李 喆

（天鋼聯合特鋼有限公司，天津，301500）

摘 要 介紹了天鋼聯合特鋼有限公司燒結廠逐步建成燒結調度指揮中心及能源管理中心等信息化工程的過程。依據設計理念，對現有條件進行升級改造，及新信息化工程的建設情況。

關 鍵 詞 燒結 生產管理信息化 改造

1. 概述

天津天鋼聯合特鋼有限公司燒結廠（以下簡稱燒結廠）是天津天鋼聯合特鋼有限公司的二級單位，其主要任務是為高爐提供優質的原料保證，主要產品有高堿度燒結礦、酸性燒結礦、酸性球團礦、生石灰等。

燒結廠現有230 ㎡燒結機兩臺， 10 ㎡豎爐球團生產線兩套，環保型600TPD 套筒窯三座。根據各工序工藝路線及產品結構等差異，又下設8 個主體車間，分別為燒結車間、豎爐車間、原料車間、成品車間、套筒窯車間、機修車間及自動化儀表工段等。

目前燒結廠已具備年產450 萬噸燒結礦、130 萬噸球團礦、60 萬噸生石灰的生產能力、年發電量10512 萬千瓦·時。

2. 建立生產管理系統的必要性

燒結廠生產管理中心系統是實現優化管控、節能環保的高效應用平臺。通過前期搭建的數據網絡以及在終端的集中控制系統，大大優化了生產調度和生產管理，有效的利用這些生產數據，使之作為生產管控依據，是一個成熟鋼企的標志。在國內率先實施并投入運行的寶鋼、馬鋼和寧鋼等生產能源管理中心系統已經取得了良好的節能環保和經濟效益、并積累了比較豐富的運行管理經驗。

建設燒結廠能源調度中心系統的目的就是要在調度室這個生產的大腦能得到一切需要的信息，所有車間生產情況一目了然。要害位置生產畫面實時傳送，各車間上位機畫面及生產數據通過OPC 服務器采集后回傳到調度室，車間人員操作記錄進出要害部門門禁信息隨時可查可控，能源介質如水電燃料消耗及儲存情況方便作業人員和指揮人員安排。

現代化的鋼企需要以下的基礎：

1) 完善燒結廠核心區域的生產和辦公網絡

2) 完善燒結廠各生產車間監控系統

3) 完善生產管理信息的采集、存儲、管理和利用；

4) 完善各類生產數據的采集，使生產管理具有實時性、及時了解各作業區設備的運行狀態，減少事故對生產造成的影響。

在鋼鐵企業實現生產參數和能源消耗的集中控制和管理，已被廣泛證明是行之有效的高效經濟的技術和管理手段。建設燒結廠生產管理中心系統能很好地滿足生產工藝系統的特點，符合燒結廠強化管理，優化流程，節能減排，降本增效的要求，可使燒結廠的生產管理水平更上一個新的臺階。

燒結廠具有作業區較多，管理面積大，其運行成本及投入較高。通過生產管理系統的運行，可以有效提高生產管理效率，及時了解現場情況，協助管理者做出決策，有效地降低了生產成本和管理成本。

燒結廠建設的生產管理中心系統監控負責管理：電力、煤氣、氮氣、蒸汽、壓縮空氣、水等各類能源介質，以及原燃料消耗、生產數據、環保數據等。生產管理中心的建立對燒結廠的節能降耗和生產管理有重要的作用。

3. 燒結廠生產管理中心系統設計定位要求及范圍

3.1 設計定位要求

燒結廠生產管理中心系統的設計定位是對燒結廠范圍內各車間的生產、設備實施扁平化、系統化的管理，同時增加遠程管理設施對各生產車間實行集中化的監控和管理。

3.2 綜合監控范圍

3.2.1 綜合監控系統的范圍

原料上料：燃料（洗精煤、燒結煤、焦粉等）、含鐵原料、熔劑等配比情況、上料情況、下料的穩定性。監測生產過程重點參數：燒結生產工藝過程中重點的生產參數和設備的運行狀態、皮帶秤的瞬時數據、累計數據、料層厚度、點火溫度等。配電和供電系統：監控重點設備的運行狀態等。能源介質：監控燒結生產工藝過程中風、水、電、煤氣、壓縮空氣等能源介質的消耗情況。

3.2.2 主生產設備系統

對能耗比例較高的生產設備、能源介質的轉換設備進行運轉狀態監視、設備故障信息的報警、能耗情況的調整及管理。

3.2.3 能源計量

對燒結廠能源介質的使用量（累計量）進行采集，進入燒結廠生產管理系統，這些數據是生產管理的最基本數據。

4. 建設內容

項目的建設包括網絡設計鋪設、數據采集、生產管理軟件的開發和燒結生產管理中心建設四部分

4.1 網絡設計和鋪設

在現代的生產中，辦公網絡中需要大量的生產數據，尤其是上有ERP 和MES 的企業，兩種網絡的關聯性較高，因此我們需要在提高網絡的安全性和可靠性，對燒結車間、豎爐車間、原料車間、套筒窯車間的生產環網為主，并將各區域網絡通過VLAN 劃分進行隔離。需要進行聯網的生產單元就近并入各區域的光纖環網中。不能并入的生產單元鋪設新光纜并入。燒結壓室、原料高壓室、豎爐高壓室、套筒窯高壓室的電量數據通過DLT645-2007 規約通過RS-485采集智能電表進行數據采集，通過以太網并入生產網中。新增網絡視施工難度采取光纖或無線以太網的方式。

經上述改造后，所有的光纖以生產管理中心為中心節點，呈星形網絡結構。生產信息中心配置一臺三層交換機，對各個生產單元之間進行邏輯隔離，策略和路由設置。每個車間都增加一臺交換機，作為各車間所在區域的網絡匯聚節點，數據和應用服務器置于生產網絡中，生產網絡與工作網絡間通過防火墻進行隔離。

4.2 數據采集設計

通過對現場的調研，生產管理中心的服務器對生產和管理數據的采集方式分成兩種：一是對接入現有生產網的控制器內生產數據，通過程序實現自動采集；二是對于目前沒有條件進行采集的數據，比如配比變更、化驗結果、調度信息等，提供數據錄入終端，提供人工數據錄入。

當前沒有計量儀表的生產數據，本項目不對其進行檢測儀表安裝采集的改造，燒結廠根據生產計量的需要進行改造，本系統提供對新增檢測點的軟件接口。

4.3 應用軟件設計

燒結生產管理軟件功能定位從屬于生產制造執行系統（MES），是鋼鐵企業信息化體系結構中重要的組成部分，是結合經營管理與生產控制的解決方案，本著謹慎投資，分布推進的原則，本項目的設計范圍包括生產設備管理、生產管理、安全管理三個功能模塊和燒結二車間、原料車間、豎爐車間等車間配置模塊。

4.4 生產管理中心建設設計

生產管理中心是未來燒結廠生產、調度、能源、設備集成一體化的指揮中心。包括生產管理控制大廳、生產管理中心系統中心機房、大屏幕顯示系統、空調和電源系統、通信和安防系統等基礎設施。燒結廠原無生產能源管理中心，本次改造利用現有燒結廠調度中心位置進行改造，配置相關設備。

5. 燒結廠生產管理系統的經濟效益

該系統的效益主要包括直接產生的經濟效益和間接產生的經濟效益兩大部分。估算時參照了同類企業的效益變化測算。

1) 減少高爐煤氣的消耗

經測算，生產管理系統的建立，將使高爐煤氣的消耗下降了5-8 個百分點；對于煤氣消耗相對較高的老企業,能源管理中心系統的建設煤氣消耗下降的貢獻更高。

2) 燒結生產管理系統節能量計算；

燒結廠建立生產管理中心系統后，可減少高爐煤氣消耗約15 立方米/噸礦，按年450 萬噸燒結礦計算，回收利用能源的折算成標煤約0.86 萬噸標煤，經濟效益約為186 萬元。

參 考 文 獻：

[1]現代企業實施財務管理信息化需要解決的問題[J]. 招建平. 財經界.2017(09)45-46.