近日,安琪酵母股份有限公司(以下簡稱:安琪酵母)旗下子公司安琪酵母(普洱)有限公司冷凍集群智能控制項目正式驗收,為滿足安琪酵母打造高效智慧公用工程、建設智能工廠提供了強有力支持,是中控5T技術落地的又一次重要實踐。
針對冷凍集群智能控制和綜合節(jié)能的需求,在自主研發(fā)的工業(yè)大數(shù)據(jù)智能分析軟件(InPlant IBD)的支持下,中控技術為安琪酵母(普洱)有限公司冷凍集群實現(xiàn)了綜合節(jié)能15%以上的目標。
安琪酵母(普洱)有限公司廠區(qū)
診斷——全局分析,解構問題
冷凍集群作為安琪酵母新建廠區(qū)公用工程的重要組成部分,其智能控制系統(tǒng)建設的關鍵在于厘清冷凍集群供給端和用戶端的工藝流程,貫通數(shù)據(jù)傳輸路徑,平衡供需關系,實現(xiàn)高效運行。中控技術團隊通過5T技術進行全局分析,解構了以下重點問題:
● 工況多變導致供需失衡:冷凍集群和用戶的工藝流程遍布全廠,工況復雜多變,造成供水壓力波動大,溫度調控滯后,供需不匹配等問題。
● 信息壁壘制約高效運營:數(shù)據(jù)分析處理不足,對人工經(jīng)驗依賴度高,供需聯(lián)動調控欠缺,導致冷凍集群能耗偏高。
冷凍集群主機房
優(yōu)化——因地制宜,量體裁衣
根據(jù)診斷結果,中控技術項目團隊集合工業(yè)大數(shù)據(jù)智能分析軟件(InPlant IBD)、節(jié)能優(yōu)化控制算法模型、DCS控制系統(tǒng)等,為安琪酵母量身定制了一套基于冷凍集群實際運行工況的全要素智能優(yōu)化控制方案。重點解決了數(shù)據(jù)處理(IT)、制冷工藝(PT)、高效運行(OT)等關鍵問題,通過技術融合持續(xù)推動高效智慧冷凍集群建設。
工業(yè)大數(shù)據(jù)智能分析軟件(InPlant IBD):中控技術自主研發(fā)的集合數(shù)據(jù)采集、模型計算、策略回寫、故障預警等多功能于一身的大數(shù)據(jù)智能分析軟件。InPlant IBD在本項目中作為優(yōu)化控制算法的載體,提供了強有力的信息技術支撐,以“多任務、多并發(fā)、多應用”的良好性能,為冷凍集群優(yōu)化控制目標的實現(xiàn)提供及時、準確、可靠的信息依據(jù)。
InPlant IBD平臺數(shù)據(jù)建模圖
優(yōu)化控制算法模型:主要由目標函數(shù)、約束條件、決策變量、迭代模型以及終止條件等算法模塊構成,結合設備的故障、遠程和啟停信號,保障切換過程安全,精準實現(xiàn)優(yōu)化控制,提高供需平衡水平。
項目緊緊圍繞“安全優(yōu)先、動態(tài)調穩(wěn)、穩(wěn)態(tài)調優(yōu)”的基本原則,以用戶冷量需求為基準、冷卻介質的溫度和壓力為被控變量,利用自動化儀表實時采集的運行參數(shù),進行動態(tài)切換和穩(wěn)態(tài)尋優(yōu)。在中控技術DCS控制系統(tǒng)、標準數(shù)據(jù)服務軟件、OPC協(xié)議等產(chǎn)品和技術融合的基礎上,最大限度發(fā)揮智能控制潛力,推動企業(yè)從“控制系統(tǒng)遠程自動化”到“軟件的‘大腦’控制智能化”的跨越。
落地——智能控制,節(jié)能減排
通過融合優(yōu)化控制的主要產(chǎn)品和關鍵技術,項目順利完成了產(chǎn)品架構的搭建和技術路線的貫通,進入算法調試、深度優(yōu)化的階段。算法調試過程中,將控制策略內置于InPlant IBD軟件,在供需兩端通訊基礎上,及時響應用戶需要的溫度、壓力、冷量等波動調控需求,有效破除了供需兩端的信息壁壘,并減小了系統(tǒng)波動幅度,通過“動態(tài)調穩(wěn)”改善了制冷工藝的供需平衡關系。
在深度優(yōu)化過程中,結合大數(shù)據(jù)分析和經(jīng)驗學習,通過繼續(xù)完善算法模型,進一步減小系統(tǒng)波動幅度和頻率,降低系統(tǒng)對人工調控的依賴,通過“穩(wěn)態(tài)調優(yōu)”進一步提高供需平衡水平,達到高效運行,節(jié)能減排的效果。此外,在中控技術DCS操作站完善監(jiān)控圖和運行狀態(tài)展示,并加入人機交互功能,便于操作人員歷史查詢、處理緊急情況。
優(yōu)化前后單耗曲線
在算法調試和深度優(yōu)化后,閉環(huán)投用節(jié)能測試期間,安琪酵母(普洱)有限公司生產(chǎn)工藝運行穩(wěn)定,系統(tǒng)整體投用率95%以上,平均節(jié)電約2000度/天,平均節(jié)能率約16.5%。智能控制系統(tǒng)正式投用后,調控效率明顯提高,節(jié)能效益顯著,平均節(jié)省單耗約105kWh/噸產(chǎn)品,平均節(jié)能率(按單耗計)15%以上。中控技術幫助客戶實現(xiàn)了“提質、增效、節(jié)能、減排”目標,獲得客戶高度好評。
項目驗收報告&用戶評價報告
當前,打造高效智慧的公用工程,建設智能工廠,滿足企業(yè)節(jié)能減排發(fā)展需求,既是挑戰(zhàn)也是機遇。未來,中控技術將持續(xù)深入探索,以多技術融合驅動流程工業(yè)數(shù)智化轉型,全面助力客戶成功。