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摘要：麗江古城西南水泥有限公司（以下簡稱“古城西南”）５０００ｔ／ｄ新型干法熟料生產線，通過產能轉換，優化升級建成一條集成行業領先的信息化、智能化系統和智能化信息融合工廠，對采用的智能系統、智能裝備在水泥企業中的應用談談體會。

關鍵詞：新型干法水泥熟料生產線；智能化系統；控制

隨著中國經濟的快速發展以及以德國為首提出的工業４.０，為了保持在國際上的核心競爭力，中國也提出了《中國制造２０２５》的戰略目標。智能制造已經成為工業未來發展的新方向［１］。為響應國家供給側結構性改革、水泥產能減量轉換政策及水泥企業優化升級，經麗江市人民政府招商引資，采用目前最先進的智能制造技術建成一條５０００ｔ／ｄ新型干法水泥熟料生產線，也是云南西南水泥轉型升級的第一條綠色化、智能化的生產線。由南京凱盛設計，同時配套９ＭＷ純低溫余熱發電站一座和一套裝機容量為７２６ＫＷｐ的碲化鎘玻璃幕墻光伏發電系統。本文將圍繞智能化系統在古城西南的應用進行探討，首先介紹智能化系統的概念和特點，然后重點介紹古城西南智能化系統的應用，包括智能化控制系統、智能化生產調度系統和智能化質量檢測系統。最后，結合實際案例，對智能化系統在水泥企業中的應用進行展望。

１智能化系統概述

智能化系統是指通過將各種傳感器、控制器、計算機和網絡等技術應用于各種設備和系統中，實現設備、系統和過程的自動化、集成化、智能化和網絡化。智能化系統具有以下特點。自動化程度高。智能化系統可以通過傳感器和控制器實現設備和系統的自動化控制，降低人工干預和誤操作的可能性。數據處理能力強。智能化系統可以通過計算機和網絡實現數據的采集、處理和分析，從而提高數據的準確性和精度，為決策提供數據支持。集成程度高。智能化系統可以將各個設備和系統集成在一起，實現設備和系統之間的信息共享和協同工作。智能化程度高。智能化系統可以通過機器學習、人工智能等技術實現智能化的決策和控制，提高系統的效率和精度。

２智能化系統在水泥生產中的應用

２.１智能化控制系統

智能化控制系統是將傳感器、控制器和計算機等技術應用于水泥生產過程中的設備和系統，實現設備和系統的自動化控制和優化。智能化控制系統可以實現以下３個功能。１）設備和系統的自動化控制。智能化控制系統可以通過傳感器和控制器實現設備和系統的自動化控制，提高生產效率和減少人為操作帶來的誤差和風險。２）設備和系統的優化調整。智能化控制系統可以通過數據采集和處理，實時監測設備和系統的運行狀態，通過優化調整參數，使得設備和系統的運行更加穩定和高效。３）設備和系統的遠程監控和控制。智能化控制系統可以通過網絡連接，實現對設備和系統的遠程監控和控制，方便對生產過程的實時監測和管理。

２.２智能化生產調度系統

智能化生產調度系統是將計算機、網絡和智能算法等技術應用于水泥生產過程中的調度系統，實現生產計劃、訂單和調度的智能化和優化。智能化生產調度系統可以實現以下功能。１）生產計劃和訂單的智能化生成。智能化生產調度系統可以根據生產計劃和訂單，自動生成生產任務和調度方案，實現生產過程的智能化管理。２）調度方案的智能化優化。智能化生產調度系統可以通過算法和模型，對生產調度方案進行優化，從而使得生產過程更加高效和穩定。３）生產過程的實時監控和調度。智能化生產調度系統可以實時監控生產過程的運行狀態和數據，及時調整生產調度方案，確保生產過程的順利進行。

２.３智能化質量檢測系統

智能化質量檢測系統是將傳感器、計算機和智能算法等技術應用于水泥生產過程中的質量檢測系統，實現對水泥產品質量的實時監測和控制。智能化質量檢測系統可以實現以下功能。１）水泥產品質量的實時監測。智能化質量檢測系統可以通過傳感器和計算機等技術，實時監測水泥產品的化學成分、物理性質和外觀等指標，確保水泥產品質量的穩定性和一致性。２）水泥產品質量的自動化控制。智能化質量檢測系統可以根據水泥產品的實時檢測數據，自動調整生產過程中的工藝參數，以實現水泥產品質量的自動化控制。３）數據的統計和分析。智能化質量檢測系統可以通過數據的統計和分析，為生產提供數據支持，幫助生產過程的持續改進和優化。

２.４智能化能源管理系統

智能化能源管理系統是將計算機、網絡和傳感器等技術應用于水泥生產過程中的能源管理系統，實現對水泥生產過程中的能源消耗進行實時監測和控制。智能化能源管理系統可以實現以下功能：１）能源消耗的實時監測。智能化能源管理系統可以通過傳感器等技術，實時監測水泥生產過程中的能源消耗情況，為能源消耗的優化提供數據支持；２）能源消耗的優化調整。智能化能源管理系統可以通過算法和模型，對能源消耗進行優化調整，從而使得水泥生產過程中的能源消耗更加高效和節約；３）能源管理的數據統計和分析。智能化能源管理系統可以通過數據的統計和分析，為企業的能源管理提供數據支持，幫助企業實現能源消耗的可持續發展。總之，智能化系統在水泥企業的應用可以實現生產過程的智能化、優化和高效，提高水泥產品質量和生產效率，降低生產成本和能源消耗。同時，智能化系統也可以為企業提供更加精準和可靠的數據支持，幫助企業實現可持續發展和持續改進。因此，水泥企業應積極推進智能化系統的應用，促進企業的可持續發展。

３智能化系統在水泥企業中的應用案例

３.１智能化項目裝備篇

數字化工廠建立在完善的自動化基礎之上，為此在公司設計階段需結合環境、工藝、設備、電氣，以電氣自動化為目標，實現提質、增效、減員、降耗的目的［２］。在自動化基礎上，通過完整的數據采集系統實現工廠狀態的監控，并為智能化提高完整的數據基礎。在古城西南的智能裝備配備有：智能物流系統、遠程操控堆取料機、堵料監測、聲波清堵裝置、設備特種視頻監測儀、生料配料在線分析儀、熟料ｆ－ＣａＯ在線分析儀、水泥ＣＳ含量在線分析儀、在線粒度儀等在線分析設備。通過這些設備可以及時反饋原燃料及成品質量，保證入窯生料合格率，指導生產，及時調整生產參數，保證熟料及水泥質量，降低系統能耗，節約水泥成本。同時，通過這些在線檢測裝置，可實時獲取生產質量數據，及時調整生產操作，為專家優化控制提供數據依據。檢測數據及時上傳到質量管理系統，為化驗室進一步實現智能質控的目標奠定良好基礎。

３.２智能化項目優化篇

智能優化是將水泥工藝和水泥生產經驗相結合，連接生產控制系統及生產管理系統，實現對工業過程的控制、穩態及優化。并能夠在一定條件下用于幫助或替代操作員控制、管理生產的智能控制系統。古城西南智能優化配備有：窯專家智能控制系統、生料輥壓機專家智能控制系統、煤磨專家智能控制系統、水泥磨專家智能控制系統、脫硝專家智能控制系統、輸送系統“一鍵啟停”。

３.３智能化項目生產管理平臺篇

智能生產是以完善的數字化為基礎，將工廠多個維度的數據實時按照業務進行統計分析，實現工廠業務系統的自動作業，并根據模型對生產運維進行智能化診斷。南京凱盛ＭＥＳ深度結合企業的流程和實際需求，實現對物流、設備、工藝、質控全流程的業務管理及數據分析，將水泥工廠的管控與生產形成閉合，形成工廠全生命周期的運維。古城西南配備有：遠程生產監控系統、設備管理系統、設備在線診斷系統、智能巡檢系統、質量管理系統、能源管理系統、倉儲管理接口、排放監控管理系統、知識庫、全廠智能化信息融合平臺。

３.４智能化驗室篇

為了提高古城西南熟料及水泥生產過程中質量檢測的實時性和準確性，針對此項目提供了實驗室全自動化的解決方案，該自動化驗室于２０２１年５月投入使用。自動化驗室配備了熒光分析儀、自動制樣機、熔樣機等先進的智能化設備。通過對出磨生料、入窯生料、出磨煤粉、出磨水泥等物料進行自動取樣、人工送樣、自動制樣、自動分析，完成水泥生產過程全流程質量管理的智能化。具體流程為。１）人工將自動取樣的樣品送至自動制樣機的樣品盒中；２）自動制樣機完成自動制樣；３）通過輸送皮帶將制作完成的樣品送至熒光分析儀進行自動分析；４）化驗結果自動發送到ＥＲＰ系統、專家優化系統和質量管理系統，形成工廠智能化系統的數據資產；５）化驗結果提供給專家優化系統實時數據，使得專家優化系統能夠及時做出控制響應，從而實現對生產過程的質量控制。該研磨壓片一體系統占地面積小、外觀簡單緊湊、操作方便、可維護性強、安全性高、無污染的優勢。制樣機采用輸送皮帶代替人工操作抓取樣品，在規范取樣流程的同時，提高了取樣效率。本化驗室具有較強的擴展性，后期可方便地升級擴展為全自動化驗室，避免了投資浪費。此系統在工廠投入使用后，大大縮短了從樣品送達到化驗結果出來的時間，樣品分析具有較高的穩定性和實時性。自動化、標準化的操作流程減少了人工操作的偏差，自動制樣機及輸送皮帶的應用，也大大降低了化驗室人員的勞動強度。有了穩定可靠的分析數據支撐，生產過程更加平穩高效，為古城西南建設全智能化工廠發揮出重要作用。

４智能化系統在水泥企業中的未來發展趨勢

目前，智能化系統在水泥企業中已經取得了一定的應用效果和實際應用價值。未來，智能化系統在水泥企業中的應用將呈現以下發展趨勢。１）智能化系統將更加智能化和自動化。未來，智能化系統將會更加智能化和自動化。通過引入先進的人工智能技術和大數據分析技術，智能化系統將能夠更加準確地分析和預測生產過程中的各項參數和變化趨勢，實現對生產過程的智能化、自動化控制和優化。２）智能化系統將更加集成化和協同化。未來，智能化系統將會更加集成化和協同化。通過引入工業互聯網技術和物聯網技術，智能化系統將能夠實現各種設備之間的無縫連接和協同工作，實現整個生產過程的高效化和智能化。３）智能化系統將更加注重環保和可持續發展。未來，智能化系統將會更加注重環保和可持續發展。通過引入環境監測和能源管理技術，智能化系統將能夠實現對環境和能源消耗的實時監測和控制，降低對環境的影響，提高企業的社會責任［３］。

５結語

水泥行業是一個傳統的生產行業，但是隨著智能化技術的不斷發展和應用，水泥企業也開始逐漸向智能化、綠色化、高端化和可持續化的方向發展。智能化系統作為一種先進的技術手段，已經在水泥企業中得到了廣泛的應用和認可。通過引入智能化系統，水泥企業能夠實現生產過程的智能化、自動化和優化，降低工人勞動強度，提高水泥產品質量和生產效率，降低生產成本和能源消耗，同時也能夠實現企業的可持續發展和社會責任。盡管智能化系統在水泥企業中的應用取得了一定的成果，但是還存在一些挑戰和問題。例如，智能化系統的引進和應用需要企業具備一定的技術和人才儲備，同時也需要企業投入一定的資金和資源。此外，智能化系統在運行過程中也可能存在一些技術問題和故障，需要企業具備相應的技術保障和維護能力。加強技術創新和人才培養，提高自身的技術和管理水平，以適應未來智能化時代的發展趨勢和競爭壓力。總之，智能化系統在水泥企業中的應用是一種必然趨勢，將對企業的生產和發展產生深遠的影響。隨著技術的不斷發展和應用，智能化系統將更加智能化、自動化、集成化和協同化，同時也將更加注重綠色環保和可持續發展。對于水泥企業來說，推進智能化系統的應用將是實現企業可持續發展和社會責任的必要手段和路徑。

參考文獻：

［１］謝克平．論水泥工廠智能化發展的方向［Ｊ］．中國水泥，２０１９（０７）：１００－１０３.

［２］穆加會，喻長虹，雍登明，等．智能化水泥工廠實施方案簡介［Ｊ］．水泥工程，２０１９（０１）：８１－８４.

［３］朱其川，水泥工廠智能化的認識［Ｒ］.中國水泥網，２０２０，（１１）：３.

作者:李永良 左艷學 劉玉華 朱殊 龔東志 單位:麗江古城西南水泥有限公司 云南省建筑材料產品質量檢驗研究院 南京凱盛國際工程有限公司