21世紀，隨著我國鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展，我國焦化行業(yè)隨之也步入快速發(fā)展的時期，已經(jīng)建造了大量的4.3米和6 米的焦爐。自1993年以來，我國的焦炭生產(chǎn)可達9320萬噸，我國的焦炭生產(chǎn)量已經(jīng)連續(xù)居世界第一，在2006年，生產(chǎn)的焦炭高達2.9768億噸，中國已經(jīng)成為世界生產(chǎn)焦炭最多的國家，同時也是焦炭出口最多的國家，出口占世界焦炭出口總數(shù)的60%。煉焦生產(chǎn)過程控制主要依賴于DCS、PLC自動控制系統(tǒng)來完成，生產(chǎn)計劃、處理指令的發(fā)布從生產(chǎn)管理系統(tǒng)，在其兩個系統(tǒng)之間缺乏數(shù)據(jù)集成。近年來，隨著生產(chǎn)和執(zhí)行系統(tǒng)（MES） 程序的應(yīng)用，就可以把生產(chǎn)計劃系統(tǒng)和生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)很好地聯(lián)合在一起，就能實現(xiàn)生產(chǎn)控制一體化，成為現(xiàn)代煉焦企業(yè)的發(fā)展趨勢。
1 焦化系統(tǒng)總體工藝流程介紹
1.1 焦化工藝流程介紹
由目前來看，我們可以把焦化系統(tǒng)的工藝流程分為幾個不同的形式，本文是按照物料性質(zhì)的不同分為固體、氣體和液體三個流程主線，如下：
首先是固體流程線，在煤炭進入料場開始，就對其按照不同的比例進行配合，之后通過粉碎機對其粉碎加工處理，再加入到煉焦爐里煉焦，經(jīng)過一段時間后，將成熟的焦炭放到干熄焦裝置內(nèi)對其經(jīng)行冷卻，這樣就可以把練好的焦炭送到煉鐵廠里。
其次是氣體流程線；這個流程，主要是對焦爐煤氣進行加工處理，在煉焦的過程中，會有大量的煤氣產(chǎn)生，我們利用抽風(fēng)機對其抽取，送到煤氣凈化車間對其采取凈化處理，這樣就是焦化企業(yè)中的一個附屬產(chǎn)品，我們可以把這些凈化處理好的煤氣出售。
最后是液體流程線，也就是水流程線，在煉焦過程當中，會有很多工業(yè)廢水，在這方面需要建設(shè)廢水處理站，對在煉焦過程中排出的廢水進行處理加工，之后在循環(huán)用于煉焦生產(chǎn)當中，形成一個可持續(xù)的綠色發(fā)展趨勢。
1.2 焦化安全系統(tǒng)的組成
第一、焦化生產(chǎn)過程中調(diào)度管理系統(tǒng)；調(diào)度管理系統(tǒng)是MES系統(tǒng)的最主要的組成部分，它包含了很多系統(tǒng)，其中主要的有網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、成長工藝管理系統(tǒng)、生產(chǎn)計劃管理系統(tǒng)、能源計量管理系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)統(tǒng)計管理系統(tǒng)等，不僅包含各個系統(tǒng)，而且含包括各種管理，主要有產(chǎn)品生產(chǎn)量的管理、原料消耗程度的管理、裝煤車計量管理，還有推焦數(shù)據(jù)的管理及其生產(chǎn)工藝規(guī)程的管理，這些都是MES系統(tǒng)的重要組成部分，也可以說是MES系統(tǒng)的核心。
第二、檢測化驗系統(tǒng)，這個系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對焦化化驗單的請驗，還可以對化驗單進行查詢，判斷質(zhì)量的合格率，還能實現(xiàn)對各類化驗單的統(tǒng)計表進行分類等功能。
第三、物流管理系統(tǒng)；這一系統(tǒng)就能可以很好的和物流系統(tǒng)那個數(shù)據(jù)之間的傳送，可以及時的獲取煤炭的重量和質(zhì)量等方面的數(shù)據(jù)，也能知曉產(chǎn)品外發(fā)的情況。
第四、計量管理系統(tǒng)，這方面就可以與焦化廠的計量系統(tǒng)進行連接，同樣可以相互的交換數(shù)據(jù)，獲取焦化廠中的各類計量數(shù)據(jù)。
第五、生產(chǎn)指揮中心系統(tǒng)，其功能與上面的物流管理系統(tǒng)和計量管理系統(tǒng)一樣，也是聯(lián)合焦化廠內(nèi)的指揮控制中心系統(tǒng)，進行數(shù)據(jù)間的交流，實施有效地管理。
2 焦化生產(chǎn)MES系統(tǒng)的設(shè)計思路
首先第一步要做的就是對數(shù)據(jù)的收集。數(shù)據(jù)采集是MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)，煉焦生產(chǎn)主要是對設(shè)備停止、操作、故障信號、物質(zhì)位置、輸送量、溫度、壓力、流量、內(nèi)容、介質(zhì)消耗等能源控制系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行收集，通過OPC服務(wù)器自動包裝到網(wǎng)關(guān)電腦當中。根據(jù)技術(shù)要求，可以設(shè)置和改變采樣周期，實現(xiàn)自動生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集。
其次要做的就是對數(shù)據(jù)進行發(fā)布。數(shù)據(jù)的發(fā)表就是對數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行處理以直觀有效的方式釋放到每個節(jié)點網(wǎng)絡(luò)當中，及時獲得基本的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在這方面通常采取的都是以動態(tài)圖片、動態(tài)數(shù)據(jù)查詢和生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)方式對其發(fā)布。
再次，就是對數(shù)據(jù)進行分析。數(shù)據(jù)分析是提供系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的深入分析和挖掘工具，通過科學(xué)的統(tǒng)計方法和計算處理，獲得高價值的數(shù)據(jù)結(jié)果和決策支持。通過定義不同的采樣間隔和分析參數(shù)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)趨勢分析來做出顯示數(shù)據(jù)的趨勢圖。提供實時數(shù)據(jù)分析、趨勢組定義、時間的自動定義和動態(tài)刷新功能。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)點分類統(tǒng)計進行匯總，自動生成各種各樣的數(shù)據(jù)圖。
最后是就是對數(shù)據(jù)進行通信。MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來自不同的生產(chǎn)系統(tǒng)，因此，為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性，需要規(guī)定采用的通訊協(xié)議、電文格式以及通訊時機。
3 焦化系統(tǒng)未來發(fā)展現(xiàn)狀
首先集成開發(fā)。MES的核心是集成。目前，許多焦化企業(yè)實現(xiàn)了或準備實施ERP（企業(yè)資源規(guī)劃）系統(tǒng)，ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)無縫連接，進行數(shù)據(jù)共，加強綜合生產(chǎn)管理控制功能，能充分發(fā)揮煉焦生產(chǎn)MES系統(tǒng)的作用。其次是智能化的發(fā)展。目前，在煉焦生產(chǎn)MES系統(tǒng)當中，數(shù)據(jù)分析僅限于一些動態(tài)圖片，趨勢分析圖等方面，焦化行業(yè)信息技術(shù)水平和科學(xué)工藝技術(shù)水平的提高，不得不根據(jù)基于數(shù)據(jù)分析，建立工藝流程優(yōu)化模型，調(diào)整工藝參數(shù)，提高焦化企業(yè)的競爭力。最后就是標準化的發(fā)展。由于煉焦生產(chǎn)MES系統(tǒng)僅僅是近年來才在國內(nèi)煉焦企業(yè)中得到運用，在實施時，多根據(jù)不同企業(yè)的需要進行設(shè)計。從行業(yè)角度來看，明確產(chǎn)業(yè)MES發(fā)展思路，找出最佳實踐方案，系統(tǒng)標準化和模塊化是煉焦生產(chǎn)MES系統(tǒng)設(shè)計的新趨勢。
4 結(jié)論
煉焦過程當中會產(chǎn)生大量的粉塵和廢氣，焦爐煤氣凈化過程也會產(chǎn)生大量的高污染、高濃度有機物的工業(yè)廢水。所以焦化行業(yè)屬于高能源消耗、高污染行業(yè)。近年來，隨著世界各國的關(guān)注可持續(xù)發(fā)展、能源節(jié)約和環(huán)境保護已成為一個世界性的話題，被普遍重視，因此各國所有地區(qū)在煉焦工藝、裝備水平、節(jié)能、環(huán)保當中必須做出一個很大的改善，降低綜合能耗，保護環(huán)境。
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本文標題：淺析焦化企業(yè)MES/ERP系統(tǒng)的設(shè)計原理
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