本發(fā)明屬于冶金自動(dòng)化檢測(cè)與控制技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種冶金企業(yè)單位產(chǎn)品能耗在線檢測(cè)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
單位產(chǎn)品能耗(下簡(jiǎn)稱單耗)是指某一工藝流程在運(yùn)行過(guò)程中,水、電、煤、氧氣等能源的消耗量與產(chǎn)出的中間或最終產(chǎn)品產(chǎn)量的比值,如:采礦流程單位電耗,計(jì)為耗電量/采礦量(kWh/t);選礦流程單位電耗,計(jì)為耗電量/處理礦量(kWh/t),選礦流程單位水耗,計(jì)為耗水量/處理礦量(m3/t);粗銅冶煉流程單位電耗,計(jì)為耗電量/粗銅產(chǎn)量(kWh/t),粗銅冶煉流程單位氧氣消耗,計(jì)為耗氧量/粗銅產(chǎn)量(Nm3/t),陰極銅冶煉流程單位電耗,計(jì)為耗電量/陰極銅產(chǎn)量(kWh/t)。下表以冶銅為例,具體說(shuō)明冶銅企業(yè)各個(gè)生產(chǎn)流程單位產(chǎn)品能耗的計(jì)算方法。
有色冶金企業(yè)在采礦、選礦、冶煉過(guò)程中,單位產(chǎn)品能耗是衡量工藝流程的優(yōu)劣和工藝流程能耗控制的重要指標(biāo),在此之前,單位產(chǎn)品能耗均采用人工統(tǒng)計(jì)的方法,統(tǒng)計(jì)周期較長(zhǎng),由于不是在線檢測(cè)與統(tǒng)計(jì),不便實(shí)時(shí)觀察單位產(chǎn)品的能源消耗,不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)過(guò)程中存在的能源消耗量過(guò)大的情況,導(dǎo)致能源利用效率低,浪費(fèi)能源的情況時(shí)有發(fā)生。
冶金企業(yè)自動(dòng)化控制子系統(tǒng)具有按照設(shè)定的生產(chǎn)指令自動(dòng)化控制相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備完成預(yù)定的生產(chǎn)任務(wù),實(shí)現(xiàn)了的冶金行業(yè)工業(yè)化生產(chǎn)的自動(dòng)化,同時(shí),所述冶金企業(yè)自動(dòng)化控制子系統(tǒng)還能夠及時(shí)精確的控制生產(chǎn)過(guò)程中的生產(chǎn)指令的運(yùn)行誤差,達(dá)到精確的完成生產(chǎn)任務(wù)的效果。但是現(xiàn)有的冶金企業(yè)自動(dòng)化控制子系統(tǒng)在完成期望的生產(chǎn)任務(wù)時(shí)沒(méi)有將節(jié)能降耗、提高能源效率納入生產(chǎn)指令中,如何將能源單耗情況實(shí)時(shí)傳輸給冶金企業(yè)自動(dòng)化控制子系統(tǒng),并由其根據(jù)生產(chǎn)中的各種工藝參數(shù)、條件及各種主客觀因數(shù)統(tǒng)籌安排生產(chǎn)的工藝流程,以便在獲取生產(chǎn)期望結(jié)果的前提下,通過(guò)所述冶金企業(yè)自動(dòng)化控制子系統(tǒng)及時(shí)精確的控制工藝流程的能源消耗,以達(dá)到能源的高效利用,降低冶金行業(yè)生產(chǎn)的能源成本,成為一個(gè)有研究?jī)r(jià)值的課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供了一種冶金企業(yè)單位產(chǎn)品能耗在線檢測(cè)系統(tǒng)及方法。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種冶金企業(yè)單位產(chǎn)品能耗在線檢測(cè)系統(tǒng),包括用于檢測(cè)能源消耗量、用于檢測(cè)產(chǎn)出的中間產(chǎn)品或最終產(chǎn)品產(chǎn)量的檢測(cè)設(shè)備,用于實(shí)現(xiàn)有色冶金企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)與生產(chǎn)實(shí)時(shí)調(diào)控的自動(dòng)化控制子系統(tǒng)以及與所述自動(dòng)化控制子系統(tǒng)相連接的運(yùn)行設(shè)備,還包括用于在線統(tǒng)計(jì)并顯示單位產(chǎn)品能耗的單耗檢測(cè)子系統(tǒng),所述檢測(cè)設(shè)備與所述單耗檢測(cè)子系統(tǒng)電連接,所述單耗檢測(cè)子系統(tǒng)與所述自動(dòng)化控制子系統(tǒng)相連接。
進(jìn)一步地,所述單耗檢測(cè)子系統(tǒng)包括與所述檢測(cè)設(shè)備電連接并接受相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集單元,所述數(shù)據(jù)采集單元與用于處理所述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理單元相連接,所述數(shù)據(jù)處理單元與用于計(jì)算有色冶金行業(yè)單位產(chǎn)品能耗(簡(jiǎn)稱單耗)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元單向連接,所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元與用于設(shè)置單耗計(jì)算參數(shù)的參數(shù)設(shè)置單元單向連接,所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元與具有單耗等相關(guān)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存功能的數(shù)據(jù)庫(kù)單元雙向連接,所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元與將數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示且具有設(shè)定時(shí)限范圍內(nèi)的報(bào)警功能的數(shù)據(jù)輸出單元單向連接。
進(jìn)一步地,所述自動(dòng)化控制子系統(tǒng)包括用于設(shè)置生產(chǎn)工藝參數(shù)的工藝設(shè)置單元,所述工藝設(shè)置單元與根據(jù)上述生產(chǎn)工藝參數(shù)自動(dòng)控制設(shè)備運(yùn)行的專家單元單向連接,所述專家單元與顯示專家單元運(yùn)行狀況的人機(jī)交互單元單向連接,所述專家單元與檢測(cè)并修正設(shè)備實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的控制單元雙向連接。
進(jìn)一步地,所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元與所述專家單元雙向連接,所述專家單元與所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元雙向連接,所述控制單元與所述運(yùn)行設(shè)備單向連接。
進(jìn)一步地,所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元單向連接有用于調(diào)取其他數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接口。
進(jìn)一步地,所述檢測(cè)設(shè)備包括用于檢測(cè)電消耗量的電量檢測(cè)儀表、用于檢測(cè)水消耗量的電磁流量計(jì)或超聲波流量計(jì),用于檢測(cè)高壓蒸汽、氧氣、除鹽水的消耗量的威力巴流量計(jì)、用于稱重的稱重傳感器,所述運(yùn)行設(shè)備包括閥門、電機(jī)、變頻器。
進(jìn)一步地,所述電量檢測(cè)儀表固定連接在總配電柜或各用能單元的分配電柜上,所述電磁流量計(jì)或超聲波流量計(jì)固定安裝在水管上,所述威力巴流量計(jì)固定安裝在氣管上,所述稱重傳感器固定安裝在包括電子秤、電子皮帶秤、在線計(jì)量漏斗、軌道衡或地中衡等的稱重設(shè)備上。
一種冶金企業(yè)單位產(chǎn)品能耗在線檢測(cè)方法,包括以下步驟:
1)將單耗檢測(cè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元與自動(dòng)化控制子系統(tǒng)的專家單元雙向連接,并將所述專家單元與數(shù)據(jù)庫(kù)單元雙向連接,將所述檢測(cè)設(shè)備和運(yùn)行設(shè)備分別與所述單耗檢測(cè)子系統(tǒng)和自動(dòng)化控制子系統(tǒng)電連接;
2)通過(guò)參數(shù)設(shè)置單元手動(dòng)輸入計(jì)算或處理單耗用到的參數(shù);
3)根據(jù)所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元分別從所述數(shù)據(jù)處理單元及參數(shù)設(shè)置單元接收的數(shù)據(jù)在所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元內(nèi)計(jì)算出所述單耗;
4)將所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元計(jì)算的單耗數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)庫(kù)單元進(jìn)行存儲(chǔ),所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元同時(shí)將接收的單耗數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)輸出單元,所述數(shù)據(jù)輸出單元將所述單耗的數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示,同時(shí)在所述數(shù)據(jù)輸出單元上對(duì)時(shí)限范圍內(nèi)的報(bào)警條件進(jìn)行設(shè)定;
5)所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元將計(jì)算的單耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給所述專家系統(tǒng),同時(shí),所述專家系統(tǒng)還可以從所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元調(diào)取已經(jīng)保存的數(shù)據(jù),以便按照指令自動(dòng)控制所述運(yùn)行設(shè)備以節(jié)能的方式生產(chǎn);所述操作人員能夠通過(guò)所述人機(jī)交互單元實(shí)時(shí)觀察到專家單元控制所述運(yùn)行設(shè)備運(yùn)行的情況及單耗信息,所述專家單元單向連接有控制單元,所述控制單元檢測(cè)所述運(yùn)行設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況,當(dāng)所述運(yùn)行設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況與設(shè)置的運(yùn)行相比出現(xiàn)誤差時(shí),能夠?qū)λ鲞\(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行修正。
6)所述操作人員通過(guò)觀察所述數(shù)據(jù)輸出單元實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示的所述單耗的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)判斷生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)劣以及生產(chǎn)過(guò)程的能耗情況,所述數(shù)據(jù)輸出單元還能夠設(shè)定時(shí)限范圍內(nèi)的報(bào)警條件,以便及時(shí)提醒操作人員單耗的異常情況;同時(shí),所述操作人員還可以調(diào)取所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元之前保存的專家單元的歷史運(yùn)行記錄,并對(duì)照歷史上的單耗信息或其他相同運(yùn)行設(shè)備的單耗信息,將上述信息相結(jié)合比對(duì)來(lái)重新確定所述專家單元更優(yōu)化的運(yùn)行設(shè)置,以達(dá)到優(yōu)化節(jié)能的目的。
進(jìn)一步地,步驟2)所述參數(shù)包括單耗計(jì)算公式中的統(tǒng)計(jì)周期、采集單耗數(shù)據(jù)以做出圖表的數(shù)據(jù)采集周期、單耗數(shù)據(jù)走勢(shì)的正常變化范圍、單耗數(shù)據(jù)的正常數(shù)值范圍。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明提供了一種冶金企業(yè)單位產(chǎn)品能耗在線檢測(cè)系統(tǒng)及方法,能夠?qū)崟r(shí)在線檢測(cè)與統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)中的能源單耗,便于操作人員及時(shí)直觀發(fā)現(xiàn)能耗情況及工藝優(yōu)劣,及時(shí)做出生產(chǎn)調(diào)整;同時(shí)該系統(tǒng)與冶金企業(yè)自動(dòng)化控制子系統(tǒng)相結(jié)合,能夠借助自動(dòng)化控制子系統(tǒng)及時(shí)精確地控制冶金生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗,在達(dá)到期望的生產(chǎn)目標(biāo)前提下,實(shí)現(xiàn)能源的優(yōu)化配置和高效利用,降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明所述冶金企業(yè)單位產(chǎn)品能耗在線檢測(cè)系統(tǒng)的連接示意圖;
圖2為為本發(fā)明所述冶金企業(yè)單位產(chǎn)品能耗在線檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中,1-超聲波流量計(jì);11-電磁流量計(jì);12-威力巴傳感器;13-稱重傳感器;14-電量檢測(cè)儀表;15-自動(dòng)化控制子系統(tǒng);16-單耗檢測(cè)子系統(tǒng);2-單耗檢測(cè)子系統(tǒng);21-數(shù)據(jù)采集單元;22-數(shù)據(jù)處理單元;23-數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元;25-數(shù)據(jù)接口;26-數(shù)據(jù)庫(kù)單元;27-數(shù)據(jù)輸出單元;28-參數(shù)設(shè)置單元;29-工藝設(shè)置單元;211-人機(jī)交互單元;212-專家單元;213-控制單元;214-自動(dòng)化控制子系統(tǒng);215-運(yùn)行設(shè)備;216-檢測(cè)設(shè)備。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述,以下實(shí)施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
如圖1及圖2所示,一種冶金企業(yè)單位產(chǎn)品能耗在線檢測(cè)系統(tǒng),包括用于檢測(cè)能源消耗量、用于檢測(cè)產(chǎn)出的中間產(chǎn)品或最終產(chǎn)品產(chǎn)量的檢測(cè)設(shè)備216,用于通過(guò)決策來(lái)實(shí)現(xiàn)有色冶金企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)與生產(chǎn)實(shí)時(shí)調(diào)控的自動(dòng)化控制子系統(tǒng)15以及與所述自動(dòng)化控制子系統(tǒng)15相連接的運(yùn)行設(shè)備215,還包括在線統(tǒng)計(jì)并顯示單位產(chǎn)品能耗的單耗檢測(cè)子系統(tǒng)16,所述檢測(cè)設(shè)備216分別與所述單耗檢測(cè)子系統(tǒng)16電連接,所述單耗檢測(cè)子系統(tǒng)16與所述自動(dòng)化控制子系統(tǒng)15相雙向連接。圖2中所述檢測(cè)設(shè)備216分別將實(shí)時(shí)檢測(cè)到的能源消耗量數(shù)據(jù)以及中間產(chǎn)品或最終產(chǎn)品的產(chǎn)量數(shù)據(jù)傳輸給所述單耗檢測(cè)子系統(tǒng)16(簡(jiǎn)稱單耗子系統(tǒng)),由所述單耗子系統(tǒng)16以一定的時(shí)間段(比如1天、1h、2h、30天、1年等)為一個(gè)統(tǒng)計(jì)周期,以動(dòng)態(tài)報(bào)表或動(dòng)態(tài)圖片形式(比如走勢(shì)圖或柱狀圖)顯示出能源單耗情況,同時(shí)所述單耗子系統(tǒng)16還可以人工設(shè)定一定時(shí)限范圍內(nèi)警報(bào)條件,所述警報(bào)條件包括能源單耗走勢(shì)是否超出能源單耗的正常走勢(shì)范圍(下稱趨勢(shì)報(bào)警)或能源單耗的上下數(shù)值界限(下稱超限報(bào)警),當(dāng)相關(guān)單耗走勢(shì)超出上述范圍時(shí),所述數(shù)值或圖片會(huì)變紅,以便于現(xiàn)場(chǎng)管理人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題(比如浪費(fèi)能源的隱患),及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施,保證節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),同時(shí),現(xiàn)場(chǎng)工作人員還可以對(duì)各種單耗數(shù)據(jù)與計(jì)劃、定額、歷史同期、同行業(yè)企業(yè)、過(guò)去的某一時(shí)間點(diǎn)等可比的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,以直觀的圖形形式分析比對(duì)能源數(shù)據(jù)在任意時(shí)間段的歷史變化趨勢(shì)與變化范圍,利用變化趨勢(shì)分析和跨時(shí)間的數(shù)據(jù)對(duì)比分析,挖掘節(jié)能潛力和優(yōu)化用能,以實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效的目標(biāo)。
具體實(shí)施時(shí),所述單耗檢測(cè)子系統(tǒng)16與所述自動(dòng)化控制子系統(tǒng)15相雙向連接,其目的是為了保證所述自動(dòng)化控制子系統(tǒng)15隨時(shí)向單耗檢測(cè)子系統(tǒng)16發(fā)送決策需要的信息并實(shí)時(shí)接收所述單耗檢測(cè)子系統(tǒng)16傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)單耗數(shù)據(jù)信息(比如單號(hào)數(shù)據(jù)等),所述自動(dòng)化控制子系統(tǒng)15將這些實(shí)時(shí)傳來(lái)的數(shù)據(jù)信息單耗數(shù)據(jù)、及生產(chǎn)中的各種工藝參數(shù)、電的峰平谷走勢(shì)等主客觀因數(shù)結(jié)合起來(lái)統(tǒng)籌考慮并根據(jù)生產(chǎn)中的具體情況及時(shí)按照預(yù)先設(shè)定做出決策(一種綜合多種因素自動(dòng)化控制程序),并根據(jù)所述決策的指令自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,達(dá)到節(jié)能降耗、節(jié)能增效的生產(chǎn)目的,同時(shí)所述自動(dòng)化控制子系統(tǒng)15還具有檢測(cè)設(shè)備是否精確按照運(yùn)行指令運(yùn)轉(zhuǎn)的功能,通過(guò)執(zhí)行單元來(lái)能夠精確調(diào)節(jié)生產(chǎn)過(guò)程的各種機(jī)械運(yùn)行誤差,能夠并保證節(jié)能生產(chǎn)指令的精確實(shí)施,具有精確控制生產(chǎn)過(guò)程中能源消耗的效果,所述自動(dòng)化控制子系統(tǒng)15徹底克服了以前人工統(tǒng)計(jì)能源單耗周期長(zhǎng),不能實(shí)時(shí)調(diào)控生產(chǎn)過(guò)程以達(dá)到節(jié)能的問(wèn)題。
具體實(shí)施時(shí),如圖2所示,所述單耗檢測(cè)子系統(tǒng)16包括與所述檢測(cè)設(shè)備216電連接并接受相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集單元21,所述數(shù)據(jù)采集單元21與用于處理所述檢測(cè)設(shè)備216檢測(cè)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理單元22單向連接,所述數(shù)據(jù)處理單元22與計(jì)算有色冶金行業(yè)單位產(chǎn)品能耗的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元23單向連接,所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元23與設(shè)置單耗計(jì)算所述參數(shù)的參數(shù)設(shè)置單元28單向連接,所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元23與具有單耗等相關(guān)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存功能的數(shù)據(jù)庫(kù)單元26雙向連接,所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元26與將數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示出來(lái)且具有設(shè)定時(shí)限范圍內(nèi)的報(bào)警功能的數(shù)據(jù)輸出單元27單向連接。所述數(shù)據(jù)處理單元22主要將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、格式化等操作,以剔除不符合采集條件的數(shù)據(jù)或格式不對(duì)的數(shù)據(jù)。所述參數(shù)設(shè)置單元28可以人工輸入計(jì)算單耗或處理單耗數(shù)據(jù)所需的參數(shù),這些參數(shù)包括單耗計(jì)算公式中的統(tǒng)計(jì)周期、采集單耗數(shù)據(jù)做出圖表的數(shù)據(jù)采集的周期、單耗數(shù)據(jù)走勢(shì)的正常變化范圍、單耗數(shù)據(jù)的正常數(shù)值范圍等。所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元23按照“能源單耗=一個(gè)統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)的能源消耗/該周期內(nèi)中間產(chǎn)品或最終產(chǎn)品的產(chǎn)量”來(lái)計(jì)算各個(gè)統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)的能源單耗值;所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元26用于將上述能源單耗數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)、人工設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ),所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元26在計(jì)算單耗時(shí)能夠從所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元26中調(diào)取先前已經(jīng)保存的數(shù)據(jù)。工作人員觀察所述數(shù)據(jù)顯示單元顯示的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)圖表信息(比如走勢(shì)圖或柱狀圖),所述報(bào)警功能包括所述趨勢(shì)報(bào)警和超限報(bào)警,當(dāng)所述單耗數(shù)據(jù)異常時(shí),所述異常數(shù)據(jù)或圖片會(huì)變紅報(bào)警以便于現(xiàn)場(chǎng)工作人員獲取異常的單耗數(shù)據(jù),以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)能源單耗的不正常狀況。
具體實(shí)施時(shí),所述自動(dòng)化控制子系統(tǒng)15包括用于設(shè)置生產(chǎn)的工藝參數(shù)的工藝設(shè)置單元29,所述工藝設(shè)置單元29與根據(jù)上述生產(chǎn)工藝參數(shù)及生產(chǎn)程序決策自動(dòng)化控制設(shè)備運(yùn)行的專家單元212單向連接,所述專家單元212與顯示專家單元212程序決策運(yùn)行狀況的人機(jī)交互單元211單向連接,所述專家單元212與檢測(cè)并修正設(shè)備實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況的控制單元213雙向連接,所述控制單元213與所述運(yùn)行設(shè)備215單向連接。所述工藝參數(shù)涵蓋設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備參數(shù),生產(chǎn)期望值、比較期望值、電的峰平谷時(shí)間段、能源價(jià)格等,所述專家單元212按照決策設(shè)定的程序自動(dòng)控制運(yùn)行設(shè)備215運(yùn)轉(zhuǎn)以達(dá)到自動(dòng)化控制生產(chǎn)并獲取生產(chǎn)期望結(jié)果的效果,降低了有色冶金行業(yè)生產(chǎn)的人工成本。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,難免會(huì)遇到各種與專家單元212的自動(dòng)控制指令決策相違背的設(shè)備運(yùn)行誤差,為了避免運(yùn)行誤差給生產(chǎn)結(jié)果帶來(lái)負(fù)面影響,所述專家單元212與檢測(cè)設(shè)備實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)誤差的控制單元213相連接,所述控制單元213與所述運(yùn)行設(shè)備215單向連接,以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)所述運(yùn)行設(shè)備215運(yùn)行的誤差,在檢測(cè)出運(yùn)行誤差后,所述控制單元213發(fā)出運(yùn)行調(diào)整指令并控制所述運(yùn)行設(shè)備做出運(yùn)行調(diào)整以減小或消除運(yùn)行誤差。同時(shí),所述控制單元213向?qū)<覇卧?12傳送專家單元212決策需要的所述運(yùn)行設(shè)備215的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù),如電機(jī)狀態(tài)、閥門開(kāi)度、變頻器速度等,已支持所述專家單元決策的需要。所述人機(jī)交互單元211具有將專家單元212的相關(guān)決策信息(包括各個(gè)運(yùn)行程序段、各運(yùn)行參數(shù)、能耗情況等)顯示在屏幕上,便于相關(guān)技術(shù)人員查看的效果。
具體實(shí)施時(shí),所述單耗檢測(cè)子系統(tǒng)16的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元23與所述所述自動(dòng)化控制子系統(tǒng)15的所述專家單元212雙向連接,所述自動(dòng)化控制子系統(tǒng)15的所述專家單元212與所述單耗檢測(cè)子系統(tǒng)16的數(shù)據(jù)庫(kù)單元26雙向連接。一方面,專家單元212為了做出決策,向數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元23及數(shù)據(jù)庫(kù)單元26發(fā)送對(duì)過(guò)程在線信息的處理要求,所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元23提供相應(yīng)的單耗數(shù)據(jù),所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元26提供單耗計(jì)算相關(guān)的參數(shù)、存儲(chǔ)的能源單耗數(shù)據(jù)、能源消耗量、中間產(chǎn)量以及最終產(chǎn)量等數(shù)據(jù)等信息,同時(shí),所述專家單元212按照決策步驟自動(dòng)控制生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行,以期在達(dá)到生產(chǎn)期望的前提下盡可能地減小各種能源單耗,優(yōu)化能源配置,提高能效;另一方面,所述專家單元212也需要將自身的決策信息通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞奖4嬖谒鰯?shù)據(jù)庫(kù)單元26中,以便于操作人員查看所述專家單元212的歷史決策記錄。所述技術(shù)人員可以通過(guò)所述人機(jī)交互單元211實(shí)時(shí)觀察到所述專家單元212控制設(shè)備運(yùn)行的程序段、運(yùn)行參數(shù)及能耗等決策信息,以便于及時(shí)監(jiān)督自動(dòng)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施時(shí),所述檢測(cè)設(shè)備216包括檢測(cè)電消耗量的電量檢測(cè)儀表14、檢測(cè)水消耗量的電磁流量計(jì)11或超聲波流量計(jì)1,檢測(cè)高壓蒸汽、氧氣、除鹽水等的流量消耗量的威力巴傳感器12、稱重的稱重傳感器13,所述運(yùn)行設(shè)備215包括閥門、電機(jī)、變頻器等。本實(shí)施例以銅的采集與冶煉為例,其中納入降耗考慮范圍的能源為電能、水、氧氣,所述中間產(chǎn)品指采集的銅礦石或經(jīng)過(guò)選礦工序得到的進(jìn)一步凈化提純的銅礦石,所述最終產(chǎn)品則指冶煉得到的粗銅以及電解得到的陰極銅。所述檢測(cè)設(shè)備216與所述單耗檢測(cè)子系統(tǒng)16電連接,通過(guò)modbus通訊協(xié)議或其他常用數(shù)字協(xié)議向所述單耗檢測(cè)子系統(tǒng)16的數(shù)據(jù)采集單元21傳輸采集的數(shù)據(jù)。所述控制單元與運(yùn)行設(shè)備相連接,所述控制單元用于調(diào)控上述閥門、電機(jī)、變頻器等的運(yùn)行參數(shù),以便于精確控制設(shè)備運(yùn)行。
具體實(shí)施時(shí),所述電量檢測(cè)儀表14固定連接在總配電柜或各用能單元(包括冶煉用能單元、破碎用能單元、磨礦用能單元、選礦用能單元、采礦用能單元)的分配電柜上,主要檢測(cè)生產(chǎn)中的總進(jìn)電量以及各用電單元的用電量;所述電磁流量計(jì)11、超聲波流量計(jì)1均固定安裝在各個(gè)用水單元的水管上,所述威力巴傳感器12固定安裝在各個(gè)用氣單元的氣管上,所述稱重傳感器13固定安裝在稱重設(shè)備諸如電子秤、電子皮帶秤、在線計(jì)量漏斗、軌道衡、地中衡等相關(guān)設(shè)備上,用于計(jì)量上述中間產(chǎn)品或最終產(chǎn)品的產(chǎn)量。
具體實(shí)施時(shí),所述單耗檢測(cè)子系統(tǒng)16的數(shù)據(jù)庫(kù)單元26單向連接有用于調(diào)取其他數(shù)據(jù)庫(kù)搜集的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接口25。所述數(shù)據(jù)接口25用于將同一有色冶金企業(yè)其他部門用于其他目的而采集并通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的諸如中間產(chǎn)品或最終產(chǎn)品的產(chǎn)量數(shù)據(jù)以及水、氣、電等能源消耗數(shù)據(jù)、相關(guān)單耗數(shù)據(jù)、單耗計(jì)算參數(shù)等直接通過(guò)常用的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議(比如modbus)傳輸給所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元26,避免二次采集相同的數(shù)據(jù),減少不必要的重復(fù)勞動(dòng)和生產(chǎn)開(kāi)支。
一種冶金企業(yè)單位產(chǎn)品能耗在線檢測(cè)方法,包括以下步驟:
1)將單耗檢測(cè)子系統(tǒng)2的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元23與自動(dòng)化控制子系統(tǒng)214的專家單元212雙向連接,并將所述專家單元212與數(shù)據(jù)庫(kù)單元26雙向連接,將所述檢測(cè)設(shè)備和運(yùn)行設(shè)備分別與所述單耗檢測(cè)子系統(tǒng)2和自動(dòng)化控制子系統(tǒng)214電連接;
2)通過(guò)參數(shù)設(shè)置單元28手動(dòng)輸入計(jì)算或處理單耗用到的參數(shù);
3)根據(jù)所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元23分別從所述數(shù)據(jù)處理單元22及參數(shù)設(shè)置單元28接收的數(shù)據(jù)在所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元23內(nèi)計(jì)算出所述單耗;
4)將所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元23計(jì)算的單耗數(shù)據(jù)及計(jì)算單耗的相關(guān)參數(shù)傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)庫(kù)單元26進(jìn)行存儲(chǔ),所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元26同時(shí)將接收的單耗數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)輸出單元27,所述數(shù)據(jù)輸出單元27將所述單耗的數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示,同時(shí)在所述數(shù)據(jù)輸出單元27上對(duì)時(shí)限范圍內(nèi)的報(bào)警條件進(jìn)行設(shè)定;
5)所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元23根據(jù)專家單元的過(guò)程在線信息的處理要求將計(jì)算的單耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給所述專家單元212,同時(shí),所述專家單元212還可以從所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元26調(diào)取已經(jīng)保存的數(shù)據(jù),以便做出按照指令決策并按照決策自動(dòng)控制所述運(yùn)行設(shè)備以節(jié)能的方式生產(chǎn);所述操作人員能夠通過(guò)所述人機(jī)交互單元211實(shí)時(shí)觀察到專家單元212控制所述運(yùn)行設(shè)備運(yùn)行的情況及單耗信息,所述專家單元212雙向連接有控制單元213,所述控制單元213檢測(cè)所述運(yùn)行設(shè)備215的實(shí)際運(yùn)行情況,當(dāng)所述運(yùn)行設(shè)備215的實(shí)際運(yùn)行情況與設(shè)置的運(yùn)行相比出現(xiàn)誤差時(shí),能夠?qū)λ鲞\(yùn)行設(shè)備215的運(yùn)行進(jìn)行修正。
6)所述操作人員通過(guò)觀察所述數(shù)據(jù)輸出單元27實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示的所述單耗的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)判斷生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)劣以及生產(chǎn)過(guò)程的能耗情況,所述數(shù)據(jù)輸出單元27還能夠設(shè)定時(shí)限范圍內(nèi)的報(bào)警條件,以便及時(shí)提醒操作人員單耗的異常情況;同時(shí),所述操作人員還可以調(diào)取所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元26之前保存的專家單元212的決策記錄,并對(duì)照歷史上的單耗信息或其他相同運(yùn)行設(shè)備的單耗信息,將上述信息相結(jié)合考慮來(lái)重新確定所述專家單元212更優(yōu)化的運(yùn)行設(shè)置,以達(dá)到優(yōu)化節(jié)能的目的。
具體實(shí)施時(shí),步驟2)所述參數(shù)包括單耗計(jì)算公式中的統(tǒng)計(jì)周期、采集單耗數(shù)據(jù)以做出圖表的數(shù)據(jù)采集周期、單耗數(shù)據(jù)走勢(shì)的正常變化范圍、單耗數(shù)據(jù)的正常數(shù)值范圍。
具體實(shí)施時(shí),本發(fā)明所述的冶金企業(yè)單位產(chǎn)品能耗在線檢測(cè)系統(tǒng)也適用于除銅以外的其他冶金行業(yè),諸如鐵、金、鋁、鎂等等。
以上,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。