施耐德數(shù)字化解決方案預(yù)測與控制

1、 2018 AVEVAGroup plc and its subsidiaries. All rights reserved.攜手合作、面向未來 AVEVA 合作伙伴見面會(huì)水泥行業(yè)數(shù)字化解決方案之預(yù)測與控制智能工廠建設(shè)目標(biāo)：個(gè)方向人人工操作機(jī)器操作機(jī)故障維修預(yù)防維護(hù)料事后統(tǒng)計(jì)質(zhì)量預(yù)控法人工經(jīng)驗(yàn)智能決策環(huán)資源效率安環(huán)第一3能效管理業(yè)務(wù)運(yùn)營設(shè)備效率生產(chǎn)工藝控制設(shè)備級(jí)生產(chǎn)級(jí)控制級(jí)企業(yè)級(jí)更好的決策運(yùn)營級(jí)更高的效率更少的故障機(jī)器人、智能設(shè)備、現(xiàn)場總線、執(zhí)行器、傳感器等PACLocal HMIUPSPowerMonitoring中低壓配電及保護(hù)生產(chǎn)操作數(shù)采據(jù)采集存儲(chǔ)服務(wù)器工業(yè)以太網(wǎng)運(yùn)營監(jiān)控專家優(yōu)化控制系統(tǒng)

2、ERP ( 企業(yè)資源規(guī)劃）決策支持商務(wù)智能PACSecurityManagement視頻攝像頭門禁控制MES能源管理在線診斷安全防護(hù)與視頻MV LV CabinetIMCC智能工廠 4 層架構(gòu)戰(zhàn)略決策持續(xù)發(fā)展生產(chǎn)管理質(zhì)量管理設(shè)備管理物流管理原料管理數(shù)字礦山實(shí)時(shí)性層架構(gòu)智能化的三層深度1數(shù)字化信息的記錄、存儲(chǔ)、查詢、匯總、展示移動(dòng) APP 訪問信息便于數(shù)據(jù)的追溯、比對(duì)、分析、總結(jié)智能預(yù)測智能分析智能決策讓機(jī)器替代人形成強(qiáng)大勞動(dòng)力2信息化3智能化物理工廠人的經(jīng)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)化知識(shí)模型化模型算法化代碼軟件化算法代碼化軟件使用質(zhì)量生產(chǎn)能源設(shè)備物流 書面信息數(shù)字化 智能設(shè)備自動(dòng)數(shù)據(jù)采集 自動(dòng)取樣 在線分析

3、自動(dòng)感知人智”到“機(jī)智層深度5APC智能預(yù)測與控制6借助于智能控制，可以消除人與人的差別操作員不同，造成成本和質(zhì)量上的差異3%最優(yōu)和最差的操作員，能耗相比差了 3%每年有大量的錢浪費(fèi)在能耗上288 萬每月能耗成本節(jié)約 24 萬每年能耗節(jié)約 288 萬CO 2 減排 8400 噸 / 年7三類優(yōu)化控制： 1 ） PID 控制 和 2 ）模糊控制 PID 控制 比例、微分、積分調(diào)節(jié) 引入 DV 以體現(xiàn)干擾 基于專家經(jīng)驗(yàn)、模糊邏輯 采用大量規(guī)則，進(jìn)行情境處理 依據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)，形成模糊矩陣基于：輸入變量 e ，偏差變化率 de ，輸出變量 u建立隸屬度函數(shù)和規(guī)則矩陣長周期優(yōu)化優(yōu)化后的設(shè)定點(diǎn)數(shù)值和操作變量

4、MV輸出值MPC多變量預(yù)測模型3 ） APC 先進(jìn)控制 基于內(nèi)模模型的控制 MPC 多變量預(yù)測模型 基于歷史 / 當(dāng)前值預(yù)測變量未來趨勢 預(yù)控式多變量最優(yōu)調(diào)節(jié)CVsMVsCVs動(dòng)作信號(hào)測量信號(hào)SimSci APC 數(shù)據(jù)庫規(guī)則控制器最小代價(jià)函數(shù)現(xiàn)場R L M Ny 1 k + 1 = a i . y 1 k i + b i . u 1 k i + c i . u 2 k i + d i . u 3 k ii = 0 i = 0 i = 089智能控制特點(diǎn)一： MPC 多變量模型預(yù)測控制 利用操作變量（ MV ） / 前饋?zhàn)兞浚?FFW ）在當(dāng)前 /歷史的測量值，通過模型預(yù)測出被控變量（ CV ）

5、在將來時(shí)段的變化趨勢 通過計(jì)算操作變量（ MV ）合理的控制方式（ Move Plan) ，來抵消未來時(shí)刻 CV 對(duì)于其 SP 的偏離，提高控制品質(zhì)：人工控制時(shí)段確保變量控得住，波動(dòng)??！工藝過程更穩(wěn)定！APC 自動(dòng)控制時(shí)段C5A 溫度CDC 喂煤手動(dòng)給定CDC 喂煤 APC 控制10智能控制特點(diǎn)二：結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)預(yù)測質(zhì)量參數(shù) 生料細(xì)度預(yù)測值和化驗(yàn)值誤差大多數(shù)0.5 （絕對(duì)值） 依據(jù)細(xì)度預(yù)測值可最及時(shí)調(diào)整選粉機(jī)轉(zhuǎn)速、循環(huán)風(fēng)機(jī)頻率、喂料量，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)生產(chǎn) 達(dá)到出磨生料細(xì)度更穩(wěn)定 生產(chǎn)噸生料的電耗更低 煤粉預(yù)測值絕對(duì)偏差大多數(shù) 家系統(tǒng)17總經(jīng)理授予施耐德電氣及合作伙伴表揚(yáng)信“選擇施耐德電氣作我們的

6、能源管理合作伙伴，絕對(duì)是正確的選擇！ 施耐德電氣的水泥能源管理系統(tǒng)植入了水泥生產(chǎn)工藝知識(shí)和管理經(jīng)驗(yàn)，能及時(shí)準(zhǔn)確地 反映我們的能效水平，更重要的是王志榮女士率領(lǐng)的全球解決方案部專家團(tuán)隊(duì)的咨詢服務(wù)給我們帶來了額外的價(jià)值：最佳實(shí)踐、管理變革、能效對(duì)標(biāo)與分析，幫助我們構(gòu)建了以操作員為核心的班組績效考核體系，提升了我們的內(nèi)部管理水平。目前，我們能夠較好地利用能源管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)優(yōu)化操作，能源指標(biāo)下降明顯。謝謝施耐德電氣公司以及項(xiàng)目和專家團(tuán)隊(duì)！”古浪祁連山水泥有限公司總經(jīng)理 李杰古浪 , 祁連山Sinoma CNBM, 2016能源管理系統(tǒng) 客戶的挑 戰(zhàn) 能源成本上升 煤價(jià)上漲 政府在能源消耗和碳排放要求

7、越來越嚴(yán)格 怎樣調(diào)動(dòng)員工積極性 怎樣更好更及時(shí)地了解和管理企業(yè)的能源使用情況：- 誰、在哪里、什么時(shí)間、為什么浪費(fèi) / 節(jié)約了能源解決方案 條 5000tpd 熟料生產(chǎn)線的能源管理信息系統(tǒng) 專家團(tuán)隊(duì)的培訓(xùn)和咨詢 10 大黃金規(guī)則 客戶管理層的重視及所有相關(guān)方的參與 與先進(jìn)企業(yè)對(duì)標(biāo) 最佳實(shí)踐 操作之星活動(dòng) 操作秘籍客戶收益 單位產(chǎn)品能耗降低 :噸熟料電耗 2%噸熟料熱耗 2% CO2 減排： 10,880 噸 / 年 預(yù)計(jì)能源成本降低 : 290 萬 元 / 年 , 簡單投資回報(bào)期 0.68 年 可持續(xù)的能源管理改進(jìn)6000T/D窯操作員班組績效考核報(bào)告OperatorPerformanceRe

8、port操作員韓勝軍總分?jǐn)?shù)石東明總分?jǐn)?shù)張伯良總分?jǐn)?shù)王澤澤總分?jǐn)?shù)產(chǎn)量(t)KPI喂料量(t/h)單位電耗(kWh/t)煤耗（Kg/t）游離氧化鈣（）班產(chǎn)（t）Score喂料量(t/h)單位電耗(kWh/t)煤耗（Kg/t）游離氧化鈣（）班產(chǎn)（t）Score喂料量(t/h)單位電耗(kWh/t)煤耗（Kg/t）游離氧化鈣（）班產(chǎn)（t）Score喂料量(t/h)單位電耗(kWh/t)煤耗（Kg/t）游離氧化鈣（）班產(chǎn)（t）Score比重25%25%40%10%0%10025%25%40%10%0%10025%25%40%10%0%10025%25%40%10%0%100目標(biāo)值40023.8126(8

9、個(gè)樣品)40023.8126(8個(gè)樣品)40023.8126(8個(gè)樣品)40023.8126(8個(gè)樣品)1406.8525.39124.290.722034.2783.0410.0524.65120.721.12050.2789.0-410.1823.88121.711.282050.997.06135.442410.3426.89124.610.951526.5883.0377.7326.64129.850.481649.4659.0-410.324.46121.651.282051.4889.05227.523410.4624.49121.311.52052.2889.0410.2624.

10、43119.981.662051.2989.0410.2924.17121.11.932051.4494.0-6155.014410.1624.57120.511.162050.889.0409.7124.26119.491.22048.5794.0410.4224.32119.411.082052.1294.0-6151.495409.9824.26120.590.72049.9192.0403.2926.94124.271.071655.9385.0395.6825.15124.090.751874.580.0-5580.346-406.423.82121.881.11203297.040

11、9.7123.42121.191.422048.53100.0410.4723.35121.731.312052.33100.06132.867-395.5124.07119.731.521977.5394.0395.1123.93119.361.041975.5394.0398.5523.67117.011.431992.7397.05945.798-402.2323.48118.051.392011.15100.0406.1723.41115.611.172024.37100.0404.823.34114.721.272023.99100.06059.519405.1523.64117.0

12、11.332025.73100.0-405.1523.64117.011.332025.73100.0406.0623.32115.11.782023.46100.06074.9210404.7523.65119.651.342023.75100.0-404.7523.31119.081.442023.74100.0404.9323.53117.51.372024.66100.06072.1511404.7423.48118.631.62023.7100.0-405.0223.79122.081.962025.1100.0405.0423.52117.451.122025.19100.0607

13、3.9912405.442.19163.714.24502.1760.0361.2925.45138.470.581635.3448.0-405.0723.45120.281.342025.33100.04162.8413399.5224.01125.120.731997.692.0397.3624.24123.460.961986.7789.0-405.1123.27124.560.812025.5798.06009.9414398.5423.46122.251.471992.6897.0399.9723.63121.141.871999.8697.0-399.2224.77122.961.

14、211996.0982.05988.6315400.1423.77123.992.072000.6898.0398.523.26124.512.271992.4895.0399.6223.36122.971.311998.1297.0-5991.2816399.7723.81124.781.31998.8494.0399.6123.85121.680.741998.0392.0399.6123.72120.321.51998.0397.0-5994.91740023.67121.31.642000100.0399.7723.57120.541.281998.8797.0399.8623.421

15、18.781.841999.2797.0-5998.1418-399.9423.6118.681.411999.7297.040023.44117.711.991999.99100.0400.4823.39119.382.282002.3998.06002.119-400.3623.59119.631.82001.79100.0400.6522.8117.830.772003.2698.0401.1123.02117.941.542005.57100.06010.6220-401.3323.25119.122006.6798.0399.1723.49121.362.231995.8395.04

16、01.0423.22119.222.062005.2198.06007.7121401.2123.72120.551.922006.04100.0-401.2823.53120.882.092006.4198.0402.2723.44119.141.632006.13100.06018.5822403.7823.15120.31.692018.91100.0-401.7724.76123.061.251863.4985.0401.6624.77126.311.791772.5780.05654.9723401.8923.41118.761.622009.45100.0-401.9223.631

17、18.411.542009.59100.0401.8223.23118.861.542009.11100.06028.1524401.8323.28117.050.792009.1498.0399.5523.5116.780.81997.7795.0-401.8323.36117.91.32009.13100.06016.0425401.6923.3117.80.842008.4798.0401.526.92121.491.171470.6385.0-401.8323.19118.611.482009.13100.05488.23總計(jì)403.8724.21121.563633194.82398

18、.9024.28121.8236564.1390.30402.6023.73119.9835975.0596.17403.8023.58119.5438110.9796.90146981班組信息班長：易鳳合甲窯操作員：韓勝軍2、3#煤磨操作員：田振華班崗位窯：王會(huì)樓預(yù)熱器：李澤鵬煤磨：尚青川原煤輸送：韓鵬鑫、胡辰亮班長：范普乙窯操作員：石東明2、3#煤磨操作員：許一波班崗位窯：李海軍預(yù)熱器：張旭明煤磨：馮益強(qiáng)原煤輸送：郭彥志、馬永杰班長：李潔丙窯操作員：張伯良2、3#煤磨操作員：劉闊班崗位窯：任慧杰預(yù)熱器：李永飛煤磨：徐建原煤輸送：劉云、武揚(yáng)班長：陳立輝丁窯操作員：王澤澤2、3#煤磨操作員：郭

19、小磊班崗位窯：王立波預(yù)熱器：張海波煤磨：白瑞原煤輸送：潘洪旗、閆云鵬喂料量單位電耗煤耗游離氧化鈣合目熱硫目標(biāo)值分?jǐn)?shù)目標(biāo)值分?jǐn)?shù)目標(biāo)值分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù)標(biāo)目標(biāo)值分?jǐn)?shù)4002523.825126401.100-1.5390-4002223.8-24.122126-128352.80-1.5-1.7380-3901724.1-24.419128-130300.85-1.7-1.9375-3801424.4-24.714130-1322550.1.9-2.124.7101322053.2.118單位電耗降低通過工藝分析和操作優(yōu)化贊皇金隅BBMG JIDD, 2016能源管理系統(tǒng) 客戶的挑 戰(zhàn) 京津冀敏感地區(qū) 政府