項目背景
馬來西亞關丹產業園- 350萬噸聯合鋼鐵企業(ASSB鋼廠)成立於2016年,為廣西北部灣聯合鋼鐵投資有限公司投資的新廠區,具備全廠信息化系統建設的優勢。
因此,集團公司以「公司統一規劃」為指導,「生產全局管控及多能源介質綜合平衡管理」為原則,構建全廠信息化EPC系統。該系統定位為以計算機網絡技術為基礎,對全廠性公輔設施、過程監控、能源管理、能源調度、生產調度、檢化驗管理、計量系統、倉庫管理等進行一體化管控。其最終對外招標的項目為生產管理調度、全廠檢化驗信息系統及全廠能源管理系統部分。
項目概述
本項目是一套集生產調度管理、能源管理、檢化驗全業務流程管理的綜合信息化系統,項目過程中,首先通過相關硬體設備及配套軟體的投入,完成現場工業網絡的搭建,為生產調度及能源管理和檢化驗系統提供了基礎的數據及應用環境。隨後,在此基礎上建設生產調度管理系統,實現了對全廠生產狀況的實時管控。最後,實現通過能源管理系統對能源的生產、分配、使用環節實行扁平化的監控、管理和系統優化;通過檢化驗系統為對原材料、半成品、產成品的業務流轉、調撥、盤點實現對產品材料、質量的統一管理,完成了項目的建設,滿足了集團公司的全部需求。
本系統的建設從生產、調度、能源、檢化驗多角度全面規範節能、調度、管理,實現管理制度化、制度流程化、流程表單化、表單信息化的節能調度管理體檢建設。主要建設內容包括:
車間數據採集網絡的建設,應用工業採集網關,通過工業「環+星」型網絡,實現生產、能源、檢化驗及相關輔助設備統一數據採集與管理;建立實時資料庫平臺,向下集成對設備、SCADA的數據採集,向上支撐綜合信息化系統,實現互聯互通,構建企業級數據管理中心;建立全廠檢化驗信息系統,主要實現對全廠檢驗樣品(原料、半成品、成品)的檢化驗流程管理、審批管理、檢驗方案管理、數據管理等功能,為產品質量及生產過程的追溯提供可靠的數據支撐;建立全廠能源管理系統,實現對工廠能耗標準和計劃的下達、能耗情況的遠程在線監測及實時記錄,從而進一步實現能源預測、高能耗預警等,精準的統計出能源數據,為管理者提供有力的數據資料。同時,還有助於排查能源利用方面存在的問題和薄弱環節,挖掘節能潛力,尋找節能方向,降低能源消耗和生產成本,提高企業經濟效益。價值亮點
3.1. 項目亮點
異構數據集成化:通過採用自主研發的工業採集網關,對不同的子系統、設備、智能儀表等數據進行集中匯總、分類和預處理,為信息系統提供統一的數據接口,徹底解決因現場設備協議不一致所帶來的數據無法接入和協議管理混亂等問題,為異構設備數據採集與綜合信息化系統提供安全、可靠、穩定的基礎;全集成信息化:通過採用靈活的模型設計,可實現基於工廠業務模型層次化設計,提供用戶模型設計工具,自由搭建符合企業及工廠的業務模型,滿足不同系統業務的要求。基於綜合信息平臺通過能源管理平臺Forcecon-EMS產品基礎上增加檢化驗模塊功能,快速完成平臺開發,大幅節約了時間成本。3.2. 項目價值
通過該項目的建設,實現了對全廠主要生產工序各類能源介質的產、供、消耗及生產實時狀態進行集中監控管理,為生產、調度、能源實現實時、精細、動態管控、用能設備安全狀態監視、預警與故障應急處理,最終通過能源消耗分析、能源成本分析、統計考核等實現精細化管理,達成節能減排的整體優化目標。
在該項目中,檢化驗中心、力學實驗室、軋材成品檢驗室等各試驗室對產品性能數據、工藝控制樣數據和檢測質量精度數據均上傳到了綜合信息化平臺,從而實現了標準樣品庫的管理、文件共享,以及逐級審批,實現了無紙化辦公,並加強了信息流通的效率。
解決方案
4.1. 設計概述
本項目中系統的集成,完全採用力控自主研發產品:「工業採集網關 +企業實時歷史數據pSpace +綜合信息化系統(由能源管理系統ForceCon-EMS+檢化驗系統構成)」構成的聯合部署方案,主要由三個層次組成,即:數據採集層、數據中心層、綜合信息層,這些建設內容都集中在信息化框架中。
數據採集層:由工業採集網關通過全廠網絡從各工藝控制系統中採集各能源介質在產生、輸配及消耗過程中的數據,主要能耗設備運行參數及狀態,以及檢化驗系統檢驗數據等,並進行數據集中匯總、分類和預處理。隨後,向上層多個不同應用平臺系統進行數據轉發,保證數據來源的時效性及準確性。數據中心層:應用實時歷史資料庫pSpace,通過網絡從工業採集網關獲取數據,實現對現場生產數據的採集、控制,並實現對已採集的數據進行計算、分析、統計等處理,包括:通過實時監控畫面、趨勢圖等方式對全廠生產狀況進行集中監測;通過對公輔及能源介質實時數據監控,實現能源介質管網調配及管網平衡、生產系統的集中管理調度功能等。實時資料庫採用冗餘部署結構,基於心跳檢測實現故障轉移,伺服器連接至磁碟陣列共享數據存儲。綜合信息層:採用能源管理平臺Forcecon-EMS建設綜合信息化系統(能源管理系統及檢化驗系統),並由數據中心層獲取實時數據,平臺通過豐富的報表、曲線、棒圖等為客戶展現能流分析、能源績效、能耗對比、能源對標及檢化驗流程審批、過程管理等各項管理功能。4.2. 系統框架
本解決方案中,主要包含五個部分建設:數位化功能建設、信息化功能建設、跨平臺功能建設、智能化功能建設,以及安全性功能建設。項目的核心部分為:數位化工業網絡建設以及綜合信息化系統建設兩部分內容。
4.3. 系統功能
本項目是一套集生產調度、過程監控、能源管理、能源調度、檢化驗為一體化的信息化平臺,實現對冶金企業的生產、輸配、調度管理、信息分析、異常處理等進行全方位、多維度、廣跨度的系統性管理。
4.3.1. 生產調度
生產調度功能通過實時監測生產工藝過程、生產運行狀況、設備狀態等,可快速、準確地為調度人員提供分析支持,同時為生產管理人員進行科學管理提供決策依據,保證了生產的安全和穩定性。
系統功能包括:電力系統運行圖、水管網實時監控、電管網實時監控、氣管網實時監控、燒結廠生產調度、煉鋼廠生產調度等。
4.3.2. 能源管理系統
通過建設能源管理系統,建立了科學的能源管理體系,實現對企業的能源需求和消耗的狀況實時掌握,為管理者提供優化能源使用的科學依據,實現了能源使用的合理優化,節能潛力的深度挖掘。
系統功能包括:能源設備管理、能源調度管理、能源計劃管理、能源績效考核、能源指標管理、能源統計分析、能源質量管理、能源報警管理、能源平衡管理、能源折耗標煤等。
4.3.3. 檢化驗系統
通過建設檢化驗管理系統,將檢化驗中心、焦化試驗室、煉鋼快速分析室、水渣分析室及軋材成品檢驗室的樣品原料、半成品、成品接樣到獲取結果的整個檢化驗過程,及其全過程數據進行全面的管理,嚴格監管跟蹤樣品及流程審批的每個流通環節,提高了檢化驗過程的整體效率。
系統功能包括:系統管理、任務管理、樣品跟蹤、檢驗過程管理、檢驗標準管理、檢驗數據管理、報表管理等。
技術提取
採用了「ESB總線」模式,這是一種在鬆散耦合的服務和應用之間標準的集成方式,用以管理和簡化應用之間的集成拓撲結構;採用了服務程序和數據服務程序分離的分布式技術,達到均衡效率、分散風險,同時易於擴展、支持大規模化;通過應用跨平臺技術,打破了作業系統的局限性,可使系統靈活運行於Windows、RedHat、Ubuntu、CentOS等作業系統;使用了高效的NoSql技術,以二進位數據存儲,實現高並發讀寫、海量數據的高效率讀寫,提高系統擴展性和可用性。更多技術分享微信請搜索「力控元海」,了解更多行業解決方案!