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PowertoPerform.HoneywellChinaUsersGroup2008高技术解决方案及案例介绍2内容安排•霍尼韦尔高技术部简介•霍尼韦尔高技术解决方案•霍尼韦尔高技术方案的应用实例3霍尼韦尔高技术执行部简介¾霍尼韦尔高技术执行部为行业提供生产管理先进解决方案(Advancedsolutions)¾AdvancedSolutions协助企业制定统一的生产管理解决方案，完成从生产车间到企业整体经营活动的整合，使企业的经营目标与设备的实际生产能力结合，实现利润的最大化¾中国最大的流程工业整体解决方案供应商¾高技术执行部负责先进解决方案的咨询、设计、实施、维护等项目工程服务与集成4高技术执行部中国区技术力量•高技术应用实施人员–行业资深顾问/工程师100余人–5名资深专职项目经理负责项目运作–APC:–MES:–OTS:–APS/SCM:–办公地点:北京、天津、上海、重庆•其他霍尼韦尔中国区的支持力量–200余名研发人员5霍尼韦尔高技术执行部的业务FieldInstruments(现场仪表)DCS（TPS。。。EPKS）•制造执行系统(MES)•先进控制•仿真系统ERP（企业资源计划）SCM（供应链管理）霍尼韦尔过程解决方案高技术执行部业务范围生产管理先进解决方案咨询服务工程服务(ProcessSolutions)(AdvancedSolutions)6内容安排•霍尼韦尔高技术部简介•霍尼韦尔高技术解决方案•霍尼韦尔高技术方案的应用实例7自动化延伸到了工艺效率之外提高工艺性能提高工艺性能提高资产效率提高业务提高业务灵活性灵活性提高人员效率工厂中60%工程师于20101年前会退休业务更灵活，决策更快生产更加符合规定，更加灵活经济结构不断扩张在企业中每年因人的因素发生的本可以避免损失达200亿美元2在过去的一年，油价几乎翻了一番生产过程越来越复杂必须提高安全性供应链越来越完整50%维护其实是不需要的，10%维护是有害的3人和人和““知识知识””是关键的挑战：工业自动必须解决是关键的挑战：工业自动必须解决““更大的问题更大的问题””8提高资产回报提高业务敏捷性提高人员效率提高过程工艺性能ProfitSensorEarlyEventDetectProfitLoopExperion/TPSProfitControllerDataScoutsProfitOptimizer先进控制ProfitSuit生产调度PS物料平衡PB绩效评估KPI实验室管理LIMS物料跟踪统一工作平台WPKS生产计划RPMSLotExplorer操作监控OM计算引擎BizCal电子日志OL实时数据库PHD移动MobileStation设备维护管理AssetManager无线巡检Inteletrac高级报警管理AAMUnisim仿真OperatorTrainingMaintenanceTrainingShadowPlantEngineeringTraining9EnablingInfrastructurePlantBusinessLevelOptimization&ExecutionSupplyChainPlanning供应链计划WORKCENTER先进控制与优化绩效管理解决方案APS先进计划与调度解决方案ValueChainManagementSolution价值链管理解决方案ProductionManagementSolution生产管理解决方案ERPConnectionProductionAnalysisandResultsOM操作管理解决方案ProductionPlanning生产计划ProductionScheduling生产调度OperationsManagement可靠性管理异常状况管理设备维护管理ERPConnectionERP整合ProductionAnalysisandResults产品分析OperationsManagement操作管理霍尼韦尔上层高技术解决方案10内容安排•霍尼韦尔高技术部简介•霍尼韦尔高技术解决方案•霍尼韦尔高技术方案的应用实例11宝钢化工分公司MES项目•宝化DCS系统采用Foxboro系统•宝化在2004年使用霍尼韦尔UniformancePHD实时数据库系统•2005年下半年，进行几轮的技术交流-讨论如何利用PHD的实时数据,提高生产效率和生产装置性能，把操作管理（OM）作为宝化MES项目的起点•2006年初，重新讨论了宝化MES项目的计划，对宝化MES作了总体规划，决定整体实施宝化MES项目•霍尼一直积极参与宝化MES项目的规划、咨询、评估及准备过程12项目目标•提高安全性，可靠性，把指标控制在优化的范围内–提高可靠性和减少事故–提高操作人员效率,改善交接班管理–提高生产精细化管理,将生产经营信息,生产任务指标直接下达到操作人员•实现生产统计的日平衡13MES系统组成•宝化MES系统的组成–工厂信息子系统–实时数据库子系统–LIMS子系统–物料平衡和能量平衡子系统–操作管理子系统–生产统计管理子系统–计划排产子系统–生产调度管理子系统–KPI绩效管理子系统–信息展示平台1415项目配置•软件–UniformancePHD–Workcenter–OperationManagement–ProductionBalance–LIMS•硬件–PHDServer–WorkcenterServer–MESServer–LIMSServer16操作管理Uniformance数据平台PHD●PRM●Workcenter操作员计划及调度人员实验室信息管理系统实验室设定每日操作要求及目标以及相互沟通方式操作指导生产运行计划报表最终用户报表及绩效分析计划调度工具月一天前当天当班下一天阅读分析操作员的建议操作员,工程师及组长操作日志操作监视管理标准操作条件事件监视连续监视工程师及工艺工程师17操作指导本系统自动形成所需要的报表数据查询极为方便查询操作数据不方便本系统充分把结果反馈到生产部门监视操作指导缺少健全的反馈机制，生产处主要在生产过程中根据车间的要求进行协调自动保存所有操作指导，方便生产分析系统中保存所有制定的操作指导目前，主要依靠报表记录操作指导本系统可以保证操作指导的及时准确的下达在统一的信息平台发布生产操作指导主要使用电话来传递操作指导差异说明实施后现有系统18操作监控本系统使用标准的、灵活的Web报表方式汇总日常运行性能信息便捷的日常运行性能信息发布没有完全满足核心业务通用信息以及优先信息的发布平台，缺少统一的生产信息监控窗口本系统可分析偏离生产计划的原因并提供注释确定潜在的运行偏离因素生产业务信息缺乏有效集成，各应用系统数据信息之间的关联性较弱，存在大量重复录入情况本系统较现有系统在此方面有较大提高计划与实际操作结果偏差的标准报告没有使用完整的、系统的监控生产车间的运行情况并分析记录生产偏差操作指导产生的目标值比较，对最佳目标值产生的偏差以经济因素体现，并能够细化班组操作考核实时监视下达指令的执行已有的系统功能相对独立，只是部分覆盖了操作监控，在业务上并没有进行实时的监控。各分厂没有按班组进行细化监督考核差异说明实施后现有系统19操作日志本系统数据查询极为方便与其它应用进行数据集成目前缺乏基于安全的网络架构，以及可靠完善的权限设定，保证了操作日志的安全健全的安全机制目前缺乏本系统采用可视化的界面，可以监视操作指导的执行情况监视各班组的任务执行通过对纸制日志的定期检查来监督班组的任务执行情况系统能够自动化记录各班组值班日志，便于管理和查询在系统中详细记录各班组的活动情况主要通过纸制日志差异说明实施后现有系统20生产物料平衡统计原料进厂测量,接口或手动输入原料罐库存量中间产品产品罐库存量产品发运测量,接口或手动输入生产装置生产装置生产装置产品的生产/消耗物流和移动产品的库存位置1仪表和测量的问题不准确/丢失的物料移动221物料平衡本系统可方便的显示各种预制标准报表，如每天的全厂库存，装置物料汇总、坏的测量报表等，还可根据用户的需求进行定制查询参数。便捷的物料平衡信息发布目前每日的物料平衡报表只有全厂的产品产量报表能够识别可能发生遗漏或不正确的物料移动，并计算遗漏的测量值，并可据经过校正的数据，计算平衡结果，生成平衡报表识别可能发生遗漏或不正确的物料移动，并计算遗漏的测量值当前系统无法识别遗漏或不正确的物料移动，只能现有的数据计算平衡结果本系统直接标识出坏的仪表测量点，并可识别明显的测量错误。协助识别明显错误，查找坏的测量当前应用的简单的物料平衡报表，在数据统计出后无法确定何处发生错误，只能人工盘查，对于复杂的物流基本上不可能定位，无法查找坏的测量本系统记录了何时对平衡数据做了调整，并记录调整前后的量生成装置进出量调整报告无法记录对平衡数据所做的调整，查询困难本系统可快速准确的进行每日物料平衡计算快速进行物料平衡目前公司无成熟的物料平衡系统，物料平衡统计一个月一次差异说明实施后现有系统22南京钢厂空分先进控制系统案例•项目背景(1)杭州杭氧有限公司为南京钢铁配套空气分离装置(ASU)设备，其采用深冷(Cryogenic)工艺技术，生产20,000Nm3/hr空气分离设备产品。。23空分工艺流程图（C1下塔；C2上塔；C701粗氩塔I；C702粗氩塔II；C703精氩塔；BT膨胀机增压端；E1主换热器；AC空气冷却塔；EC水冷塔；EH电加热器；ET膨胀机；K1主冷凝蒸发器；K701~K704冷凝蒸发器；MS分子筛吸附器；ATC1原料空压机；ATC2循环空压机；OP液氧泵；RV冷冻机；WP水泵）增压压缩机空气预冷系统分子筛吸附系统压缩机组空气分馏塔汽轮机增压透平膨胀机氩分馏24CPM1FTE-FaultTolerantEthernet容错以太网服务器/工程师站操作站(ES-C)×2打印机HoneywellHoneywellHoneywell操作站(ES-F)EAS(APC+PHD)PHD服务器(WorkCenterWeb)ALC站(FRANTAPC)PHD故障诊断站南钢2000Nm3/hr空分PKSTM系统配置图防火墙远程控制站杭氧远程控制室InterNet25项目配置•软件:采用HoneywellProfitController控制器•UniformancePHD•硬件:ProfitController服务器•工程服务:Turn-Key26ProfitProfitControlerControler多变量控制技术介绍多变量控制技术介绍•工艺过程变量归纳为三类–MVs(操作变量)–CVs(被控变量)•约束变量•目标变量–DVs(干扰变量)•可测变量•不可侧变量•模型–动态–线性27空分装置先进控制项目目标•工艺目标–自动变负荷(ALC)控制:根据下游工厂氧气需求量，快速实现负荷调整，并使氧气放散率最小。–维持产品质量:维持氧气和氮气以及粗氩、氩产品满足质量指标。–减少能量损耗:最小复热冷量损失，优化气、液产品分配。–稳定过程操作:通过多变量控制将装置操作维持在过程和设备约束限制范围内。28空分装置先进控制项目效益•自动变负荷(ALC)控制:根据下游装置的氧气需求量，快速实现负荷调整，并使氧气放散率最小,通常来说，放散率可以减少25%以上•减少工艺波动:通过多变量控制将装置操作维持在工艺和设备约束范围内,减少关键变量波动,降低操作员负荷,减少对下游设备的扰动•EndUserRequirementASUplantsupplyOverSupplyO2FlowTime先控投用前先控投用后波动减少50%质量设定值卡边优化经验设定值设定点29空分装置先进控制项目效益•维持产品质量:维持氧气和氮气以及粗氩、氩产品满足质量指标。•节能降耗:压缩机的运行是空分装置主要能耗来源,经由对热能回收及产品品质的需求,优化压缩机的运行，以降低能耗0.5-2%。.30空分装置先进控制项目效益•维持产品质量:维持氧气和氮气以及粗氩、氩产品满足质量指标。•节能降耗:压缩机的运行是空分装置主要能耗来源,经由对热能回收及产品品质的需求,优化压缩机的