АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВ ЦЕМЕНТА: опыт Siemens


Начиная с 90-х годов прошлого века и по сегодняшний день, компания «Сименс» является одним из самых крупных и опытных поставщиков электротехнического оборудования и решений для цементных заводов на всей территории бывшего Советского Союза.


Сейчас современные компоненты и системы автоматизации, энергетики и приводной техники компании «Сименс» работают для Вас на всех уровнях и этапах производства цемента. Начиная с карьера и передела подготовки сырья и заканчивая упаковкой и отгрузкой готовой продукции.

Являясь компанией-лидером электротехнической индустрии, компания «Сименс», обладает наиболее полным спектром оборудования для нужд цементной промышленности: средствами контроля и измерения, приводной техники, средствами автоматизации, энергетическим оборудованием высокого и низкого напряжения, а также специализированным программным продуктом, разработанным специально для проектов автоматизации цементных заводов – CEMAT ®.

С самого момента основания нашего департамента “Решения для промышленности” в России в 1995 году и по сегодняшний день, мы зарекомендовали себя как команда, способная решать поставленные промышленностью задачи любой категории сложности. С чем это связано? В чем заключается одно из конкурентных преимуществ концерна «Сименс» и непосредственно нашего департамента “Решения для промышленности” в России, которое позволяет постоянно расширять круг клиентов и иметь портфель заказов, позволяющий уверенно смотреть в завтрашний день?

На наш взгляд, конкурентные преимущества достигаются благодаря длительной работе на рынке цементной промышленности, опыту, в т. ч. российскому опыту, накопленному, начиная с 1995 года, и поддержанию постоянной обратной связи с нашими заказчиками. Но самое важное, на чем хотелось бы сконцентрировать внимание, - это современные технические решения, предлагаемые нашей компанией, применение которых позволяет цементникам по всему миру эффективно решать следующие задачи.

1. Вести процесс с максимально достижимой производительностью и с наименьшими эксплуатационными затратами.

Для решения этой задачи мы предлагаем оптимизировать технологические процессы. Программный продукт СЕМАТ®, разработанный специально для нужд цементной промышленности имеет ряд специальных технологических библиотек.

При решении этой задачи мы проводим оптимизацию текущих параметров технологического процесса с использованием функциональности специализированных программных модулей CEMAT®:

CEMAT KCS (Kiln Control System) - Система управления печами увеличивает производительность печи и холодильника путем оптимизации уровня загрузки и ее стабилизации при оптимальных затратах энергии;

CEMAT MCS (Mill Control System) – Система управления сырьевыми и цементными мельницами увеличивает производительность при снижении энергозатрат за счет оптимизации уровня загрузки мельницы.

2. Сократить время простоя оборудования за счет диагностических функций системы и предикативного выявления неисправностей.

Примером решения данной задачи является использование специализированной встроенной системы:

CEMAT SCAN (Kiln Shell Scanner System) - Система сканирования корпуса печи обеспечивает мониторинг температурного профиля вращающейся печи в реальном времени. Это позволяет вовремя выявлять потенциально возможные точки разрушения футеровки.

В комплексе с системой сканирования можно воспользоваться данными, полученными благодаря:

CEMAT MIS (Management Information System) - Информационной системе Руководителя, которая предназначена для сбора и анализа качественно-количественных данных производства для проведения компетентного анализа его технико-экономических показателей.

3. Сокращение энергозатрат за счет применения современной пускорегулирующей аппаратуры двигателей.

Пользуясь результатами проведенных исследований на ряде российских предприятий, можно привести усредненную структуру себестоимости цемента. Являясь электротехнической компанией, мы можем помочь нашим заказчикам повлиять исключительно на снижение затрат, связанных с электроэнергией. Решением данной задачи является использование специализированной библиотеки.



CEMAT EMS (Energy Management System) - Система контроля распределения энергии обеспечивает оптимизацию энергозатрат при оптимальном уровне эксплуатации производства, при заданных пределах расхода электроэнергии и уровне выхода продукции. Контроль энергозатрат обеспечивается за счет управления группами оборудования и перераспределением потоков материала.

Базовые функции включают учет и оптимизацию энергозатрат по группам оборудования, генерацию отчетов. Кроме того, примером прямой экономии затрат на энергию может послужить решение по применению частотно-регулируемого привода (ЧРП) на шлам-насосах и вентиляторах аспирации. При этом, следует отметить, что целесообразность применения ЧРП в данных случаях возникает при условии открытия в режиме нормального регулирования клапана или, соответственно, шибера не менее чем на 80 %.

Согласно исследованиям, которые проводила не только компания «Сименс», прямая экономия энергии для перечисленных выше примеров может составить более чем 40 %. Обратите внимание на график, представленный ниже. Красным цветом выделена кривая, характеризующая регулирование с использованием частотно- регулируемого привода; черным, соответственно, классические схемы.

Максимальная экономия, очевидно, достигается в момент, когда существует наибольшая разница между номинальной мощностью применяемого электородвигателя и фактически требуемой мощностью. Еще одним из решений, позволяющим осуществлять значительную экономию на предприятии, которое может предложить наш департамент, является применение устройств плавного пуска.

Применение плавного пуска позволяет:

Снизить ударные нагрузки на механическое оборудование;

■ Избежать высоких пусковых токов коммутационного оборудования;
■ Обеспечить значительную косвенную экономию электроэнергии.

Вы можете больше не бояться останавливать оборудование, в случае если необходимы плановые осмотры, и допускать работу оборудования в холостом режиме в случае, когда есть необходимость ремонта сопутствующих узлов. Одним из неоспоримых преимуществ от внедрения техники «Сименс» является наличие функций диагностики, которые позволяют:

■ Упреждать аварии;
■ Проводить оперативную локализацию неисправностей.

Наш департамент связывает пускорегулирующую аппаратуру (MCC Motor Control Center) и систему управления в совокупности со средствами контроля и измерения; это позволяет получать диагностику всех компонентов, в частности, моторов и приводов. На рисунке ниже изображен шкаф с интеллектуальным устройством защиты и управления двигателями SIMOCODE, снабженный встроенными датчиками, позволяющий получить в АСУТП значения тока, напряжения по каждой фазе, COS ϕ от всех потребителей.

Система управления обладает встроенным модулем, в который можно внести карты ремонта.

CEMAT MMS (Maintenance Management System) - Модуль управления текущим техническим обслуживанием позволяет осуществлять все стадии его планирования, включая время наработки, календарное время, количество производственных циклов. Модуль автоматически генерирует график рекомендуемого технического обслуживания. Использование превентивной стратегии технического обслуживания гарантирует достижение высокой безопасности производства при минимуме простоев оборудования.

В завершение хотелось бы привести примеры наиболее крупных проектов, выполненных нашим департаментом за последние несколько лет. Среди них: система управления технологическим процессом производства клинкера сухим способом на новой линии KHD для ОАО «Сода», проект завершен в начале 2008 года, проект автоматизации цеха помола, реализованный на ОАО «Мордовцемент» в период с 2005 по 2008 гг.

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка цемента можно познакомиться в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков   «Рынок цемента в России».

О. Чурагулова,
менеджер по продажам,
Департамент «Решения для промышленности» (IS), сектор Промышленность,
ООО "Сименс"