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生产调度指挥中心建设方案

  
评论: 更新日期:2016年12月07日
1项目概况
中铝河南分公司,从建厂到现在已经有半个多世纪的历史,随着工艺的改进,产能的扩张,设备的控制手段也从落后到先进,从现场仪表到DCS,应有尽有。现在全厂分布着大大小小一百多套控制系统,五十多个控制室(氧化铝新系统19个,老系统26个,不含选矿厂、镓车间、动力车间)。随着技术的进步,生产控制的趋势是在向集中化、智能化方面发展,很多化工企业例如兴安化工和中铝山东分公司都实现了全厂生产的集中控制,实现了调度控制场所集中化、生产组织架构扁平化、人员岗位配置精简化、调度管理流程简单化、管理制度体系现代化,并优化了生产,取得了很好的经济效益。同样,实施生产调度管理中心项目也必然会给河南分公司带来管理上的变革和企业效益的增加。
河南分公司生产指挥调度中心项目计划分2到3期实施,项目一期包括氧化铝新系统、原氧化铝八车间(平盘、焙烧)、9组种分。项目二期包括氧化铝老系统。热电、水电、碳素根据河南分公司的需要在二期实施或在三期实施。
1.1项目建设目标
同行业标杆企业的水平,主要体现在三点:
1、推进生产管控模式改革,科学调整生产组织架构
        2、减少生产管理环节,整合优化资源,降本增效
        3、优化人力资源配置,提高执行力
 
投资省,见效快,合岔时间短,兼顾中长期投资成本。
稳定、安全、可靠、可扩展等性能良好,维护成本低。
1.2项目内容
河南分公司生产调度指挥中心项目分两期实施,一期包括氧化铝新系统和平盘焙烧部分,二期包括氧化铝老系统部分和热电、碳素、水电等相关单位。
一期项目实施范围包括控制系统的整合集中、生产调度指挥中心建设、生产指标管理信息系统等三方面内容。
1.控制系统整合集中
项目一期控制系统整合集中内容包括氧化铝新系统配料、溶出、沉降、分解、老系统9组种分、蒸发和原八车间的平盘、焙烧。该部分包括18套HoneyWell公司的DCS系统、12套西门子的PLC系统、1套三菱的PLC系统和1套AB的PLC系统,共计32套系统。
一期控制系统清单如下:

 

一期控制系统清单
车间
序号
控制系统名称
CPU/控制器型号
厂家
配料
1
A组石灰炉控制系统
S7-300
西门子
2
B组石灰炉控制系统
S7-300
西门子
3
C组石灰炉控制系统
S7-300
西门子
4
化灰机控制系统
S7-300
西门子
5
原料磨控制系统
C200
HoneyWell
6
破碎控制系统
1756-L61
AB
溶出
7
A组管道化控制系统
C200
HoneyWell
8
B组管道化控制系统
C200
HoneyWell
9
C组管道化控制系统
C200
HoneyWell
10
D组管道化控制系统
C200
HoneyWell
沉降
11
叶滤控制系统
C200
HoneyWell
12
沉降控制系统
C200
HoneyWell
13
絮凝剂控制系统
S7-300
西门子
14
外排泵控制系统
S7-300
西门子
分解
15
40米沉降系统
S7-300
西门子
16
A组分解槽控制系统
C200
HoneyWell
17
B组分解槽控制系统
C200
HoneyWell
18
A组种分槽搅拌控制系统
S7-300
西门子
19
B组种分槽搅拌控制系统
S7-300
西门子
 
9组种分控制系统
C200
HoneyWell
20
种分循环水控制系统
S7-300
西门子
蒸发
21
A组蒸发器控制系统
C200
HoneyWell
22
B组蒸发器控制系统
C200
HoneyWell
焙烧
23
2#沸腾炉控制系统1350
C200
HoneyWell
24
4#焙烧炉控制系统1350
C200
HoneyWell
25
5#平盘过滤控制系统
C200
HoneyWell
26
3#焙烧炉控制系统1850
C200
HoneyWell
27
3#、4#平盘过滤控制系统
C200
HoneyWell
28
换热器 CPU224XP-CN
S7-200
西门子
29
1#沸腾炉控制系统1850
C200
HoneyWell
30
1#2#平盘过滤控制系统
A2ASH(S1)
三菱
31
3、4#热水加热器
S7-200 224XP
西门子
二期控制系统清单如下:

 

氧化铝厂老系统控制系统清单
车间
序号
控制系统名称
CPU/控制器型号
厂家
原料
1
3#石灰炉控制系统
A2USHCPU-S1
三菱
2
4#石灰炉控制系统
Q02HCPU
三菱
3
5#石灰炉控制系统
A2ASHCPU-S1
三菱
4
6#石灰炉控制系统
A2USHCPU-S1
三菱
5
破碎东扩控制系统
Q12H
三菱
6
原矿浆配料(格子磨)控制系统
C200
HoneyWell
7
生料浆配料控制系统
A1ASCPU
三菱
8
后加矿
Q12PHCPU
三菱
沉降
9
三沉降控制系统
C200
HoneyWell
10
三沉降老粉状絮凝剂控制系统
Q02HCPU
三菱
11
三沉降新粉状絮凝剂1/2系统
Q12HCPU
三菱
12
三沉降液体絮凝剂
S7-300 CP314
西门子
13
一沉降液体絮凝剂控制系统
S7-300 CP314
西门子
14
一沉降粉状絮凝剂控制系统
Q02HCPU
三菱
15
二沉降(主体)流程控制系统
Q12HCPU
三菱
16
二沉降液体絮凝剂控制系统
S7-300 CP314
西门子
17
二沉降粉状絮凝剂控制系统
Q02HCPU
三菱
熟料
18
1#煤磨控制系统
Q02HCPU
三菱
19
2#煤磨控制系统
Q02HCPU
三菱
20
3#煤磨控制系统
Q02HCPU
三菱
21
4#煤磨控制系统
Q02HCPU
三菱
22
煤粉磨控制系统
Q02HCPU
三菱
23
油隔泵控制系统
 A2USHCPU-S1
三菱
24
1#熟料窑控制系统
Q02HCPU
三菱
25
2#熟料窑控制系统
Q02HCPU
三菱
26
3#熟料窑控制系统
Q02HCPU
三菱
27
4#熟料窑控制系统
Q02HCPU
三菱
28
熟料窑窑尾画面
Q02HCPU
三菱
29
1#~2#电收尘系统
Nais fp3
东芝
30
3#电收尘系统
S7-200 226CN
西门子
31
4#电收尘系统
Q02HCPU
三菱
32
脱硅监控系统
A2USCPU-S1
三菱
33
分离絮凝剂自动配料系统
S7-300 314
西门子
34
赤泥外排计算机系统
S7-300 314
西门子
35
立式叶滤机控制系统
S7 315-2DP
西门子
36
叶滤机监测系统
A2USCPU-S1
三菱
37
沉降絮凝剂自动配料系统
Q06PHCPU
三菱
38
沉降热水加热器控制系统3#4#
S7-200,CPU224
西门子
分解
39
砂状东段槽上监控系统
A2USH-S1
三菱
40
砂状东段槽下监控系统
A2USH-S1
三菱
41
种分槽监控系统
A2AS(S1)
三菱
42
ⅢⅤⅥ组机械搅拌监控系统
A2AScpu-S1
三菱
43
Ⅳ组机械搅拌监控系统
A2AScpu-S1
三菱
44
Ⅷ组工艺监控系统
A2AScpu-S1
三菱
45
Ⅷ组搅拌监控系统
A2AS(S1)
三菱
46
细氢铝监控系统
Q02HCPU
三菱
蒸发
47
四蒸发控制系统
C200
HoneyWell
48
五蒸发控制系统
C200
HoneyWell
49
六蒸发控制系统
C200
HoneyWell
50
七蒸发控制系统
C200
HoneyWell
51
大蒸发监控系统
A2AScpu-S1
三菱
52
大蒸发回水监控系统
A2AScpu-S1
三菱
溶出
53
一管主控室控制系统
logix5555(1756)
AB
54
一管后增浓
S7-300(315-2DP)
西门子
55
一管熔盐炉电加热
logix5555(1756)
AB
56
一管熔盐炉控制系统
logix5555(1756)
AB
57
二管主控系统
C200
HoneyWell
58
三管主控系统
C200
HoneyWell
59
二、三管后增浓
S7-300(315-2DP)
西门子
60
二管电加热
logix5550(1756-L1)
AB
61
二管熔盐炉控制系统
logix5550(1756-L1)
AB
62
三管熔盐炉控制系统
C200
HoneyWell
63
二管隔膜泵控制系统
1756-L55M23
AB
64
四管主控室控制系统
C200
HoneyWell
65
四管熔盐炉控制系统
C200
HoneyWell
66
四管后增浓
S7-300(CPU 315-2DP)
西门子
项目实施后所有系统都集中到生产调度指挥中心进行生产监控,除部分需要现场操作设备的工序外所有控制室都整合到生产调度指挥中心,原控制室保留一台操作站,平时不具备操作权限,可供现场巡检人员使用,在紧急情况下可以授以操作权限。需要保留的现场控制室会保留原有的操作站,从功能上说生产调度指挥中心可以直接控制,但从安全和生产实际的角度考虑,此部分系统的操作权限设置在现场控制室,生产调度指挥中心只负责监控,项目一期需保留的现场控制室共计4个,见下表:
一期需保留的现场控制室
1
化灰机控制室
需现场控制化灰机
2
原料磨控制室
需现场控制磨机
3
破碎控制室
需现场控制破碎机
4
种分循环水控制室
需现场控制冷却塔、水泵等
项目一期实施后取消的现场控制室共计15个,见下表:
一期取消的现场控制室
车间
序号
控制室
 
配料
1
石灰炉控制室
整合到生产调度指挥中心
溶出
2
管道化控制室
沉降
3
叶滤控制室
4
沉降控制室
5
新系统外排控制室
分解
6
40米沉降控制室
7
种分控制室
 
9组种分控制室
蒸发
8
蒸发控制室
焙烧
9
2#炉控制室
10
5#平盘控制室
11
3#炉控制室
12
3#4#平盘控制室
13
1#炉控制室
14
1#2#平盘控制室
二期也同样需要保留少量现场控制室和其余现场控制室都取消,取消后的现场控制室保留控制系统盘柜、服务器和一台操作站。
2.生产调度指挥中心建设
生产调度指挥中心定于
 
项目二期实施范围包括氧化铝老系统、水电、热电。内容包括控制系统优化集成、生产监控系统、管控系统集成、能源管理中心建设、设备运行管理系统等几方面的内容。
 
1.3整体规划方案
河南分公司生产调度指挥中心项目分两期实施,一期包括氧化铝新系统和平盘焙烧部分,二期包括氧化铝老系统部分和热电、碳素、水电等相关单位。
项目一整体规划包括以下功能,控制系统集中整合、全厂生产视频系统建设、全厂管控系统建设、设备生产运行管理建设,能源管理中心系统建设。
控制系统集中整合包括了全公司氧化铝、热电、水电、碳素等生产部门的控制系统集中整合优化。由于是老厂,从一开始建设到规模不断扩大,设备不断增加,河南分公司的控制系统也因为建设的年代不同品牌、版本差异较大。针对这个特点,我们采取统一规划、分步实施、2个平台的方案。统一规划是指将所有控制系统都通过改造统一到以太网通信,并对全厂所有的控制系统IP地址、Vlan划分、命名规则等作一个统一部署,组建一个全厂的生产控制网络。分步实施是指先易后难,先将目前整合比较容易的氧化铝新系统部分,初步建立全厂生产控制网络,为以后扩展整合其他部分打好基础,并通过一段时间的调整运行积累一些管理革新、人员培训方面的经验,为以后全厂的集中作好储备。2个品牌是指DCS采用HoneyWell的控制系统和平台,PLC平台统一为西门子WinCC平台,2个平台之间可以通过OPC共享数据。

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