在“雙碳”目標(biāo)的驅(qū)動下，作為我國碳排放“大戶”，加速冶金、建材與礦業(yè)等重點(diǎn)行業(yè)的碳達(dá)峰，推動全行業(yè)的節(jié)能減排，打造綠色低碳園區(qū)等重點(diǎn)任務(wù)已成為工業(yè)領(lǐng)域雙碳的關(guān)鍵突破口。
實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，數(shù)字化技術(shù)成為了工業(yè)領(lǐng)域最有利的工具。依托通訊技術(shù)的完善，控制設(shè)備可以通過內(nèi)置的通信功能實(shí)時收集各環(huán)節(jié)生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù);同時，借助控制設(shè)備運(yùn)算能力的提高，企業(yè)可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析處理，找出薄弱環(huán)節(jié)并加以突破，減少能源浪費(fèi)，從而實(shí)現(xiàn)整體生產(chǎn)效率的提升。
為此，越來越多的企業(yè)著眼于對各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化改造，以期提升數(shù)據(jù)的分析處理和控制能力，實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效。然而，由于工藝和生產(chǎn)技術(shù)的日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的PID控制(比例、積分、微分控制)數(shù)字化程度有限，在沒有事先建立模型的情況下，僅借助算法驅(qū)動控制元件來縮小實(shí)際變量和目標(biāo)值的差距;且可設(shè)定的目標(biāo)值單一，一旦涉及到多變量輸入、預(yù)判與執(zhí)行時，PID就會束手無策，影響效率的進(jìn)一步提升。
施耐德電氣依托先進(jìn)的EcoStruxure架構(gòu)，提供了包括的AVEVA APC先進(jìn)過程控制軟件在內(nèi)的軟硬件一體化的整體解決方案，可通過錄入現(xiàn)有數(shù)據(jù)創(chuàng)建模型，設(shè)定多個目標(biāo)值，維持實(shí)際變量在最佳區(qū)間內(nèi)波動，實(shí)現(xiàn)“卡邊操作”，提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)收益的同時減少不必要的能耗。
如下圖舉例：該流程是一家水泥廠爐內(nèi)溫度的時間變化曲線，在未引入AVEVA APC先進(jìn)過程控制軟件時，爐內(nèi)溫度會圍繞設(shè)定值大幅度波動，每當(dāng)出現(xiàn)一次波動峰值，都會產(chǎn)生不必要的能耗。而通過AVEVA APC進(jìn)行精確控制后，波動明顯放緩，降低能耗同時減少了由于溫度過高造成的故障風(fēng)險。
與傳統(tǒng)控制相比，采用先進(jìn)過程控制的水泥窯爐溫度波動更小
在于6月8日召開的以“創(chuàng)新融生態(tài)，加速雙轉(zhuǎn)型”為主題的2023施耐德電氣創(chuàng)新峰會上， AVEVA APC先進(jìn)過程控制軟件引起了行業(yè)的高度關(guān)注。在建材與礦業(yè)行業(yè)分會場，施耐德電氣工業(yè)自動化業(yè)務(wù)建材與礦業(yè)行業(yè)高級架構(gòu)師馮靖，向行業(yè)專家、業(yè)界領(lǐng)袖和專業(yè)人士分享了施耐德電氣針對礦山與有色金屬行業(yè)的整體解決方案。其中展示的AVEVA APC先進(jìn)過程控制軟件，相較傳統(tǒng)PID控制所呈現(xiàn)出的優(yōu)勢，為行業(yè)加速低碳綠色轉(zhuǎn)型打開新思路。
施耐德電氣工業(yè)自動化業(yè)務(wù)建材與礦業(yè)行業(yè)高級架構(gòu)師 馮靖
數(shù)字賦能 推動行業(yè)駛?cè)刖G色快車道
目前，AVEVA APC在冶金、建材與礦業(yè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。在甘肅祁連山水泥集團(tuán)，AVEVA APC先進(jìn)過程控制軟件成功助其實(shí)現(xiàn)了水泥窯、預(yù)熱器、篦冷機(jī)和磨機(jī)系統(tǒng)的最優(yōu)化運(yùn)行，在減人增效、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的同時，保證了水泥窯安全、穩(wěn)定、可靠、優(yōu)化運(yùn)行。
在有色行業(yè)，有著將近70年歷史的白銀有色集團(tuán)業(yè)務(wù)涵蓋銅、鉛、鋅、金、銀等有色金屬和稀貴金屬的采礦、選礦、冶煉和加工等。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，白銀有色集團(tuán)確立了以創(chuàng)新方法驅(qū)動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高端化，以先進(jìn)技術(shù)助力傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化，以新發(fā)展理念引領(lǐng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)綠色化的三個戰(zhàn)略目標(biāo)，并從2020年起與施耐德電氣攜手開啟數(shù)字化轉(zhuǎn)型之旅。
在施耐德電氣的全流程支持下，白銀有色集團(tuán)引入了AVEVA APC先進(jìn)過程控制軟件，以系統(tǒng)辨識模型和數(shù)學(xué)模型計算為核心，將工廠控制網(wǎng)絡(luò)和管理網(wǎng)絡(luò)作為信息載體，雙方共同建立了多變量預(yù)測模型。在生產(chǎn)過程中減少人為操作干預(yù)的同時，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)操作，確保變量控得住、控得穩(wěn)，最大程度的減少不必要的能耗。
如今，數(shù)字化不僅是傳統(tǒng)工業(yè)雙轉(zhuǎn)型的大勢所趨，更是其發(fā)展的內(nèi)生動力，作為冶金、建材與礦業(yè)領(lǐng)域雙轉(zhuǎn)型過程中可靠的合作伙伴，施耐德電氣愿分享自身在自動化和電氣化領(lǐng)域的先進(jìn)理念和技術(shù)，以數(shù)字化為抓手，用覆蓋全生命周期的解決方案與服務(wù)，持續(xù)助力企業(yè)降本增效實(shí)現(xiàn)“雙碳”轉(zhuǎn)型。
（施耐德電氣）
