摘要: 為了提高企業(yè)經(jīng)濟效益,降低能源消耗,文章提出了在化工行業(yè)生產(chǎn)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(tǒng)的關(guān)系。是企業(yè)信息化的底層工作。通過監(jiān)控這些過程參數(shù)和設(shè)備單元狀態(tài)參數(shù),達到控制生產(chǎn)過程中物料和資源消耗,優(yōu)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(jīng)濟效益明顯。
我們都知道我們國家的工業(yè)生產(chǎn)過程中的原材料消耗能源消耗指標比起發(fā)達工業(yè)國家高很多,這對企業(yè)的產(chǎn)品競爭很不利。對整個國家經(jīng)濟國的長期發(fā)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(yè)管理落后。管理比較粗放,缺乏生產(chǎn)現(xiàn)場的監(jiān)控,對化工行業(yè)來講,多數(shù)中小企業(yè)的過程控制比較落后。不少生產(chǎn)過程停留在人工控制階段,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化是很理想的選擇,但是,對大多數(shù)企業(yè)來說,實現(xiàn)生產(chǎn)全過程的自動化控制還是比較遙遠。這是由于化工行業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)的過程比較復雜,有些控制參數(shù)地在線監(jiān)測還不能實現(xiàn),有的工藝部分可以實現(xiàn)自動化控制,有的工藝過程實現(xiàn)很困難,而且開發(fā)自動控制系統(tǒng)周期長,費用高。針對這種現(xiàn)狀,本人提出一種解決方案,采用計算機技術(shù)進行生產(chǎn)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(chǎn)系統(tǒng)中的一些工藝中的設(shè)備和工藝參數(shù)如泵、閥門、溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)采集裝置進行實時采集,采集的結(jié)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(tǒng)有四部分組成: 1。被控對象 2 數(shù)據(jù)采集 3。控制部分 4. 執(zhí)行部分
計算機輔助控制與自動化控制不同的是控制和執(zhí)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(shè)備運行,異常報警2。通過歷史紀錄,分析曲線報表優(yōu)化工藝3。聯(lián)鎖機制建立,防止誤操作減少損失。
二 輔助生產(chǎn)管理控制
監(jiān)控原材料輔料的消耗,減少能源的消耗;減少生產(chǎn)成本 ,控制工藝紀律的執(zhí)行。
計算機輔助控制的功能:
1.對生產(chǎn)設(shè)備的運行實現(xiàn)了在線監(jiān)控,設(shè)備的狀態(tài)和一些工藝參數(shù)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(shù)據(jù)庫中。
2.通過數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),可以查看采集的適時的數(shù)據(jù),歷史的數(shù)據(jù);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(chǎn)操作人員都有操作記錄。
3.虛擬設(shè)備的聯(lián)鎖功能,操作人員誤操作時發(fā)出報警,工藝參數(shù)異常時報警。提供報警位置說明。
4.優(yōu)化工藝控制參數(shù)。
計算機輔助控制特點:
1、系統(tǒng)簡單 開發(fā)周期比較短,
2、成本低,投資小,收回投資時間短。
3,側(cè)重對物料和能源的控制,有效的降低了生產(chǎn)成本,提高了經(jīng)濟效益。
4. 可靠性高,減輕操作人員的勞動,
5. 適應(yīng)性強,很容易適應(yīng)工藝的改變,生產(chǎn)品種的變化。
6.很容易和企業(yè)信息管理系統(tǒng)集成。
化工生產(chǎn)過程是一個比較復雜的過程,它不像機械加工只發(fā)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(xiàn)在的技術(shù)都已很成熟。化工生產(chǎn)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(chǎn)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(guān)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(tài),出現(xiàn)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(shè)備,受人的身體狀態(tài)和人的思想情緒影響,人的工作有時可能出現(xiàn)失誤。但是在生產(chǎn)中,開錯一個閥門或忘記關(guān)上一個閥門,就可能造成重大經(jīng)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(guān)閉時間操作者姓名等,保存在數(shù)據(jù)庫中,很容易查找和檢索。出現(xiàn)問題時,原因和責任容易查清。
為了防止誤操作發(fā)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(tài),如果下排料閥門沒有閉合,發(fā)出報警。
輔助控制的設(shè)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(fā)生。
計算機輔助控制系統(tǒng)是對生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)進行采集和監(jiān)控。數(shù)據(jù)內(nèi)容不僅包括儀表采集的參數(shù)如溫度、壓力、流量等,還包括設(shè)備單元的狀態(tài)參數(shù),如閥門的開啟何閉合,泵的工作狀態(tài)。還可以包括能源消耗的數(shù)據(jù)(水電氣等)。對采集的這些數(shù)據(jù),進行實時監(jiān)控。企業(yè)生產(chǎn)管理主要是兩個方面,質(zhì)量和成本。一般的制造業(yè)中,物料成本是生產(chǎn)成本中最主要部分,很多行業(yè)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(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益,提高企業(yè)的競爭能力。計算機輔助控制是企業(yè)精細管理的需要。
制造企業(yè)的企業(yè)管理的內(nèi)容很多,從銷售管理生產(chǎn)管理庫存管理財務(wù)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(nèi)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(yè)的競爭力就越強。企業(yè)的經(jīng)濟效益就越好。這實際上是企業(yè)管理的真正目的。為了實現(xiàn)企業(yè)的信息化管理許多企業(yè)花巨資上各種管理系統(tǒng),例如ERP、SAP\MES 等,但是很多企業(yè)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(chǎn)制造過程的數(shù)據(jù)。特別是缺乏實時的動態(tài)數(shù)據(jù),采用的數(shù)據(jù)主要是人工編制的以周或月為單位的數(shù)據(jù)。不能準確地掌握物流的變化和進行成本管理。動態(tài)的真實的數(shù)據(jù)是企業(yè)管理的基礎(chǔ)。缺乏動態(tài)數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)就是空殼的管理系統(tǒng)。不能真正實現(xiàn)控制和管理,就像發(fā)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(yè)的信息管理。是企業(yè)信息化的最底層。它所提供的數(shù)據(jù)是任何企業(yè)信息化管理的必要基礎(chǔ)。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(yè)管理層面。通過數(shù)據(jù)共享報表分析,車間和企業(yè)的各級管理人員監(jiān)控物流狀態(tài)和生產(chǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)。我們可以認為計算機輔助控制是ERP系統(tǒng)的基礎(chǔ),為ERP 系統(tǒng)運轉(zhuǎn)提供能量,使其真正發(fā)揮效能。計算機輔助控制不是一個獨立的管理系統(tǒng),它是一種數(shù)據(jù)采集監(jiān)控的技術(shù),為企業(yè)的生產(chǎn)制造工程管理系統(tǒng)提供“燃料和能量”。
企業(yè)實施計算機輔助控制應(yīng)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(shù)也可以逐步增加。然后數(shù)據(jù)集中管理的方式。既首先根據(jù)企業(yè)的具體情況,在生產(chǎn)工序?qū)嵤ㄟ^計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和工業(yè)總線技術(shù),將數(shù)據(jù)集中到車間和企業(yè)層面上。可以直接察看,重要的是和其它管理系統(tǒng)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(shè)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(yè)來說,是一種非常實用的選擇。