摘要: 為了提高企業經濟效益,降低能源消耗,文章提出了在化工行業生產過程中,實行計算機輔助控制的思路。闡明了計算機輔助控制的含義,作用和意義。闡明了計算機輔助控制和ERP系統的關系。是企業信息化的底層工作。通過監控這些過程參數和設備單元狀態參數,達到控制生產過程中物料和資源消耗,優化工藝的目的。計算機輔助控制的特點是實用性強,投資少,上馬快。經濟效益明顯。
我們都知道我們國家的工業生產過程中的原材料消耗能源消耗指標比起發達工業國家高很多,這對企業的產品競爭很不利。對整個國家經濟國的長期發展很不利。為什么會消耗指標高,有很多原因,其中一個重要的原因是企業管理落后。管理比較粗放,缺乏生產現場的監控,對化工行業來講,多數中小企業的過程控制比較落后。不少生產過程停留在人工控制階段,實現生產過程的自動化是很理想的選擇,但是,對大多數企業來說,實現生產全過程的自動化控制還是比較遙遠。這是由于化工行業的產品生產的過程比較復雜,有些控制參數地在線監測還不能實現,有的工藝部分可以實現自動化控制,有的工藝過程實現很困難,而且開發自動控制系統周期長,費用高。針對這種現狀,本人提出一種解決方案,采用計算機技術進行生產過程的輔助控制,近而提高工藝水平和管理水平。
計算機輔助控制含義:
對化工生產系統中的一些工藝中的設備和工藝參數如泵、閥門、溫度、壓力、流量等數據,通過數據采集裝置進行實時采集,采集的結果通過仿真圖,動畫形式反映在計算機屏幕上,幫助操作人員進行工藝控制判斷,具體操作由人工完成。
我們知道一個自動化控制系統有四部分組成: 1。被控對象 2 數據采集 3。控制部分 4. 執行部分
計算機輔助控制與自動化控制不同的是控制和執行部分是由人工完成的。
計算機輔助控制的兩層含義,
一 輔助工藝過程控制
包括在線檢測設備運行,異常報警2。通過歷史紀錄,分析曲線報表優化工藝3。聯鎖機制建立,防止誤操作減少損失。
二 輔助生產管理控制
監控原材料輔料的消耗,減少能源的消耗;減少生產成本 ,控制工藝紀律的執行。
計算機輔助控制的功能:
1.對生產設備的運行實現了在線監控,設備的狀態和一些工藝參數以畫面和報表的形式反映在計算機的顯示器上,并且都記錄在數據庫中。
2.通過數據庫系統,可以查看采集的適時的數據,歷史的數據;可以顯示各種圖表,如控制曲線,適時曲線,歷史曲線,各種報表。建立操作日志,每個生產操作人員都有操作記錄。
3.虛擬設備的聯鎖功能,操作人員誤操作時發出報警,工藝參數異常時報警。提供報警位置說明。
4.優化工藝控制參數。
計算機輔助控制特點:
1、系統簡單 開發周期比較短,
2、成本低,投資小,收回投資時間短。
3,側重對物料和能源的控制,有效的降低了生產成本,提高了經濟效益。
4. 可靠性高,減輕操作人員的勞動,
5. 適應性強,很容易適應工藝的改變,生產品種的變化。
6.很容易和企業信息管理系統集成。
化工生產過程是一個比較復雜的過程,它不像機械加工只發生物理量的變化,尺寸和形狀的變化。對這些物理量的檢測和控制現在的技術都已很成熟。化工生產過程既有物理的變化,同時往往也有化學的變化,對化學變化有時由于缺乏必要的傳感器,在線檢測比較困難,需要在化驗室檢測。所以對有些化工產品的自動化控制很困難。目前仍然以人工控制為主。人工控制往往存在兩個問題。
1,車間管理比較困難,人的操作沒有一個準確地記錄,例如什么時間打開的某個閥門什么時間關閉,流量是多少,沒有及準確地記錄。對物料和能源的控制處于粗放的狀態,出現問題時,責任有時查不清楚。不好確定責任人。
2.人的操作有時會失誤。人不會百分之百的長期沒有失誤。在八小時工作期間很難一直盯著設備,受人的身體狀態和人的思想情緒影響,人的工作有時可能出現失誤。但是在生產中,開錯一個閥門或忘記關上一個閥門,就可能造成重大經濟損失。
采用計算機輔助控制可以幫助解決以上問題。輔助控制對所有操作都有精確的紀錄,例如某的閥門的打開時間關閉時間操作者姓名等,保存在數據庫中,很容易查找和檢索。出現問題時,原因和責任容易查清。
為了防止誤操作發生,輔助控制對重要操作建立約束條件,例如,打開上料閥門時檢查下排料閥門的狀態,如果下排料閥門沒有閉合,發出報警。
輔助控制的設計的理念是 精確控制物料和能源的消耗,為人工操作建立約束,避免誤操作發生。
計算機輔助控制系統是對生產過程的數據進行采集和監控。數據內容不僅包括儀表采集的參數如溫度、壓力、流量等,還包括設備單元的狀態參數,如閥門的開啟何閉合,泵的工作狀態。還可以包括能源消耗的數據(水電氣等)。對采集的這些數據,進行實時監控。企業生產管理主要是兩個方面,質量和成本。一般的制造業中,物料成本是生產成本中最主要部分,很多行業有的要占到百分之五十以上,控制好物料和能源的消耗,就能有效的降低生產成本,提高經濟效益,提高企業的競爭能力。計算機輔助控制是企業精細管理的需要。
制造企業的企業管理的內容很多,從銷售管理生產管理庫存管理財務管理等等,但是這些管理的核心和目的都是圍繞一個問題,就是物流,物流的內容包括原輔材料的流動,半成品的流動,成品的流動。物流的速度越快,流量越大,同時消耗的越低,企業的競爭力就越強。企業的經濟效益就越好。這實際上是企業管理的真正目的。為了實現企業的信息化管理許多企業花巨資上各種管理系統,例如ERP、SAP\MES 等,但是很多企業的實施效果非常不理想。有的而ERP項目成了空殼,實用價值不大。其中最主要的原因是,缺乏生產制造過程的數據。特別是缺乏實時的動態數據,采用的數據主要是人工編制的以周或月為單位的數據。不能準確地掌握物流的變化和進行成本管理。動態的真實的數據是企業管理的基礎。缺乏動態數據的管理系統就是空殼的管理系統。不能真正實現控制和管理,就像發動機沒有燃料一樣。從以上分析中,我們可以看出,實施計算機輔助控制的意義,不僅僅是對某一道工藝的管理控制,它可以延伸到整個企業的信息管理。是企業信息化的最底層。它所提供的數據是任何企業信息化管理的必要基礎。所以我們可以把計算機輔助控制延伸到車間管理層和企業管理層面。通過數據共享報表分析,車間和企業的各級管理人員監控物流狀態和生產設備的工作狀態。我們可以認為計算機輔助控制是ERP系統的基礎,為ERP 系統運轉提供能量,使其真正發揮效能。計算機輔助控制不是一個獨立的管理系統,它是一種數據采集監控的技術,為企業的生產制造工程管理系統提供“燃料和能量”。
企業實施計算機輔助控制應該采用首先分部實施,主要是在目前無法實施自動化控制的工藝部分,輔助控制的參數也可以逐步增加。然后數據集中管理的方式。既首先根據企業的具體情況,在生產工序實施,通過計算機網絡技術和工業總線技術,將數據集中到車間和企業層面上。可以直接察看,重要的是和其它管理系統集成。
計算機輔助控制的造價很低,只是自動化控制工程的幾分之一到十幾分之一。對原有的設備改動很小,甚至不用改動。實施周期短。所以,對眾多的中小企業來說,是一種非常實用的選擇。