張東岳
摘 要:自動化控制是生產線電控系統集成的基礎,根據生產工藝需求,劃分合理的工藝技術模塊,分配現場控制箱,完成對制絲線生產過程的自動化控制和報警,對各個傳感器的數據采集、分析等。在自動化控制理念中,節能減排至關重要。通過合理設置啟停操作功能,使各控制段既能整段開機,又能分工藝段開機,有效滿足生產的靈活性,達到節能減耗的目的。同時,通過減少主機設備的預熱時間,細化批次配置控制單元,精確化設備延時停機時間,制定行之有效的節電措施與減排措施等,推行合同能源管理,促進節能服務產業化發展。
關鍵詞:節能減排 靈活性 精確化 合同能源 節能服務
中圖分類號:X196 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)12(b)-0116-02
當前,實現節能減排目標面臨的形勢十分嚴峻。2006年以來,全國上下加強了節能減排工作,國務院發布了加強節能工作的決定,制定了促進節能減排的一系列政策措施,各地區、各部門相繼做出了工作部署,節能減排工作取得了積極進展。但是,2006年全國沒有實現年初確定的節能降耗和污染減排的目標,加大了“十一五”后4年節能減排工作的難度。更為嚴峻的是,2007年一季度,工業特別是高耗能、高污染行業增長過快,占全國工業能耗和二氧化硫排放近70%的電力、鋼鐵、有色、建材、石油加工、化工六大行業增長20.6%,同比加快6.6個百分點。與此同時,各方面工作仍存在認識不到位、責任不明確、措施不配套、政策不完善、投入不落實、協調不得力等問題。這種狀況如不及時扭轉,不僅2007年節能減排工作難以取得明顯進展,“十一五”節能減排的總體目標也將難以實現。
國家“十二五規劃”明確提出了節能減排的目標,即到2015年,單位GDP二氧化碳排放降低17%;單位GDP能耗下降16%;非化石能源占一次能源消費比重提高3.1個百分點,從8.3%到11.4%;主要污染物排放總量減少8%~10%的目標。此外,十二五”規劃中還明確了主要污染物控制總類,在“十一五”化學需氧量、二氧化硫這兩個類別基礎上,增加了氨氮和氮氧化物兩個類別的污染物控制指標。“十二五”規劃提出的約束性指標更加明確了國家節能減排的決心。
在國家節能減排的號召下,現在的工廠企業越來越重視生產過程中的節能減排,尤其是新上馬的工程項目,無論是在土建方面,還是在工藝設備選型方面,都傾向于節能型與環保產品。對于煙草行業的制絲線管控系統而言,應該是在保證生產計劃與工藝指標的同時,利用現有的設備與生產線,通過控制程序與調度程序的編排,合理組織生產,尤其是在模塊化生產的基礎上,合理調度生產線的工藝設備,盡可能準確跟蹤物料,減少設備空轉與待料時間,最大化提高設備的有效作業率,整條制絲線控制系統應該圍繞這個思想采取措施,來達到減少能耗的目的,具體方法如下。
1 減少主機設備的預熱時間
以片煙生產工藝段為例,由于該段工藝設備較多,工藝路線較長,在設備的控制上應充分考慮到節能。看得出來,葉片從真空回潮處理到松散加料要經過一段比較長的時間,在具體控制上可以這樣考慮,當真空回潮機進行一批煙葉處理的時候,調度系統才依次發出松散回潮加料機的預熱指令,這個指令的何時發出可以通過現場的實際情況來摸索而得,當這些主機設備接到預熱指令后,才啟動設備進行預熱,從而減少主機設備待料時間來節能。
2 細化批次控制單元,節約生產時間
針對多生產線、多路徑的加工工藝,批次控制的模式將在整個控制系統設計中得到體現。一方面,對整個生產工藝流程進行較為細致的劃分,設計總共多個控制工藝段,結合面向整個生產線的集中監控,可以有效減少工藝段設備運行的空轉時間。另一方面,在部分工藝段中,根據生產組織的需要,還可以進一步細分為多個批次控制單元,如,批次控制設計和構件化設計的功能實現,有利于生產線的組織調度,提高有效作業率,節能降耗。
對于生產調度系統來說,需要在物料生產計劃中,將一個由多個配方模塊組成的煙葉生產任務,分解為多個模塊的生產子任務,按照分組加工不同的要求,自動調用分組加工的工藝控制參數和設備運行控制參數,實現按模塊的精細化加工;同時,在煙葉模塊生產中,還需合理安排生產加工路線,可以根據生產計劃或生產實際情況選擇是否需要進入相應的工藝路線,實現對生產線生產能力的合理調度和控制。管控系統中的集中調度管理層和底層控制層需相互協調、統一管理,在生產批次計劃中合理調度兩部分設備的生產能力,并根據生產工藝的要求正確選擇加工工藝路線,實現自動化的控制。
3 精確化延時停機時間
在制絲線的設備控制程序中,常常用到延時停機指令,比如:喂料機、儲柜進出料的控制等等,通常情況下,這些延時停機的時間設置得都比較長,造成設備長時間無料空轉。為了節能,可以通過現場摸索、人機界面上交互窗口調整以及利用其他一些外部條件(比如:流量、溫度、水分等)的判斷,來精確化延時停機時間,盡可能地縮短設備空轉時間。
4 合理劃分控制單元節能
把制絲線上工藝段的相關設備分解為若干能夠獨立操作、具備啟動/停止的控制單元,實現分時啟動/停止控制,盡可能地縮短設備空轉時間,最大化地降低設備耗能,實現節能。
5 制定行之有效的節電措施
編制科學的用電施工方案,配電線網布置規范,配線選材合理,避免電流密度過大或電阻過大,造成浪費。采用能效比高的用電設備,推廣使用智能型荷載限位器,現場有控制大功率用電設備措施。照明燈具應采用高效、節能、使用壽命長的施工照明燈具。工程項目分路供電,施工、生活用電有分路計量裝置,分別監控,有記錄。加強用電管理,施工區、生活區有專人管理照明燈具;宿舍應采用智能化開關控制宿舍的用電。加強對大型施工機械設備運行管理,禁止空載運行、提高使用率;對機械進行定期維護,確保機械正常運行。選用環保高效節能的施工機械,逐步利用Y系列節能電機(全封閉自扇冷式三相鼠籠型異步電動機)改造現有施工機械動力源,逐步采用高效功率補償器技術;禁止耗能超標機械進入施工現場。
6 制定行之有效的減排措施
編制專項方案對工地的廢水、廢氣、廢渣的三廢排放進行識別、評價和控制,安排專人、專項經費,制定專項措施,減少工地現場的三廢排放。對施工區域的施工廢水設置沉淀池,進行沉淀處理后重復使用或合規排放,對泥漿及其他不能簡單處理的廢水集中交由專業單位處理。在生活區設置隔油池、化糞池,對生活區的廢水進行收集和清理。禁止在施工現場焚燒垃圾,使用密目式安全網、定期澆水等措施減少施工現場的揚塵。合理安排噪聲源的放置位置及使用時間,采用有效的噪聲防護措施,減少噪聲排放,并滿足《建筑施工場界環境噪聲排放標準》的限制要求。生活區垃圾按照有機、無機分類收集,與垃圾站簽訂合同,按時收集垃圾。對不可回收有害的施工垃圾打包封袋,按照環保等部門規定要求送往指定處理中心集中進行無害化處理。
7 結語
目前,無論在煙草、化工、電力、冶金、石油還是其他行業,節能減排都是重中之重。企業是否能夠很好地完成節能減排指標逐漸成為促進國家經濟增長的重要因素,隨著電氣自動化控制技術的進步以及人們對節能減排意識的不斷普及,在很大程度上提高了產品的可靠性和工作效率,標志著一個國家電子行業發展水平,并且也是當前經濟高速發展的必要條件。
參考文獻
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