施耐德電氣:以數(shù)字化驅(qū)動(dòng)的先進(jìn)過(guò)程控制加速建材與礦業(yè)雙轉(zhuǎn)型
在“雙碳”目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)下,作為我國(guó)碳排放“大戶”,加速冶金、建材與礦業(yè)等重點(diǎn)行業(yè)的碳達(dá)峰,推動(dòng)全行業(yè)的節(jié)能減排,打造綠色低碳園區(qū)等重點(diǎn)任務(wù)已成為工業(yè)領(lǐng)域雙碳的關(guān)鍵突破口。
實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),數(shù)字化技術(shù)成為了工業(yè)領(lǐng)域最有利的工具。依托通訊技術(shù)的完善,控制設(shè)備可以通過(guò)內(nèi)置的通信功能實(shí)時(shí)收集各環(huán)節(jié)生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù);同時(shí),借助控制設(shè)備運(yùn)算能力的提高,企業(yè)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析處理,找出薄弱環(huán)節(jié)并加以突破,減少能源浪費(fèi),從而實(shí)現(xiàn)整體生產(chǎn)效率的提升。
為此,越來(lái)越多的企業(yè)著眼于對(duì)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化改造,以期提升數(shù)據(jù)的分析處理和控制能力,實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效。然而,由于工藝和生產(chǎn)技術(shù)的日趨復(fù)雜,傳統(tǒng)的PID控制(比例、積分、微分控制)數(shù)字化程度有限,在沒(méi)有事先建立模型的情況下,僅借助算法驅(qū)動(dòng)控制元件來(lái)縮小實(shí)際變量和目標(biāo)值的差距;且可設(shè)定的目標(biāo)值單一,一旦涉及到多變量輸入、預(yù)判與執(zhí)行時(shí),PID就會(huì)束手無(wú)策,影響效率的進(jìn)一步提升。
施耐德電氣依托先進(jìn)的EcoStruxure架構(gòu),提供了包括的AVEVA APC先進(jìn)過(guò)程控制軟件在內(nèi)的軟硬件一體化的整體解決方案,可通過(guò)錄入現(xiàn)有數(shù)據(jù)創(chuàng)建模型,設(shè)定多個(gè)目標(biāo)值,維持實(shí)際變量在最佳區(qū)間內(nèi)波動(dòng),實(shí)現(xiàn)“卡邊操作”,提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)收益的同時(shí)減少不必要的能耗。
如下圖舉例:該流程是一家水泥廠爐內(nèi)溫度的時(shí)間變化曲線,在未引入AVEVA APC先進(jìn)過(guò)程控制軟件時(shí),爐內(nèi)溫度會(huì)圍繞設(shè)定值大幅度波動(dòng),每當(dāng)出現(xiàn)一次波動(dòng)峰值,都會(huì)產(chǎn)生不必要的能耗。而通過(guò)AVEVA APC進(jìn)行精確控制后,波動(dòng)明顯放緩,降低能耗同時(shí)減少了由于溫度過(guò)高造成的故障風(fēng)險(xiǎn)。
與傳統(tǒng)控制相比,采用先進(jìn)過(guò)程控制的水泥窯爐溫度波動(dòng)更小
在于6月8日召開的以“創(chuàng)新融生態(tài),加速雙轉(zhuǎn)型”為主題的2023施耐德電氣創(chuàng)新峰會(huì)上, AVEVA APC先進(jìn)過(guò)程控制軟件引起了行業(yè)的高度關(guān)注。在建材與礦業(yè)行業(yè)分會(huì)場(chǎng),施耐德電氣工業(yè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)建材與礦業(yè)行業(yè)高級(jí)架構(gòu)師馮靖,向行業(yè)專家、業(yè)界領(lǐng)袖和專業(yè)人士分享了施耐德電氣針對(duì)礦山與有色金屬行業(yè)的整體解決方案。其中展示的AVEVA APC先進(jìn)過(guò)程控制軟件,相較傳統(tǒng)PID控制所呈現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì),為行業(yè)加速低碳綠色轉(zhuǎn)型打開新思路。
施耐德電氣工業(yè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)建材與礦業(yè)行業(yè)高級(jí)架構(gòu)師 馮靖
數(shù)字賦能 推動(dòng)行業(yè)駛?cè)刖G色快車道
目前,AVEVA APC在冶金、建材與礦業(yè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。在甘肅祁連山水泥集團(tuán),AVEVA APC先進(jìn)過(guò)程控制軟件成功助其實(shí)現(xiàn)了水泥窯、預(yù)熱器、篦冷機(jī)和磨機(jī)系統(tǒng)的最優(yōu)化運(yùn)行,在減人增效、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí),保證了水泥窯安全、穩(wěn)定、可靠、優(yōu)化運(yùn)行。
在有色行業(yè),有著將近70年歷史的白銀有色集團(tuán)業(yè)務(wù)涵蓋銅、鉛、鋅、金、銀等有色金屬和稀貴金屬的采礦、選礦、冶煉和加工等。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中,白銀有色集團(tuán)確立了以創(chuàng)新方法驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高端化,以先進(jìn)技術(shù)助力傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化,以新發(fā)展理念引領(lǐng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)綠色化的三個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo),并從2020年起與施耐德電氣攜手開啟數(shù)字化轉(zhuǎn)型之旅。
在施耐德電氣的全流程支持下,白銀有色集團(tuán)引入了AVEVA APC先進(jìn)過(guò)程控制軟件,以系統(tǒng)辨識(shí)模型和數(shù)學(xué)模型計(jì)算為核心,將工廠控制網(wǎng)絡(luò)和管理網(wǎng)絡(luò)作為信息載體,雙方共同建立了多變量預(yù)測(cè)模型。在生產(chǎn)過(guò)程中減少人為操作干預(yù)的同時(shí),實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)操作,確保變量控得住、控得穩(wěn),最大程度的減少不必要的能耗。
如今,數(shù)字化不僅是傳統(tǒng)工業(yè)雙轉(zhuǎn)型的大勢(shì)所趨,更是其發(fā)展的內(nèi)生動(dòng)力,作為冶金、建材與礦業(yè)領(lǐng)域雙轉(zhuǎn)型過(guò)程中可靠的合作伙伴,施耐德電氣愿分享自身在自動(dòng)化和電氣化領(lǐng)域的先進(jìn)理念和技術(shù),以數(shù)字化為抓手,用覆蓋全生命周期的解決方案與服務(wù),持續(xù)助力企業(yè)降本增效實(shí)現(xiàn)“雙碳”轉(zhuǎn)型。
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