隨著(zhù)化工行業(yè)對過(guò)程操作安全性、平穩性、優(yōu)化性及信息集成化要求的提高,對控制系統的開(kāi)放性、靈活性、可靠性、可維護性以及綜合信息處理能力也在相應地上升。作為西門(mén)子(中國) 有限公司自動(dòng)化與驅動(dòng)集團推動(dòng)工業(yè)革新的前沿,上海西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化有限公司 (簡(jiǎn)稱(chēng)SIAS) 發(fā)展至今,在化工領(lǐng)域創(chuàng )立了良好的工程服務(wù)業(yè)績(jì)。今天,SIAS又在吉林燃料乙醇工程項目中再創(chuàng )佳績(jì),有力協(xié)助我國第一個(gè)大型燃料乙醇基地初步建成。
那么,從開(kāi)始對吉林燃料乙醇項目志在必得,到設計實(shí)施方案的反復推敲,以及最后建成運行,上海西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化有限公司在整個(gè)工程中究竟以何新技術(shù)和服務(wù)優(yōu)勢贏(yíng)得吉林燃料的信任和贊譽(yù)的?就著(zhù)這個(gè)問(wèn)題,上海西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化有限公司(下稱(chēng)SIAS)高級項目經(jīng)理紹海榮先生做了一番介紹。
您好,感謝接受這次采訪(fǎng),燃料乙醇對大多數人來(lái)說(shuō)還比較陌生,可否請您先為這次吉林項目做個(gè)簡(jiǎn)要的概述性描述?
紹海榮:可以說(shuō),燃料乙醇作為一種新型的節能、環(huán)保燃料,將在我國有廣大的市場(chǎng)前景。車(chē)用乙醇汽油是將變性燃料乙醇與普通汽油按一定比例調合混配而成的新型汽車(chē)燃料,是一種清潔、綠色能源。一方面,我國近年來(lái)糧食連年豐收,卻存在糧價(jià)低、賣(mài)糧難、農民收入增長(cháng)緩慢的問(wèn)題。另一方面,我國人均石油資源占有量目前僅為世界平均水平的十分之一,人均占有油氣資源相對貧乏。而以目前中國汽油年消耗量計算,即使全部改為使用乙醇汽油,生產(chǎn)乙醇所需的玉米也僅占全國玉米年產(chǎn)量的8%,不會(huì )危及國家的糧食安全。這樣, 國家不但可以緩解石油資源日益緊缺的矛盾,而且將擁有一個(gè)可靠的糧食調控手段,有助增加和穩定農民收入,實(shí)現農業(yè)產(chǎn)業(yè)化的良性循環(huán)。
所以,推廣使用乙醇汽油是國務(wù)院確定的一項重大戰略決策,已納入我國經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展"十五"規劃綱要。這次吉林60萬(wàn)噸/年燃料乙醇項目是國務(wù)院在2001年確定的中國燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的試點(diǎn)、示范工程,也是“十五”重點(diǎn)建設項目之一,總投資近30億元。這次建成投產(chǎn)的是的吉林乙醇一號生產(chǎn)線(xiàn),年產(chǎn)30萬(wàn)/噸,是目前我國最大的燃料乙醇生產(chǎn)基地。
雖然SIAS在諸多領(lǐng)域創(chuàng )造了佳績(jì),但是參與燃料乙醇基地的建設還是前所未有的。工程的連續性、高安全性和環(huán)境等因素決定了工程的復雜性,那么,面對這些,SIAS是如何解決的?
紹海榮:在一些領(lǐng)域,諸如化工、燃料、食品等行業(yè),其生產(chǎn)工藝和流程對整個(gè)自動(dòng)化系統提出相當高的要求。這次吉林項目工程,是以玉米為原料生產(chǎn)燃料乙醇與聯(lián)產(chǎn)高蛋白飼料DDGS和精制玉米油,其主要工序包括:玉米的貯存與清選、原料粉碎、玉米脫胚、液化和糖化、發(fā)酵和蒸餾、酒糟液的分離和干燥、分離清液的蒸發(fā)濃縮、毛油的制取、玉米油的精煉,以及配套的公用工程。
比如脫胚制漿和原料粉碎階段,玉米中含有豐富的脂肪,可以提煉食用植物油的極品―玉米油。但由于玉米中脂肪的存在,促使酒精發(fā)酵過(guò)程中酸度的上升,并對酵母菌的繁殖和新陳代謝產(chǎn)生不良的影響,必須去除這些皮、胚混合物,減輕粉碎、蒸煮及液化、糖化、蒸餾的工作負擔,增大乙醇的生產(chǎn)能力。根據要求,我們設置的對該工段的系統控制包括:和稱(chēng)重系統通信實(shí)現原料進(jìn)料計量控制,玉米浸泡系統的順序控制,原料粉碎系統的控制, 同時(shí)和胚芽干燥系統以及氣力輸送系統設備自帶的控制器通信。
總體來(lái)說(shuō),我們?yōu)榧秩剂系目刂埔?,我們要求過(guò)程控制系統具有這些特性:
(1)系統具有現場(chǎng)總線(xiàn)功能以及遠程IO功能,由于燃料乙醇各工段裝置相互間的距離較遠,采用集中IO布置,工程中電纜敷設、安裝施工的花費將很大。
(2)IO系統最好具有本安模塊,以適應液體儲運、蒸餾、玉米油工段的需要。
(3)系統具有開(kāi)放的控制層網(wǎng)絡(luò ),由于本系統需要和相當數量的現場(chǎng)控制設備如汽車(chē)衡、軌道衡、DDGS干燥機、臥螺離心機等通信,系統應具有很強的軟連接技術(shù)。
(4)方便的實(shí)現各種控制算法,尤其是順序控制和配方控制。
(5)具有開(kāi)放的數據平臺,能和制造執行系統MES方便的連接,以便及時(shí)傳送生產(chǎn)信息和執行調度指令,進(jìn)行全廠(chǎng)優(yōu)化管理。
就像您剛才說(shuō)的,整個(gè)工程相當復雜,那么在這過(guò)程中遇到哪些困難過(guò)嗎?
紹海榮:從我國現階段酒精生產(chǎn)企業(yè)的自動(dòng)化水平來(lái)看,自動(dòng)化水平參差不齊,很多企業(yè)還停留在用幾塊可編程控制器PLC加一些常規模擬表的水平上,不符合大型燃料乙醇裝置生產(chǎn)連續化和集成化的要求。為此,我們選擇西門(mén)子公司過(guò)程控制系統SIMATIC PCS7。SIMATIC PCS7作為新一代的過(guò)程控制系統已具有完善的可靠性、安全性和容錯性,開(kāi)放的系統集成平臺,又融入了現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的應用,完全符合吉林項目的特性,已為燃料乙醇裝置實(shí)現綜合自動(dòng)化系統CIPS提供了豐富的技術(shù)條件。
SIAS不僅負責對乙醇裝置及公用工程裝置的控制,還要負責與其他第三方設備的通訊。項目使用的最先進(jìn)的PCS7過(guò)程控制系統,包括2臺工程師站、9臺操作員站、8臺AS-417H控制器和8000多個(gè)I/O點(diǎn)。與此同時(shí),西門(mén)子還提供了3臺IBM服務(wù)站構成MES系統,包括網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器,工廠(chǎng)實(shí)時(shí)數據服務(wù)器等等,進(jìn)行ERP與網(wǎng)站navigator之間的數據交換。所有這些工程組態(tài)及現場(chǎng)服務(wù)全部由上海西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化有限公司承擔,公司全集成化、PROFIBUS過(guò)程現場(chǎng)總線(xiàn)等技術(shù)優(yōu)勢充分的到了發(fā)揮。
建設吉林燃料乙醇過(guò)程自動(dòng)化系統的一年多來(lái),SIAS工程隊和現場(chǎng)服務(wù)人員加班加點(diǎn),整個(gè)公司人員為該項目提供后勤服務(wù)。SIAS負責的整套DCS的集成、安裝指導、技術(shù)支持、現場(chǎng)開(kāi)通等工作,對吉林燃料乙醇第一期工程的具體實(shí)施起到相當關(guān)鍵的作用。SIAS以PCS7卓越的性能和SIAS豐富的工程經(jīng)驗,贏(yíng)得了吉林燃料乙醇有限責任公司的信任和贊揚。
您剛才提到的PCS7在這個(gè)工程中發(fā)揮著(zhù)重要作用,作為一項新技術(shù),您能具體談一下嗎?
紹海榮:西門(mén)子公司SIMATICPCS7過(guò)程控制系統是一個(gè)全集成的、結構完整、功能完善、面向整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的過(guò)程控制系統,完全改變了傳統DCS系統所不能滿(mǎn)足現代自動(dòng)化過(guò)程控制系統的設計標準和要求。 SIMATIC PCS7是西門(mén)子公司結合最先進(jìn)的計算機軟、硬件技術(shù),在西門(mén)子公司S5,S7系列可編程控制器及TELEPERM系列集散系統的基礎上,面向所有過(guò)程控制應用場(chǎng)合的先進(jìn)過(guò)程控制系統。SIEMENS PCS7過(guò)程控制系統具備了以下幾個(gè)方面的特點(diǎn):高度的可靠性和穩定性 ;高速度,大容量的控制器;客戶(hù)/服務(wù)器的結構; 集中的,從上到下的組態(tài)方式; 能靈活、可靠地嫁接于老系統 ;集中的、友好的人機界面 ;含有配方功能的批量處理包 ;開(kāi)放的結構,可以同管理級進(jìn)行通訊 ;同現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)溶為一體等。
在吉林燃料乙醇裝置實(shí)施的PCS7過(guò)程控制系統,其一個(gè)顯著(zhù)的特色是PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)和開(kāi)放的控制網(wǎng)平臺的使用。使用PROFIBUS-DP可以進(jìn)行遠程IO和控制站的通信以及就地控制設備和控制站的通信,并且可方便實(shí)現就地控制設備和控制器間的連接。另外,吉林燃料乙醇在實(shí)施過(guò)程控制系統的同時(shí),也提出了和該廠(chǎng)MES系統集成的要求,為此在系統設計時(shí)配置了乙醇工段的數據服務(wù)器和電站數據服務(wù)器作為PCS7及OVATION系統和MES系統的接口及網(wǎng)關(guān)。
感謝您的詳細介紹,請您最后談一下整個(gè)項目對SIAS未來(lái)發(fā)展或者在該領(lǐng)域的發(fā)展有何影響?
紹海榮:和現代的過(guò)程工業(yè)一樣,燃料乙醇生產(chǎn)裝置正朝著(zhù)大型化、連續化、集成化和復雜化方向發(fā)展。吉林燃料乙醇作為我國發(fā)展燃料乙醇工業(yè)的示范工程,它的投產(chǎn)成功具有深遠意義。我們設計并實(shí)施的過(guò)程控制系統PCS7已投入調試和使用。新一代過(guò)程控制系統在繼承傳統DCS的功能上又融入了現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)并且更趨于開(kāi)放,同時(shí),現代過(guò)程工業(yè)又提出了基于ERP/MES/PCS三級結構的綜合自動(dòng)化系統的概念,這正是我們在過(guò)程控制系統的設計、選型、應用中應充分考慮的。
上海西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化有限公司介紹
上海西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化有限公司(SIAS),由西門(mén)子(中國)(SLC)于1994年組建成立,從最初的探索到如今明確的定位――西門(mén)子在中國的過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域的工程服務(wù)和系統集成提供商,SIAS已確立其鮮明而獨一無(wú)二的競爭力和行業(yè)及專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗。在與西門(mén)子(中國)(SLC) region sales 攜手開(kāi)創(chuàng )市場(chǎng)的過(guò)程中,SLC的sales 力量與SIAS的工程服務(wù)力量的有效結合,有力促進(jìn)西門(mén)子(中國)在中國市場(chǎng)的順利發(fā)展。
如今SIAS已形成以行業(yè)為導向的業(yè)務(wù)開(kāi)拓模式,在其主導行業(yè)――化工、石化、制藥、環(huán)保、市政等行業(yè)領(lǐng)域積累了寶貴的自動(dòng)化工程設計和實(shí)施經(jīng)驗,在項目范疇上,也已形成以Turn-key為重點(diǎn),同時(shí)包含Integration、System等工程服務(wù)的特點(diǎn),明確而獨一無(wú)二的競爭力和經(jīng)驗。同時(shí),SIAS擁有自動(dòng)化、儀表、驅動(dòng)、電氣、輸配電等領(lǐng)域的專(zhuān)家,和項目實(shí)施過(guò)程中的嚴謹的項目管理,保證項目的有效、順利進(jìn)行。
行業(yè)導向
SIAS目前已形成以行業(yè)為導向的業(yè)務(wù)拓展模式,其中
BSU1的主導行業(yè)為:化工/石化,煉油,精細化工/制藥、食品飲料、半導體、空分等;
BSU2的主導行業(yè)為:水處理、垃圾焚燒、電廠(chǎng)脫硫、軌道交通、玻璃/水泥/有色金屬等;
BSU3則為工程O(píng)EM;
BSU4,前身為西門(mén)子安科華工程公司。
項目范疇
SIAS的業(yè)務(wù)范疇涵蓋了電氣成套(Electric)、過(guò)程控制(Process control)、過(guò)程儀表(Process Instrument)等領(lǐng)域,即包含EI&C的全集成自動(dòng)化解決方案。
在EI&C的大框架內,SIAS根據客戶(hù)的具體需求,提供以下各層次的服務(wù):
1、Turn-key:Turn-key 工程是SIAS的業(yè)務(wù)發(fā)展重點(diǎn)和目標,SIAS在以上主導行業(yè)中,提供自動(dòng)化系統的硬件、標準軟件、應用軟件、采購、工程設計及調試、項目管理、現場(chǎng)安裝及開(kāi)車(chē)指導、現場(chǎng)服務(wù)、培訓、備品備件供應、售后服務(wù)、技術(shù)咨詢(xún)等一系列服務(wù)內容。
2、Integration:提供Turn-key 工程服務(wù)的同時(shí),SIAS還根據不同客戶(hù)的多種需求,提供基于Siemens技術(shù)的標準系統平臺,包括系統的二次設計、聯(lián)合組態(tài)、系統網(wǎng)絡(luò )的現場(chǎng)開(kāi)通、標準課程的培訓等。
3、Engineering:對西門(mén)子產(chǎn)品或系統, SIAS提供工程服務(wù),包括工程設計與調試,項目管理,現場(chǎng)安裝與開(kāi)車(chē)指導等。
4、System:SIAS同樣提供滿(mǎn)足客戶(hù)工藝控制對象的性能要求的產(chǎn)品平臺和技術(shù)支持,確保滿(mǎn)足客戶(hù)在工程實(shí)施的要求。
支持產(chǎn)品/系統范疇
SIAS擁有高素質(zhì)且具有豐富經(jīng)驗的工程技術(shù)及銷(xiāo)售人員,熟練掌握西門(mén)子全集成自動(dòng)化(TIA)家族中的SIMATIC S7/S5系列可編程序控制器、PCS7過(guò)程控制系統、基于PC的控制系統、WinCC人機界面產(chǎn)品、工業(yè)以太網(wǎng)、Profibus現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)、過(guò)程儀表、工業(yè)變頻、低壓配電系統等。我們產(chǎn)品供貨范圍涉及自動(dòng)化(包括PLC,DCS,ESD)產(chǎn)品及系統,變頻與傳動(dòng)裝置以及各種儀表,電氣(如低壓開(kāi)關(guān)及配電系統)。