠控制系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一平臺(tái)監(jiān)控，對(duì)各系統(tǒng)的生產(chǎn)流程圖、趨勢圖、報(bào)表、報(bào)警界面統(tǒng)一管理。同時(shí)與企業(yè)ERP對(duì)接，以統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理，統(tǒng)一通信、統(tǒng)一平臺(tái)，有機(jī)地整合、優(yōu)化各種獨(dú)立、分離的產(chǎn)品與技術(shù)，發(fā)揮其產(chǎn)品、技術(shù)體系的最大功能，從而產(chǎn)出最大效益，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)瀏覽及Web實(shí)時(shí)發(fā)布，支持互聯(lián)網(wǎng)局域網(wǎng)訪問，公司管理層可以隨時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)了解生產(chǎn)實(shí)際情況，以便做出正確的決策。PIMS系統(tǒng)如圖3所示。

圖3 PIMS系統(tǒng)

（4）建成以ERP（企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)）為代表的企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)化層。該層通過建成高速光纖連接的局域網(wǎng)，在管理層網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)部署企業(yè)ERP，并與浙江中控的PIMS系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理信息化與業(yè)務(wù)管理一體化，平臺(tái)一體化，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理、計(jì)劃管理、銷售管理、采購管理、倉庫管理、人事管理等功能，為企業(yè)決策層及員工提供決策和運(yùn)行手段的智能化管理平臺(tái)。

公司ERP系統(tǒng)主要包括：生產(chǎn)管理、供應(yīng)鏈管理、財(cái)務(wù)管理、決策支持四大體系。

3 結(jié)語

智能工廠的建設(shè)，使得公司生產(chǎn)效率提高20%以上，運(yùn)營成本降低了25%，產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短30%，產(chǎn)品不良品率降低了25%，能源利用率提高了12%。