石灰窑互联网远程控制专家系统的研发与应用

　　石灰窑互联网远程控制专家系统的研发与应用

　　李 威

　　河南众恒工业炉工程技术有限公司，450000，河南省郑州市未来大道

　　摘 要：介绍了河南众恒工业炉工程技术有限公司*新自主研发的石灰窑互联网远程控制专家系统。该系统开创了互联网+技术与石灰行业紧密结合的先河，极大地解放了石灰生产者及窑炉生产企业的人力、物力和财力。为石灰行业的发展提供了一条新的发展道路，是广大石灰生产者的福音。

　　1、概述

　　煅烧生石灰在我国已有悠久的历史，近二十多年来，石灰煅烧技术也有了长足的进步，发展到现在，冶金、化工、建材各行业的用灰量越来越大，对石灰的品质的要求也越来越高。石灰的煅烧也由简单的手工烧制、土窑发展到目前的机械化立窑、回转窑、套筒窑等多种窑型，但混料式石灰竖窑仍然是生产石灰的主要方式，然而现有的石灰竖窑普遍存在检测手段欠缺、调整方法少，缺少现代化的监控手段，无法实时的掌握并分析窑内石灰石的煅烧情况等弊端，因而无法对石灰生产的重要工艺参数进行合理有效的调整，无法及时预防结瘤、偏窑、生过烧率高等工艺故障。以上因素使得石灰竖窑各项经济技术指标的进一步提高受到了一定限制，仍难以满足现代工业快速增长的有效益、低成本、高自动化的要求。

　　国家近几年提出了互联网+战略，要求各行各业利用互联网的平台，利用信息通信技术，把互联网和各行各业结合起来，在新的领域创造一种新的生态，工业互联网正在从消费品工业向装备制造和能源、新材料等工业领域渗透，推动传统工业生产方式的转变。

　　为解决以上石灰竖窑各种弊端及响应国家政策，我公司把互联网技术与JHZS型有效节能环保自动化石灰竖窑相结合，开发研制了石灰窑互联网远程控制专家系统，增加了现代化的炉况监控手段，提高了石灰炉炉况诊断与决策水平，为石灰窑提前预防工艺故障、充分优化操作参数提供及时的保障，可以让用户足不出户在家里或者出差时通过笔记本、手机就可以看到生产现场的实际情况及各种工艺参数，对生产进行远程操作和控制。

　　2、研发的必要性

　　随着这几年国家节能环保政策的大力推行，旧式落后、不环保土窑在国内多个省市都已被有效关停、拆除，但石灰的需求依然存在，在此大环境下节能环保石灰窑项目在全国范围内也普遍落地建设，但随着项目的建设也面临着以下问题：

　　一是许多用户以前没有接触过这种节能环保石灰窑，虽然经过我公司工程师的培训后，已可以完成基本操作，但在工艺上如何进行控制，如何及时发现问题并采取*有效的措施解决问题等方面依然有欠缺，而这需要一个经验的积累，不是通过培训可以完的，因而用户总是希望我公司工程师能多留在现场一些时间，多给他们培训培训。但随着项目的增多公司又不可能把工程师留在一个地方太多时间;

　　二是用户不可能24小时待在生产现场，当用户不在生产现场但又想详细了解现场的生产情况时，只能通过和现场的操作人员打电话、发消息等方式，但石灰窑不是一个简单的个体，不是通过简单的了解几个参数就可以掌握的，这些方式都不能有效满足用户的需求，无法让用户对现场情况有一个详细、、有效的了解，以便做出有效、及时的应对措施;

　　三是随着科学技术的进步，为提高产品竞争力，我们的石灰窑也需要不断的改进和完善，需要根据各个用户实际生产使用过程中出现的问题，采集到的各种数据，以此进行分析总结。因而获取用户现场大量的、不同工况下的实际运行数据，才能为产品的改善提供*原始的来源，利用信息和物联网技术探索智慧节能，提高工艺操作水平，通过对设备运行的计量分析、对比，监测找出效率低、能耗高的问题所在，减少浪费，为节能技改提供客观的科学依据;通过各个地方、各个窑炉、各种工艺情况下温度、压力、流量等参数的采集、对比、分析，找出窑炉对应各种工艺情况下的工艺操作方法，掌握如何才能对石灰生产的重要工艺参数进行快速合理有效的调整，提高石灰竖窑的自动化水平、提高石灰的产量与质量，均具有重要意义，因此互联网技术势在必行。

　　针对以上这些问题，我公司以互联网为纽带，给石灰窑加上了远程数据处理和服务功能。

　　3、系统原理

　　石灰窑各个工艺参数、实时曲线、历史曲线及工艺调整都集中在现场主控室工控机的西门子Wincc画面上，生产现场人员也是通过Wincc画面了解窑况并及时进行调整，如果可以在不影响现场生产人员操作的情况下通过互联网远程读取到现场Wincc画面上的数据、曲线并在需要的时候可以远程控制现场设备的话(不能用普通的远程桌面控制工控机，普通的远程桌面控制工控机时现场人员不能操作工控机，影响现场生产)，这样即使我们的工程师或者用户不在现场，只要在有互联网的地方就如同在现场一样，可以实时的掌握生产现场的情况以便及时的采取措施，并且可以在公司设立一个远程监控中心采集各个现场的运行数据并进行详细的对比分析为石灰窑的改进提供必要的数据支持。

　　石灰窑互联网远程控制专家系统结构如下：*先生产现场的数据通过现场的各种在线检测仪表采集后送至西门子PLC 系统，西门子PLC 系统再通过安装在现场工控机(已接入互联网)上的西门子通讯卡与工控机上安装的Wincc画面进行通讯、数据交换，通过Wincc画面显示各种数据并对现场设备进行操作;同时我们在工控机上安装服务器程序，把Wincc画面通过局域网发布出去，在局域网内输入对应的IP地址就可以访问到Wincc画面，然后在工控机上安装IP地址解析软件，并进行相应的设置，通过IP地址解析软件，外网就能够识别到本台工控机，这样在有外网的任一台计算机上都可以输入对应这台工控机的域名访问工控机的Wincc画面，并且不影响现场人员对该台工控机的操作。

　　石灰窑互联网远程控制专家系统采用进步成熟的西门子网络模块及网络技术，它集成了数据采集、数据传输、历史数据库以及对石灰窑运行的智能化分析，为企业动态掌握设备的运行情况，为工艺调整提供基础数据和指导，力图将能耗降到*低，同时，通过对大数据分析，消除预知故障，降低设备故障发生率，一方面了设备的稳定运行，另一方面，延长了设备的使用寿命。

　　4、应用效果

　　用户安装了该系统后，一方面可以让用户足不出户在家里或者出差时通过笔记本、手机就可以看到生产现场的实际情况，各种设备的运转情况，各种工艺参数如温度、压力、流量、称重、时间等数据，同时远程控制专家系统有不同的密码等级，可以设置成只能观看不能操作，也可以设置成即可以观看也可以操作，如需要对现场设备进行操作通过进入相应的密码等级就可以操作现场设备，就如同用户坐在生产现场主控室的操作电脑前一样，这样就极大的解放了用户的时间;另一方面我公司内设置有远程监控中心，设置有专门的工程师值守，通过石灰窑远程控制专家系统实时查看各个生产现场的实际情况、工艺参数、历史曲线等，及时的为用户发现问题、解决问题，比如当我公司工程师发现某个工地的参数发生异常，同层温度偏差大，有偏窑的倾向时，会及时的通知用户采取对应措施，如用户不熟悉如何操作，也可以把设备控制权转交到我公司工程师手上，由工程师来对现场设备进行操作，并且当设备出现故障时，我公司工程师也可远程控制生产现场的工控机分析故障情况，替用户快速解决问题，避免了以前传统的那种设备出现问题，用户找不出故障原因，让工程师赶火车、坐飞机火速赶往现场，然而到达现场后通过对现场数据的分析，几分钟就发现问题所在，解决了问题的现象存在，极大地解放了人力、物力和财力。此系统已在我公司多座JHZS型有效节能环保自动化石灰竖窑上推广应用均取得了十分满意的效果。

　　石灰窑互联网远程控制专家系统的开发应用是我公司积极响应国家互联网+战略的产物，开创了互联网+技术与石灰行业紧密结合的先河，为石灰行业的发展提供了一条新的发展道路，是广大石灰生产者的福音，同时此项技术也可广泛应用于其他行业，为其他行业的发展开辟一条新的发展方向。

　　5、结束语

　　河南众恒工业炉工程技术有限公司作为石灰行业内*屈一指的品牌企业、炉窑专家。近十几年来,在国内外先后设计、承建了源于日本的进步的JHZS型有效节能环保自动化石灰竖窑石灰竖窑几百座，每年改造的石灰窑炉也有几十座，均取得了非常满意的效果。河南众恒开发研制的石灰窑互联网远程控制专家系统将进步的检测技术、互联网+技术与石灰窑进步工艺有机结合，解决了传统技术不能解决的难题，极大的解放了人力、物力和财力，是实现石灰窑工艺过程自动化的必由之路。其应用将会使石灰生产的技术经济指标得到的改善，使石灰生产的质量不再取决于司炉工的工作经验，实现生产操作的优化控制，使企业获得可观的经济效益，为企业的节能增效做出重要的贡献。