自动化信息化技术支撑水泥行业转型升级

2011第五届中国水泥信息化与自动化高峰论坛现场

　　近日，记者从第五届中国水泥信息化与自动化高峰论坛上获悉，在节能减排、转型升级的大趋势下，水泥工业正面临着生产过程的自动控制、工艺技术的改进和对工业废弃物及生活垃圾的处置等方面的挑战。在“十二五”期间，水泥工业要实现超越和引领世界水泥工业发展的目标，要进行结构调整、产业升级、转变经济增长方式，必须提高行业的信息化与自动化水平。

　　关系：高山与流水

　　中国建材联合会科技部部长周清浩表示，信息化与自动化的水平对水泥工业乃至建材工业来说意义重大。他犹如一个人的神经系统，能将人体内有效的三大组织、八大系统有机的结合在一起。使人能够对任何事物做出采集、评判、分析、考虑，从感知认识到理智的分析。

　　他说：“我常常把自动化、信息化系统比作高山和流水，装备包括水泥工业的大型机械装备如果是高山的话，我们的信息化与自动化的水平就是流水。高山因为流水显得挺拔，流水因高山显得俊秀。”

　　东方测控事长包良清表示，当前我们国家正处于飞速发展期，作为国民经济建设最重要的原料之一，水泥产品在国家发展中起到重要的支撑作用。而随着经济不断发展，对水泥行业也提出了更高的要求，竞争压力越来越大。水泥行业面临着如何应对世界大气候的变化，应对国家发展需求的挑战。

　　他认为，水泥行业是个高耗能行业，水泥厂的建立要依托良好的资源，要有足够能源的支撑，原料和能源的消耗将决定水泥企业成本结构。原料和能耗能否得到有效的控制决定水泥的质量和成本。信息化的底层是自动化，自动化的水平高低决定着信息化的投入是否会有更大的产出。

　　据悉，最早的水泥生产自动化从马达开停逻辑控制和仪表控制开始，随后发展为分布式的网络控制系统。现代的水泥自动化一般采用EIC综合化的解决方案，所谓EIC综合化，即E(Electrical)电控、I(Instrumentation）仪控与C(Computer）计算机的综合化。现阶段，顺序控制和回路控制在控制器级别实现了集成。EIC综合化的进一步目标是要与计算机控制和管理系统相结合，最终达到在系统体系上亦即在硬件和系统软件上实现真正的集成化。

　　现状：向后退、跟不上

　　据了解，水泥的生产过程通常可分为三个阶段：石灰石、粘土质原料与少量校正原料经破碎后，按一定比例配合、磨细并调配为成分合适、质量均匀的生料，称为生料的制备；生料在水泥窑内煅烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主的熟料，称为熟料煅烧；熟料加适量石膏、混合材料共同磨细成粉状的水泥，并包装或散装出厂，称为水泥制成及出厂。

　　水泥生产自动化已成为水泥生产技术发展所不可缺少的环节。水泥生产及工艺自动化水平的提高，将使生产过程稳定在一个更合理的的工艺参数和工艺条件下，以取得最佳的经济效益。然而，有专家指出，目前水泥行业的现状不容乐观。

　　中国水泥网高级顾问谢克平指出，水泥行业呈现两个现状，一个是在“向后退”；另一个是“跟不上”。即对原燃料的重视程度是“向后退”；对先进仪表的应用是“跟不上”。不能只强调自动化对水泥企业发展的重要性，更要注意在水泥行业中开展自动化所必须具备的先决条件是否满足。只有逐项落实先决条件，才能开展自动化工作，否则寸步难行，即便实施，也是劳而无功、前功尽弃。

　　他说：“实现自动化要有很多先决条件，比如，投资、技术、装备、人材等；只强调这两个先决条件，是因为它们是基础，更是因为它们被更多人所忽略。即必须要有稳定的原燃料管理体系和先进可靠的仪表采集信息。我们不创造条件也要上自动化信息化不可能有效益。精细运转与自动化都需要在这两个条件下相互促进。”

　　趋势：自动化信息化互补

　　以信息技术改造水泥行业，以信息化推进自动化，自动化再促使节能、环保、安全、高效四大目标的实现，已成为业界的共识。现代水泥生产工艺设备的单机容量大，生产连续性强，而且生产过程要求较高的快速性和协调性。

　　在当今IT时代，生产过程自动化不仅是水泥厂操作和运行的工具，也将过程信息和整个公司的管理集成在一个信息管理系统中，使之达到效率高、成本低、产品质量优良。公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控制系统扁平化，实现了跨平台，跨地区的控制。

　　水泥行业已大多采用新型水泥干法工艺，它是连续性很强的工艺过程，并已实现了计算机系统的顺序和连锁控制。射频识别技术（RFID）的突起，它促使机器视觉及其系统的迅速发展；和视觉系统连在一体的是运动控制系统，它更趋高度智能化，这对于有上百台驱动器的制造业，为提高生产效率，降低运行成本是极为有利的。工业以太网的突破性发展，使工业控制的三层网络更能无缝连接，并能与IT世界相通。

　　伴随节能降耗的需求，变频器的应用领域已从常规的风机、泵类等拓展到输送、喂料机械等，在行业应用面上也越来越广，因而其功能也进一步提升并多样化，一方面是全数字化、功能齐全、能够补偿负荷变化的自适应、调谐技术，特别是分布式具有通信、联网功能和集成PLC的高端变频器。另一方面是简易或专用的变频器，以及机电一体化的变频器。

　　目前，中国水泥工业正处在产业结构调整时期。在经历了从单机管理、单元操作、管理信息系统(MIS)到企业资源管理系统(ERP)，国内水泥企业普遍实施了信息化应用，大中型企业的信息化水平甚至远程其他行业。据介绍，Oracle ERP系统、SAP系统、用友系统等已在部分大中型水泥企业中得到应用。然而，冀东水泥信息主管郑文金分析说“虽然水泥行业信息化应用不断扩大，一些大企业水泥生产的自动化程度也很高，但是行业整体水平还是较低，数量众多的中小水泥企业，他们的信息化建设其实还处在起步阶段。”因此，在未来几年，自动化、信息化技术与产品在水泥行业市场空间巨大。