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实时数据库-提高冶金企业业绩的关键

作者:Dave Harrold, CONTROL ENGINEERING编辑顾问2005.11.23阅读 4371

  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,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

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,这样,我们的工程师只需了解一种接口,而不必
考虑当前的硬件平台”,Hooge补充说。
  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www.cechina.cn,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,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www.cechina.cn,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
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2Aughinish Alumina PI系统…如图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控制工程网版权所有,PI 数据库软件能知道是在什么时候停止的,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CONTROL ENGINEERING China版权所有,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CONTROL ENGINEERING China版权所有,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,从而在某些场合,当一旦要求手动操作时,他们就不能按应该的那样或

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