進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，由于對(duì)新型干法線建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)不同、技術(shù)儲(chǔ)備重視不一致，不同中控操作人員和技術(shù)管理人員對(duì)新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的認(rèn)識(shí)也不相同，直接導(dǎo)致的是新型干法水泥生產(chǎn)線優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮水平參差不齊，對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)影響較大。許多企業(yè)對(duì)中控存在既重視又有諸多理解誤區(qū)，本文試圖從生產(chǎn)線涉及到中控的一些配置的角度談一談對(duì)中控的影響因素，期望起到拋磚引玉的作用。

　　1  工藝配置對(duì)中控操作的影響

　　在與多數(shù)廠家溝通和交流時(shí)，一涉及到中控這個(gè)話題，便是臺(tái)時(shí)產(chǎn)量如何提上去、質(zhì)量如何提上去、能耗如何降下去，比如原料太潮有沒(méi)有辦法讓它不堵料；煤質(zhì)量差波動(dòng)大，有沒(méi)有好的操作辦法還會(huì)使產(chǎn)量質(zhì)量提上去，能耗又不高；設(shè)備故障率高能不能在操作上想想辦法去克服等，在與操作人員溝通時(shí)通常報(bào)怨這個(gè)參數(shù)不準(zhǔn)那個(gè)參數(shù)不準(zhǔn)、這臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)的問(wèn)題是老毛病沒(méi)法解決，這里面反映了兩個(gè)方面的問(wèn)題，一是在建設(shè)時(shí)簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)配制，或者長(zhǎng)期生產(chǎn)時(shí)忽視了設(shè)計(jì)配制要求的滿足，二是原燃材料等生產(chǎn)條件發(fā)生了變化，原有設(shè)計(jì)基礎(chǔ)發(fā)生了改變，原有設(shè)計(jì)配制不能滿足現(xiàn)有生產(chǎn)條件的變化，均導(dǎo)致了生產(chǎn)系統(tǒng)不能充分發(fā)揮其功能和效益。在談這個(gè)問(wèn)題之前，有必要理清一些思路。一個(gè)企業(yè)生產(chǎn)管理控制目標(biāo)應(yīng)該是高運(yùn)轉(zhuǎn)率、高質(zhì)量、高臺(tái)時(shí)、低能耗。在生產(chǎn)線設(shè)備保持高運(yùn)轉(zhuǎn)率，在保證料流穩(wěn)定的前提下，中控操作員在精細(xì)操作將大有施展空間，此時(shí)操作員只需注意應(yīng)急處理如突然停電、設(shè)備故障等這些偶發(fā)現(xiàn)象，會(huì)有大量時(shí)間去努力分析系統(tǒng)狀態(tài)、增加和穩(wěn)定臺(tái)產(chǎn)、降低拉風(fēng)和用煤等，系統(tǒng)達(dá)到高運(yùn)轉(zhuǎn)率、高質(zhì)量、高臺(tái)時(shí)、低能耗將會(huì)非常容易。

　　現(xiàn)代新型干法生產(chǎn)技術(shù)以顆粒體和粉體為處理對(duì)象，節(jié)能高效的生產(chǎn)要求導(dǎo)致過(guò)程操作的精細(xì)化。料流流量遂成為一項(xiàng)居于中心重要地位的過(guò)程信息量和控制對(duì)象。原燃材料在輸送和配料過(guò)程中保持料流流量穩(wěn)定，直接影響系統(tǒng)穩(wěn)定，有的廠原材料頻繁發(fā)生堵料現(xiàn)象，導(dǎo)致生料磨操作員被動(dòng)人工干預(yù)，疲于應(yīng)付采取被動(dòng)加減喂料量、調(diào)整風(fēng)量的簡(jiǎn)單操作，勉強(qiáng)維持生產(chǎn)。有的廠窯生料喂料波動(dòng)大、喂煤波動(dòng)大，窯操作員疲于應(yīng)付"風(fēng)、煤、料匹配"的簡(jiǎn)單操作，這種情況下是不可能出現(xiàn)高質(zhì)量運(yùn)行效果，主機(jī)和系統(tǒng)能力不能有效發(fā)揮，增加能耗、增加設(shè)備和系統(tǒng)突發(fā)性故障。不同品種原料的粘附性能是其固有物理特性，現(xiàn)代的技術(shù)還沒(méi)有發(fā)展出完成適應(yīng)其特性的倉(cāng)儲(chǔ)和輸送手段，只有通過(guò)其它手段在其投入生產(chǎn)線倉(cāng)儲(chǔ)和輸送系統(tǒng)前使其滿足生產(chǎn)線的要求，所以設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮生產(chǎn)用原料特性和原材料的變化情況，配置盡可能多的其它手段和適應(yīng)性能相對(duì)較寬的倉(cāng)儲(chǔ)輸送工藝，對(duì)生產(chǎn)線的操作和高效運(yùn)行非常重要。特別在窯系統(tǒng)中，“風(fēng)、煤、料匹配”的操作原則早巳不再停留在老技術(shù)慣用的定性描述上，而是利用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)和數(shù)字信息處理技術(shù)，通過(guò)精確檢測(cè)、快速信息處理、短周期反饋控制實(shí)現(xiàn)最佳穩(wěn)定匹配關(guān)系。建設(shè)和技改時(shí)選擇先進(jìn)的料流流量計(jì)量和控制技術(shù)是決定系統(tǒng)是否可靠的先決條件，也是為系統(tǒng)操作人員提供的操作基礎(chǔ)。

　　料流的均質(zhì)性相對(duì)流量穩(wěn)定性而言，對(duì)生產(chǎn)線有著更重要的影響。對(duì)窯系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，預(yù)熱器結(jié)皮堵料、窯內(nèi)結(jié)圈結(jié)蛋、熟料黃心料、熟料游離鈣超標(biāo)、熟料強(qiáng)度或水泥使用性能發(fā)生較大波動(dòng)等問(wèn)題，雖然原因各異，但均與物料的均質(zhì)性離不開(kāi)關(guān)系。傳統(tǒng)干法線都設(shè)置了原燃料預(yù)均化系統(tǒng)、生料均化系統(tǒng)、熒光儀分析系統(tǒng)，在限定原燃料滿足特定指標(biāo)范圍、保證均化功能有效發(fā)揮前提下，傳統(tǒng)質(zhì)量控制手段基本能夠滿足生產(chǎn)需要。但擴(kuò)大原燃料資源是水泥技術(shù)發(fā)展上持續(xù)活躍的一個(gè)技術(shù)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。由于水泥熟料本質(zhì)上是一種具有特定組成的多元素化合物，在混合成滿足熟料組成要求的用于煅燒的水泥生料之前，其多品種原料本身的化學(xué)成分對(duì)產(chǎn)品熟料的質(zhì)量并無(wú)直接影響。在相對(duì)寬松的成分要求范圍內(nèi)尋找價(jià)格最低廉的原料資源，通過(guò)特定工藝和適當(dāng)配比制造水泥是水泥廠商降低生產(chǎn)成本的重要措施。在保證均質(zhì)性的前提下，水泥工業(yè)用低品位石灰石代替優(yōu)質(zhì)灰?guī)r做鈣質(zhì)原料，用砂頁(yè)巖或工業(yè)廢棄物煤矸石粉煤灰代替農(nóng)田黏土做硅鋁質(zhì)原料，通過(guò)改變煤粉制備工藝和煅燒工藝使無(wú)煙煤和劣質(zhì)煤被成功地應(yīng)用于傳統(tǒng)上只能燒煙煤的預(yù)分解窯系統(tǒng)上已有成熟經(jīng)驗(yàn)。在實(shí)際生產(chǎn)中，在傳統(tǒng)水泥干法生產(chǎn)線上進(jìn)一步拓展原燃材料使用指標(biāo)范圍，直接面對(duì)的是物料均質(zhì)性問(wèn)題，在試驗(yàn)過(guò)程中均發(fā)生一系列障礙。如CaO含量40%以下的石灰石在與高品位搭配后理論上對(duì)配料沒(méi)有影響，但生料質(zhì)量均質(zhì)性不易控制。隨著原煤供應(yīng)渠道多變，不同供應(yīng)渠道供煤時(shí)間和數(shù)量多變，煤料對(duì)口越發(fā)困難，操作員往往只能采取降低生料庫(kù)存、憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)整煤粉細(xì)度等被動(dòng)辦法應(yīng)付，只能犧牲臺(tái)時(shí)、質(zhì)量和能耗。主要的原因是質(zhì)量控制手段如熒光儀需人工取樣制樣、煤質(zhì)試驗(yàn)方法等已滿足不了原燃材料變化周期縮短的要求。

　　水泥原料混合物獲得精確而均勻的化學(xué)成分是現(xiàn)代水泥制造工藝的關(guān)鍵技術(shù)之一，用于生料流成分檢測(cè)控制的X-螢光分析儀是現(xiàn)代水泥廠不可或缺的裝備。針對(duì)現(xiàn)有的X-螢光分析技術(shù)必須離線制樣才能分析其成分導(dǎo)致控制周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)，美國(guó)Metrics公司在上世紀(jì) 80年代初開(kāi)發(fā)了在線瞬發(fā)中子分析儀產(chǎn)品及其應(yīng)用技術(shù)，在過(guò)去10年中漸被國(guó)際水泥界所接受，在一些工廠實(shí)現(xiàn)了改善生料成分穩(wěn)定性，降低燒成系統(tǒng)熱耗和省卻預(yù)均化堆場(chǎng)或生料均化庫(kù)的操作效果。這項(xiàng)技術(shù)的推廣可能對(duì)因原料波動(dòng)帶來(lái)的均質(zhì)性問(wèn)題有很大的改進(jìn)。

　　應(yīng)該坦率地承認(rèn),凡是使用先進(jìn)水泥生產(chǎn)工藝尚未取得效益時(shí),不但有其技術(shù)方面的根源,更有其企業(yè)本身管理方面更深層次的根源。前者往往易被找出并解決,而后者卻不易被人們所揭示并接受,更不是一下解決的。然而這的確正是影響我國(guó)目前不少新型干法生產(chǎn)線盡快達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)和長(zhǎng)期高效益運(yùn)轉(zhuǎn)的癥狀所在。很多廠依然實(shí)行傳統(tǒng)專業(yè)明確分工的管理模式，在水泥廠過(guò)程控制與信息處理技術(shù)方面、設(shè)備配置匹配方面、專業(yè)職能融合方面缺少明確的推進(jìn)、改進(jìn)方向和措施，沒(méi)有根本性地認(rèn)識(shí)到中控操作僅是生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)流程，過(guò)多地把應(yīng)該是專業(yè)綜合管理職能靠中控操作這一個(gè)專業(yè)去解決。從生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)層次重視中控操作條件的創(chuàng)造和擴(kuò)展中控管理功能應(yīng)該會(huì)起到意想不到的效果。

　　2  管理對(duì)中控的影響

　　新型干法生產(chǎn)線，基于其生產(chǎn)規(guī)模大、自動(dòng)化程度高、集約化程度高、投資經(jīng)濟(jì)環(huán)保，相應(yīng)地設(shè)計(jì)時(shí)都采用中控集散控制系統(tǒng)，中控崗位人員可集中啟停生產(chǎn)線設(shè)備、根據(jù)設(shè)備監(jiān)控參數(shù)跟蹤設(shè)備運(yùn)行情況、根據(jù)系統(tǒng)工藝參數(shù)的監(jiān)控判斷系統(tǒng)運(yùn)行情況，具備生產(chǎn)控制的能力。DCS系統(tǒng)還提供了參數(shù)儲(chǔ)存功能，通過(guò)建立相應(yīng)的應(yīng)用曲線，可以提供監(jiān)控參數(shù)的長(zhǎng)期運(yùn)行趨勢(shì)，對(duì)判斷設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行的短期和長(zhǎng)期變化提供了依據(jù)，同時(shí)可以提供生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)所需求的基本項(xiàng)目。許多企業(yè)配備了熒光分析儀和在線配料系統(tǒng)，中控可以集中提供生產(chǎn)線成品半成品的主要質(zhì)量參數(shù)。中控室已成為各個(gè)系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和故障排除、管理生產(chǎn)調(diào)度、接收和發(fā)布生產(chǎn)情況信息的控制中心。

　　由于中控室成了現(xiàn)代水泥工藝線的控制中心,徹底改變了原傳統(tǒng)生產(chǎn)模式中生產(chǎn)車間之間的關(guān)系,更改變了生產(chǎn)調(diào)度與各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的關(guān)系。以往水泥生產(chǎn)線為原料、燒成、制成三大車間,配制質(zhì)量管理、設(shè)備管理、采購(gòu)和倉(cāng)庫(kù)管理等，它們之間的配合是靠以生產(chǎn)調(diào)度室為核心的指揮系統(tǒng)。在不少老廠擴(kuò)建新線時(shí),或多或少受了這種傳統(tǒng)觀念的影響,甚至將中控室的操作人員也分隔劃歸各車間管理。主管生產(chǎn)的領(lǐng)導(dǎo)不是靠中控室指揮生產(chǎn),而仍然按車間班組建制由調(diào)度指揮。這種管理模式勢(shì)必不適應(yīng)現(xiàn)代先進(jìn)生產(chǎn)力的要求,中控室形成不了統(tǒng)一的指令,相反,操作人員還要聽(tīng)從各車間主任的指揮。各車間又要配備值班長(zhǎng),配備機(jī)修、電修人員,不僅機(jī)構(gòu)臃腫,而且令出多門,導(dǎo)致不少人為事故的發(fā)生,也有過(guò)足以為訓(xùn)的事例。

　　一個(gè)廠的生產(chǎn)管理，離不開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)管理、設(shè)備管理、質(zhì)量管理、物資采購(gòu)消耗管理，但這些管理目如果都設(shè)置成相對(duì)獨(dú)立的體系，信息、指令共享率不高，各專業(yè)技術(shù)交叉和技術(shù)綜合差強(qiáng)人意。如大多廠家熟料產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源主要依據(jù)入窯生料稱的反饋，也人工或自動(dòng)生成了班臺(tái)時(shí)班產(chǎn)量，但涉及到任意運(yùn)行周期產(chǎn)量比較、質(zhì)量與產(chǎn)量等系統(tǒng)運(yùn)行關(guān)系 比較，需要產(chǎn)量數(shù)據(jù)時(shí)，又只能依靠技術(shù)人員的人工統(tǒng)計(jì)。利用DCS的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和應(yīng)用曲線功能，現(xiàn)場(chǎng)管理中的產(chǎn)量、臺(tái)時(shí)、能耗、物料平衡等統(tǒng)計(jì)工作將自動(dòng)生成。又如DCS系統(tǒng)與QCX系統(tǒng)有效匹配上，多數(shù)企業(yè)存在生產(chǎn)和質(zhì)量?jī)商坠芾硐到y(tǒng)，往往出現(xiàn)質(zhì)量人員不太了解生產(chǎn)情況、生產(chǎn)人員不太了解質(zhì)量情況，大多數(shù)只實(shí)現(xiàn)了QCX只提供生料率值單點(diǎn)樣數(shù)據(jù)給DCS， DCS接受QCX調(diào)整生料磨配料稱的配比這兩項(xiàng)功能，其實(shí)生產(chǎn)和質(zhì)量是密不可分的，如果將QCX整合成DCS系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，將物檢強(qiáng)度、細(xì)度、流離鈣等自動(dòng)檢測(cè)的數(shù)據(jù)輸入到QCX系統(tǒng)，加上熒光儀已與QCX成為一體，將會(huì)給中控操作人員、質(zhì)量控制人員提供極強(qiáng)的生產(chǎn)質(zhì)量對(duì)比等統(tǒng)計(jì)、技術(shù)分析工具，將充分發(fā)揮兩個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)儲(chǔ)存功能，通過(guò)建立相應(yīng)的應(yīng)用曲線和功能處理程序，可以提供生產(chǎn)和質(zhì)量監(jiān)控參數(shù)的長(zhǎng)期運(yùn)行趨勢(shì)，對(duì)判斷生產(chǎn)和質(zhì)量的短期和長(zhǎng)期變化極為有利，基本減免了技術(shù)人員大量的人工統(tǒng)計(jì)工作。再如設(shè)備管理方面，多數(shù)企業(yè)都單獨(dú)設(shè)立設(shè)備管理部門，設(shè)備技術(shù)人員在如潤(rùn)滑管理、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率管理、設(shè)備故障和維護(hù)管理、備品備件管理等方面都需要從中控提供設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、故障現(xiàn)象和頻次、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控參數(shù)變化情況，然后人工統(tǒng)計(jì)和分析，再與生產(chǎn)和采購(gòu)人員聯(lián)系，執(zhí)行設(shè)備管理準(zhǔn)備、分析、故障處理、檢查督查等工作，如果將設(shè)備的油品（周期）、設(shè)備故障及處理、備品備件采購(gòu)使用等信息植入DCS中， 建立相應(yīng)功能模塊，設(shè)備技術(shù)管理人員既減免了大部分的人工統(tǒng)計(jì)分析時(shí)間，又能與生產(chǎn)直接建立關(guān)系，設(shè)備管理會(huì)更直觀，中控操作人員和現(xiàn)場(chǎng)人員將更充分了解設(shè)備及其管理情況。這里弄僅僅例舉了中控室部分功能的擴(kuò)展，要實(shí)現(xiàn)這些功能的擴(kuò)展，現(xiàn)有生產(chǎn)線DCS系統(tǒng)、QCX和熒光分析儀系統(tǒng)、化驗(yàn)室配備的設(shè)備儀器、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都能滿足，只要在生產(chǎn)線建設(shè)或技術(shù)改造時(shí)增加DCS、QCX系統(tǒng)相關(guān)硬件冗余和接口配制，在生產(chǎn)期由技術(shù)人員逐步完成組態(tài)和編程即可實(shí)現(xiàn)，實(shí)際上國(guó)內(nèi)已有企業(yè)進(jìn)行了一部分功能擴(kuò)展的嘗試。在一些跨國(guó)公司中，上述系統(tǒng)已被發(fā)展為由過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)信息采集、設(shè)備開(kāi)閉環(huán)控制、過(guò)程控制、系統(tǒng)控制、信息評(píng)估管理、工廠管理和公司管理等多個(gè)功能級(jí)別組成的，由下而上信息量逐級(jí)減少?zèng)Q策強(qiáng)度逐級(jí)增大的水泥廠信息綜合管理系統(tǒng)。 已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的窯系統(tǒng)的基于操作經(jīng)驗(yàn)和模糊邏輯原理的自動(dòng)控制程序，以及對(duì)于磨或其他系統(tǒng)則較多是基于過(guò)程數(shù)學(xué)模型的數(shù)值模擬優(yōu)化作業(yè)程序。已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的在線X光衍射儀測(cè)定熟料游離鈣技術(shù)，堿金屬發(fā)射光譜檢測(cè)燒成帶溫度技術(shù)。這些應(yīng)該對(duì)于我們有很大的啟示。初步實(shí)現(xiàn)這些功能，將極大改善中控操作人員了解和掌握生產(chǎn)線設(shè)備、系統(tǒng)運(yùn)行、產(chǎn)品質(zhì)量和成本等信息和指令的條件，使其具備專注于操作方法精細(xì)化方面的改進(jìn)，逐步穩(wěn)定和確定操作方法，細(xì)化和標(biāo)準(zhǔn)化操作方法將成為可能，將使生產(chǎn)線的生產(chǎn)運(yùn)行不再寄托于單個(gè)操作人員或技術(shù)人員的個(gè)人能力和責(zé)任心上。擴(kuò)展這些功能，逐步將采購(gòu)、倉(cāng)庫(kù)、設(shè)備、質(zhì)量等管理工作與中控室直接聯(lián)系起來(lái)，納入到中控室的綜合管理職能中，那么中控室才會(huì)真正意義上成為各個(gè)系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和故障排除、管理生產(chǎn)調(diào)度、接收和發(fā)布生產(chǎn)情況信息的控制中心。

　　3  結(jié)束語(yǔ)

　　綜述，本文簡(jiǎn)要地分析了中控具備的基本功能，并對(duì)擴(kuò)展這些功能方面進(jìn)行了反思。另外針對(duì)近幾年因?yàn)樵疾牧虾蜋z測(cè)裝備的新變化，也簡(jiǎn)單進(jìn)行了例舉和探討，期望同仁在生產(chǎn)線建設(shè)和技改時(shí)，能更多地關(guān)注中控功能基礎(chǔ)的建立和擴(kuò)展，為中控操作和管理的流程化、模態(tài)化、精細(xì)化創(chuàng)造必要的條件。