活動(dòng)鏈接：2013年控制網(wǎng)行業(yè)專(zhuān)題---自動(dòng)化助力礦業(yè)向數字化發(fā)展

                         
                         羅克韋爾自動(dòng)化礦山行業(yè)應用專(zhuān)員  馬國盛

   近年來(lái)，隨著(zhù)對煤炭、鐵礦石、有色金屬礦需求量的增加， 羅克韋爾自動(dòng)化在礦山行業(yè)的業(yè)務(wù)也隨之保持快速發(fā)展。羅克韋爾自動(dòng)化礦山行業(yè)應用專(zhuān)員馬國盛表示：“羅克韋爾自動(dòng)化作為全球領(lǐng)先的自動(dòng)化產(chǎn)品供應商，以其世界級的產(chǎn)品、系統集成架構、增值服務(wù)以及本地化的專(zhuān)業(yè)技術(shù)實(shí)力為礦山行業(yè)客戶(hù)提供工業(yè)自動(dòng)化、能源控制和信息化等全方位的解決方案，幫助礦山行業(yè)用戶(hù)提高產(chǎn)能、降低能耗、減少整體投資。”

  集成的優(yōu)勢

   據馬國盛介紹，目前羅克韋爾自動(dòng)化公司可為礦山行業(yè)用戶(hù)提供從“坑口”到“港口”的解決方案， 產(chǎn)品覆蓋低壓電器到信息化的產(chǎn)品，具體如下：控制系統， 包括ControlLogix、CompactLogix、ation）?，F場(chǎng)總線(xiàn)、工控機、上位軟件等；變頻器，包括PowerFlex753/755系列標準變頻器、PowerFlex6000/7000中壓變頻器；低壓電器，包括按鈕、開(kāi)關(guān)、指示燈、軟啟動(dòng)器、E3+等；以及智能馬達控制中心(MCC) 、優(yōu)化控制、能源管理、信息化等產(chǎn)品及解決方案。

  馬國盛認為羅克韋爾自動(dòng)化為礦業(yè)所提供的產(chǎn)品和解決方案除了具有高可靠性、先進(jìn)性、開(kāi)放性、可擴展性、高效性的特點(diǎn)，其核心優(yōu)勢更在于各系統的高度集成（IA+IMC+Information）：“由Logix控制平臺和FactoryTalk軟件套件組成的集成架構與羅克韋爾自動(dòng)化智能電機控制系統的結合，帶來(lái)如下優(yōu)勢：加速系統設計、更高的績(jì)效、更好的預測與預防意外停機的能力、對礦山生產(chǎn)過(guò)程變化的更快反應。該集成方式采集的有關(guān)電機績(jì)效的數據有助于改善操作各步驟中的決策，同時(shí)允許更高效的系統組態(tài)和監測。”

   顯然，已經(jīng)有很多用戶(hù)從羅克韋爾自動(dòng)化集成解決方案中獲益。神華寧煤集團梅花井選煤廠(chǎng)項目（包括一期與二期）設計產(chǎn)能12Mt/a，在該項目中動(dòng)力、控制、通訊及信息高度集成，低壓電機控制中心（MCC）在傳統MCC基礎上集成通訊介質(zhì)、智能電機控制元件和MCC監視軟件于一體，構成智能電機控制中心（IMC）。通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)與控制層緊密連接，為控制與管理提供海量現場(chǎng)信息，顯著(zhù)簡(jiǎn)化現場(chǎng)接線(xiàn)，降低工程集成時(shí)間，減少意外停機率，降低設備維護成本，項目中提供多種預警機制，改變設備傳統被動(dòng)維護模式為主動(dòng)維護模式，利用設備運行信息進(jìn)行預防性維護，可以將故障限制在出現之前，為用戶(hù)帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟效益，獲得良好的投資回報。HHHHHH自動(dòng)化水平的進(jìn)一步提升、預測預報功能進(jìn)一步加強、遠程監視控制、標準化、信息化、節能降耗、安全等將成為未來(lái)礦業(yè)自動(dòng)化的主要發(fā)展趨勢。

   選煤廠(chǎng)集控中心通過(guò)千兆單模光纖以太網(wǎng)與寧東洗選中心連接，寧東洗選中心目前下轄十個(gè)選煤分廠(chǎng)，使用羅克韋爾自動(dòng)化提供的FactoryTalk Historian,FactoryTalk VantagePoint等信息化軟件對各分廠(chǎng)生產(chǎn)現場(chǎng)的實(shí)時(shí)數據集中采集及監視，同時(shí)對數據進(jìn)行統計分析，為企業(yè)管理層提供直觀(guān)、準確、完整的決策依據。

   助力現代化礦山

   礦業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)由傳統的“滿(mǎn)足基本生產(chǎn)要求”逐漸向“智能化礦山”轉變，由原有的粗放型管理向精益化管理轉變，體現在礦山行業(yè)對智能元器件的聯(lián)網(wǎng)功能、控制系統的安全可靠性、管理和控制一體化等均有廣泛的需求。與此同時(shí)，國際上一些礦業(yè)公司也逐步將設計、工程或采購中心放在中國，這些國際礦業(yè)公司在自動(dòng)化方面有著(zhù)豐富的經(jīng)驗，對于標準、規范、管理等方面有著(zhù)獨到的見(jiàn)解。國內總包商、設計院、集成商等通過(guò)與他們的合作在自動(dòng)化方面不斷的提高，這對于自動(dòng)化生產(chǎn)廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)面臨新的機遇和挑戰。 馬國盛認為：自動(dòng)化水平的進(jìn)一步提升、預測預報功能進(jìn)一步加強、遠程監視控制、標準化、信息化、節能降耗、安全等將成為未來(lái)礦業(yè)自動(dòng)化的主要發(fā)展趨勢。

   近年來(lái)，礦業(yè)安全事故頻發(fā)，馬國盛認為其原因與其生產(chǎn)環(huán)境、人員、管理、設備等都有關(guān)系：“作為自動(dòng)化產(chǎn)品提供商， 我們希望通過(guò)技術(shù)的改進(jìn)、提高系統的可靠性、信息化管理等幾個(gè)方面，盡量減少人員去現場(chǎng)的時(shí)間，提供預警設備等方式來(lái)避免事故的發(fā)生。”

  據其介紹，目前自動(dòng)化技術(shù)在幾個(gè)方面可以減少或者預防事故的發(fā)生：

  • 設備預警。一些事故的發(fā)生是由于設備出現了故障，從而引起人員的傷亡。例如通風(fēng)設備一旦出現故障，很容易造成企業(yè)停產(chǎn)或者更嚴重的情況出現。如果在風(fēng)機設備中安裝狀態(tài)檢測產(chǎn)品，實(shí)時(shí)去監測其運行溫度、軸振動(dòng)等參數，并通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)與控制系統連接，當設備發(fā)生故障之前，系統或管理人員就可以預先知道其故障點(diǎn)、故障原因及可能發(fā)生故障的時(shí)間，提前對設備進(jìn)行維修維護，從而就可以避免事故的發(fā)生。 羅克韋爾自動(dòng)化的Entek系列產(chǎn)品就可以幫助用戶(hù)實(shí)現設備的狀態(tài)檢測。

  • 完善系統中的報警和故障信息。通過(guò)增加相應的檢測信號，并使其進(jìn)入控制系統中；低壓電器和變頻器等采用總線(xiàn)連接方式；這些功能均可以讓操作員在中控室中即可看到現場(chǎng)設備的運作情況，當故障發(fā)生時(shí)方便的得知其原因，減少現場(chǎng)故障解決時(shí)間，從而減少事故的發(fā)生。

  • 通過(guò)MES系統來(lái)提高管理水平。采用FactoryTalk Historian, FactoryTalkVantagePoint，FactoryTalk Metrics等軟件，可以將所有的現場(chǎng)數據進(jìn)行存檔和分析， 從而了解現場(chǎng)設備的利用率、分析設備出現故障的頻率、原因等。另外故障發(fā)生時(shí)的快速恢復也是非常重要，FactoryTalk AssetCentre產(chǎn)品可以實(shí)現快速的災難恢復，將控制程序快速下載到相應的控制器，避免版本的混亂造成的意外發(fā)生。

   • 遠程監視控制及遠程維護功能。

   對于礦山行業(yè)的未來(lái)發(fā)展，與自動(dòng)化行業(yè)同樣緊密相關(guān)的是受粗放型增長(cháng)模式和資源依賴(lài)型特征局限，傳統礦業(yè)的發(fā)展模式面臨著(zhù)前所未有的轉型挑戰，礦山行業(yè)正在經(jīng)歷兼并整合的過(guò)程，以建設大型現代化礦山、加強現有大中型礦山技術(shù)改造和淘汰落后產(chǎn)能，全面提升礦山行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平為今后礦山行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。

   馬國盛認為這對于礦業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)將帶來(lái)機遇和挑戰：“現場(chǎng)信息的高度集成是建立現代化礦山的基本條件，傳統的自動(dòng)化控制系統不能為遠程監控提供足夠的現場(chǎng)信息，即傳統的自動(dòng)化控制對現場(chǎng)的設備可視化較低，未來(lái)礦山行業(yè)的動(dòng)力、控制、通訊及信息將高度融合，采集的礦山行業(yè)的安全、生產(chǎn)、控制、管理等相關(guān)現場(chǎng)信息與數字化的礦山空間固有信息（如地理地貌、井下地質(zhì)、開(kāi)采方案、已完成的井下工程等）有機結合在一起，形成一個(gè)高度信息化、自動(dòng)化、智能化，高安全、高效率和高效益，意義廣泛的現代化礦山。

   同時(shí)，馬國盛還特別強調打造現代化礦山對于信息化建設也將產(chǎn)生廣泛的需求：“當今礦山企業(yè)逐漸向集團化發(fā)展，在全礦綜合自動(dòng)化的基礎上建立企業(yè)級的集控中心也是礦山自動(dòng)化發(fā)展的趨勢。企業(yè)級集控中心將跨越不同地域的礦井實(shí)現對現場(chǎng)設備、控制、信息等集中統一管理，建立企業(yè)統一的數據庫，在充分進(jìn)行數據挖掘的基礎上，匯總分析用于企業(yè)管理層的決策支持系統的數據，實(shí)現礦山的管控一體化，使企業(yè)的自動(dòng)化成為重要的決策支持系統。企業(yè)級集控中心將成為礦山企業(yè)未來(lái)的技術(shù)支持中心、生產(chǎn)指揮控制中心和決策支持中心。”

    摘自《自動(dòng)化博覽》2013年1期