当Aughinish Alumina公司于1989年选择历史数据库软件时,没有人想到它在提高企业业绩方面有如此重大的作用。
最初的配置仅用于在占地1000英亩的工厂内汇集几百个关键性参数控制工程网版权所有,并将其结果显示在7个操作员接口终端上,而现在,Aughinish Alumina公司采用OSIsoft PI数据库软件用于25
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,000多个测量值的操作数据库;接口到其他应用;以及为多于200个用户接口上的操作员、管理人员和实验室人员提供测量结果。“我们最初认识到OSIsoft产品是在对新的分布式控制系统(DCS)进行评估和项目选择的过程中,我们在20世纪80年代后期开始这方面的工作”,Aughinish Alumina公司IT部门主管Justus de Hooge这样说。
“在那个时期,DCS供应商提供自身功能度有限的历史数据库。一些DCS供应商建议我们采用OSIsoft,在考察了产品和公司后
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,我们决定基于PI 数据库软件实施标准化,这主要是因为它能连接到当时市场上所有的新的和已有的控制系统。此后,我们意识到独立于控制系统制造商的数据库的重要性控制工程网版权所有
,这样,我们的工程师只需了解一种接口,而不必Aughinish Alumina公司的采购小组考查了好几种历史数据库软件,尤其是评估了制造商及其系统
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,认为软件应具有:■ 支持图形和字符终端;
■ 到多家供应商DCS和可编程逻辑控制器的接口;
■ 与其他信息系统的集成;
■ 提供长期的技术支持与服务。
全年生产铝
铝(Al)是地壳中含量最丰富的金属元素,最早是在1829年从氧化铝中分离出铝。从1886年起,铝开始工业化生产。
Aughinish Alumina公司是总部在瑞士的natural resources group Glencore旗下一家子公司,是一家氧化铝精炼公司,位于爱尔兰Shannon河口南侧的Aughinish岛上,在Limerick市下游20英里。
Aughinish Alumina公司采用Bayer工艺对铝矾土矿石进行提炼,每年生产150万吨以上的氧化铝(Al203),氧化铝是一种细颗粒白色粉末,出口到英国、斯堪的那维亚以及欧洲诸国的冶炼厂作进一步的加工控制工程网版权所有,使之最终成为金属铝。铝矾土是从西非、巴西、加纳和澳大利亚的铝矾土矿中开采的www.cechina.cn,并使用重达65,000吨的大吨位运矿船输送,在Shannon河深水海运码头卸货,2吨铝矾土约生产出1吨氧化铝。该厂加工能力保持大于5600万加仑(250000m3)的水平,经过仓储、压力容器和管道来循环氧化地进行氧化铝的精炼(参阅图1)。Aughinish工厂有450名员工,一年365天,一天24小时地进行生产。
图1:氧化铝精炼过程的输入和输出
企业的特长,KPI
Aughinish Alumina公司依靠周密、细致地建立、跟踪和报告关键作业过程的关键绩效指标(KPI)来保证企业稳定、高效和盈利的运营。在企业的运营范围内,将设备的运行状态转换成相应的KPI,后者显示在数字仪表板上,该仪表板应用Microsoft Sharepoint portal技术作为用户接口。
由于多个KPI要比单独的过程测量远为复杂,因而Aughinish采用PI数据库和PI的先进计算引擎(PI-ACE)作为计算和装配KPI数据的仓储容器。使用来自Gensym、OSIsoft以及公司自己开发的软件工具的组合,Aughinish操作员可以精确地看懂数字仪表板上的内容,并在生产过程和设备出现异常时进行对应的控制调整,并报告何时和为何出现故障(参阅图2)。
图2:Aughinish Alumina PI系统的体系结构
例如,当人为使设备停止或它本身自动停止时,PI 数据库软件能知道是在什么时候停止的控制工程网版权所有,但它不知道为何停止。为了完整地记录停运设备的信息,操作人员从下拉式故障原因表中,选取设备停运的原因,将一致性的文本信息加到设备的记录上,提供工程师和维护人员一种简便和快速的诊断方法,并为更加精确的事故分析而汇成相应的数据。此外,Aughinish的维护部门采用实际的运行小时数来制定维护计划。
PI集成的另一个例子是在Honeywell TDC 3000 DCS系统内实现的非线性、多变量的模型预测控制。
模型输入和输出是从PI数据库读取或写入到PI数据库。然而由于设备的复杂性,需要采用Gensym的G2专家系统来协助操作人员以便了解模型预测和设备运行特性。
“我们有意选择不让所有的模型控制为闭环回路,这是因为我们很清楚如果操作人员不直接介入控制系统和决策过程,他们的操作技能就会逐渐变得生疏CONTROL ENGINEERING China版权所有,从而在某些场合www.cechina.cn,当一旦要求手动操作时,他们就不能按应该的那样或