摘要:邯钢能源中心为了提高运行操作人员的劳动效率,决定将各操作不频繁、维护量不大的岗位合并,集中管理。第一空压站作为试点岗位进行尝试性的远程控制并成功实现了与其它岗位的合并与集中管理。
关键词:远程控制 岗位合并 集中管理
随着网络技术的成熟与工业自动化程度的提高,工业自动化的远程控制技术应用得到了很好的发展,它在一些大中型工业企业从粗犷型向集约型转化过程中起到了起到了积极意义,并成为集中控制的关键。在邯钢的能源中心,我们通过建立几个试点岗位进行尝试性的远程控制实施并获得成功。其中,第一空压站就是一个典型的例子,并为以后岗位的合并和控制系统的改造提供了可供借鉴的经验。
1、设备概述
1.1 空压机
邯钢东区第一空压站装备一台美国Cooper的200m3/min高压空压机,三台美国Elliott的250m3/min低压空压机机,均处于国际领先水平,是邯钢东区压缩空气主要供应站。
高压空压机主要供应邯钢东区8#高炉（3200m3高炉）喷煤使用,同时也作为其它高炉喷煤用气的补充气源。低压空压机是整个邯钢东区低压空气的主要气源,供应高炉、轧钢、烧结、中板、酸洗镀锌、焦化等单位,作为仪表气、冷却气、吹扫气等等使用。空压机的运行,关系着整个邯钢东区各个分厂的生产和稳定性。
1.2 控制系统
空压机匀随机自带基于PLC控制的仪表柜固定在设备上,正常运行状态下根据管网压力和流量等负载按设置好的喘振曲线进行自动调节。
空压站的控制系统采用浙大中控的DCS系统,从现场各空压机PLC系统中采集信号后,传输至主控室DCS现场控制站,集中通过3台上位机监视各台压缩机的运行状态并及时报警,同时控制送管网控制阀门。
2、改造实施
2.1 总体思路
由于是改造工程,实际应用中需要在满足使用条件的基础上最大程度地减少改造费用。具体要求为:
(1)不能影响高炉等用户对压缩空气的不间断使用;(2)施工工作量与投入设备的投资尽可能地减少。
各种方案通过筛选后,最终确定通过工业以太网,借用光纤远程传输介质,完成上位机的移位并实现远程控制。
2.2 硬件改造
(1)空压机厂房南北长约80m,原主控室位于厂房南端,而新主控室（原5000m3风机主控室）位于厂房的北端。从新主控室开始,沿着空压机厂房西墙的电缆桥架铺设一条多模光缆,绕过90度死角位置放至原主控室空压站DCS现场控制站前,光缆两端预留出足够的使用裕量。光缆选用型号为XP221的6芯多模光纤。
(2)在现场控制站中自带交换机的扩展功能插槽中安装3块浙大中控生产的型号为F-02的光电模块,引出的光纤接光纤接续盒（型号为SUP-2118M）,使用熔光纤机将铺设过来的光缆与光纤接续盒进行熔接;同时,在新主控室光缆末端熔接光纤接续盒,引出光纤分别接两个冗余的光纤交换机（选用浙大中控的GH-A-012）,实施过程中,可以在铺设光缆完成后集中进行光纤熔接工作以提高效率。
(3)将原主控室的一台工程师站与一台操作站移至新主控室,从两台冗余的光纤交换机分别接两条双绞线网线接到工程师站与操作员站。考虑到光缆通讯中断等意外的发生,在原主控室留下一台操作员站,遇到突发故障或事故后,操作员可到原主控室本地控制。原主控室的操作员站同样通过以太网方式通讯,不同的是直接使用双绞线网线连接到现场控制站的交换机上。
2.3 软件调试
通过上位机的工程师站对DCS现场控制站增加的模块进行组态,通许协议保持TCP/IP协议不变。在对系统的响应时间和网络延迟进行测试,均能满足生产需求。操作人员使用效果与原来一样。在测试过程中发现,参数的历史趋势在某些时间段不能正常显示,检查后发现原因在于波特率设置不匹配,调整后不再出现类似问题。
3、实施效益
第一空压站通过远程控制后,岗位与5000m3风机实现了整合,运行操作人员人数发生如下变化:
原第一空压站人数为:2人（倒班每班）×4=8人
原5000m3风机人数为:2人（倒班每班）×4+2（长白班）=10人
岗位整合后新岗位人数为:2人（倒班每班）×4+1（长白班）=9人
年节约人力资源开支为:年收入5.5万元（按2011年）×（8+10-9）人＝49.5万元
设备改造投入费用为:4.2万元
当年创效:49.5-4.2=45.3万元
4、技术效果
改造自完成以来,没有因改造的变化出现任何故障,空压机长期处于稳定运行状态。新操作岗兼顾5000m3风机和空压站两个岗位的操作,真正实现了岗位合并的目的。另外,岗位合并之后对新的主控室进行了装修,改善了职工的工作环境。
工业以太网技术的成熟为工业生产的远程控制搭建了平台,而将远程控制的技术应用于生产操作以实现岗位合并的目的,在邯钢应用尚属少数,况且用于重要设备的岗位。这项技术的实施过程和实施目的都具有深远的推广意义,现代化大型企业的建设,不能单单靠上设备、上技术、上人员来实现,更多的是需要充分发挥技术人员的聪明才智,利用原有设备达到更对地创效的目的。