繼9月12日國務院全文下發《大氣污染防治行動計劃》后，作為“十二五”落后產能淘汰任務的21個重點行業之一，水泥行業首當其沖，加快了節能環保的腳步。

　　在此之前，節能、環保、安全、高效也一直是所有水泥企業必須面對的課題，而自動化技術和這四大目標又是緊密相連的。因此，以信息技術改造水泥行業，以信息化推進自動化，自動化再促使節能、環保、安全、高效四大目標的實現，已成為水泥行業的業界共識。

　　保證安全前提 保障有序生產

　　當前，自動化技術在我國工業領域的應用十分廣泛，除水泥行業外，石化、電力、鋼鐵、冶金、造紙、有色金屬等工業行業也是自動化技術的受眾。中國水泥網高級顧問、自動化專家張衛民介紹，自動化技術之所以受到眾多工業行業的青睞，首先是基于安全生產的保障。

　　在科學技術高速發展的今天，安全生產越來越引起行業和企業的關注，并已成為衡量現代工業的重要指標。加之我國安全事故多發，其意義更為重要。國內水泥企業現在越來越重視運用自動化，也是基于大規模生產必須用自動化技術來提高勞動生產率，以保證安全、有序的生產的需要。

中國水泥網高級顧問張衛民

　　張衛民介紹，自動化控制系統主要考慮的安全有：電氣安全、防爆安全、信息安全和功能安全。信息安全是指由于信息泄密、黑客入侵等系統的安全性；功能安全是指控制系統所執行的安全功能失效引起的可能危險。目前已相繼出臺的國際標準有IEC61508-電氣/電子/可編程電子安全相關系統的功能安全標準，IEC61511-關于過程工業領域安全儀表系統的功能安全標準，一般以整體安全等級SIL來評估風險程度，共有4級，安全等級SIL越高，風險就越低。

　　近幾年，我國水泥行業已大范圍的采用了新型水泥干法工藝，這是一種連續性很強的工藝過程，并已實現了計算機系統的順序和連鎖控制。張衛民認為，新型干法工藝的安全等級是比較高的，為進一步提高整體安全等級，必須增強故障診斷環節，人機操作界面也要便于故障的監測。對于生產規模更大的生產線，如日產萬噸熟料的生產線系統配置則要提高冗余度。同時必須高度關注信息安全，要特別增強煤磨車間的防爆安全等級，對于設置低溫余熱發電的企業，整體安全等級SIL要高于一般企業。

　　針對以上情形，在自動化領域內現今紛紛出臺了相應的標準產品，如Siemens的故障安全容錯S7F/FH系統，Rockwell的Gruard  PLC等，有的公司則配置專用的安全模塊和相應的組態軟件，并由被動的維護、診斷發展到預防性安全措施，與此相適應的是許多安全協議也紛紛出臺，如PROFIsafe、CIPsafety等。

　　“我們國家的自動化水平在國際上也不錯，據統計，現在國際上的水泥企業的水泥項目70%-80%都是由中國的工程企業承接的，比如中材國際。”談及我國的自動化技術，這位自動化專家的自豪之情溢于言表。

　　簡化工藝流程 提高工作效率

　　在這個信息產生價值的時代，國內一些大型水泥企業在當前競爭不斷加劇的壓力下，也緊跟起了信息化的潮流，繼而推進自動化的發展。而除安全生產外，自動化技術的其中兩個優勢便是節能、高效，用以助力作為流程工業的水泥工業在工藝流程上更為簡潔有效，在節約能源的基礎上，大大提高工作效率。

　　張衛民介紹，中國建材、中國中材、海螺水泥、山水、冀東、華新、華潤、金隅、亞泰、臺泥等大型水泥企業在現有的水泥生產線上應用數字化控制系統（DCS/PLC）配置的同時，還在過程控制級（PCS）的上端增加了制造執行系統（MES）層，并正在策劃和運作ERP，即企業資源規劃和管理層。

　　作為企業管控銜接的核心環節，MES可謂管理信息系統和生產過程控制系統的紐帶。其制造執行系統包括有生產管理系統、質量控制系統、采購管理系統、倉庫管理系統、銷售子系統、設備管理系統、財務管理系統、能源管理系統、環保檢測系統、安全管理系統、辦公自動化管理系統和綜合管理子系統等，上述水泥企業通過這些子系統來逐步實現“管控一體化”。

　　當今水泥市場供大于求，且產能過剩、競爭激烈，而一些大水泥集團由于初步實現了MES的運營，其集團化管理的控制力和執行力明顯提高，精細化運行方式使得物流成本和原材料成本得到控制，實現了綜合效益的大幅增長。

　　但個別企業的成功案例并不代表著MES的完美無缺，張衛民分析：“水泥生產是連續性很強的流程工業，其生產實時性，季節性強，品種又較單一，生產中干擾因素多，并且基本不以訂單來計劃生產，所以一些專業軟件公司開發的MES軟件往往不能完全適應水泥行業。水泥企業大多是自己在開發MES，集團之間信息透明度還不夠，正在運營的MES，應該還是初期的，同時要把生產調度和企業領導的決策統一成為真正的企業管理級（ERP）還需要進一步開發。”

　　究其主要問題，張衛民認為，大多數水泥企業對工業控制系統、部分管理系統如財務和銷售等較為重視，通常對生產環節的管理信息化重視不夠，故未能實現綜合的業績指標。應借鑒國外一些大型建材企業的研究應用經驗，以不斷進步和完善相關系統。

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　　監控水泥生產 助動環保“手術”

　　作為大氣污染治理的責任主體，《大氣污染防治行動計劃》要求水泥企業在地方政府統領下，要按照環保規范要求，加強內部管理，增加資金投入，采用先進的生產工藝和治理技術，確保達標排放，甚至達到“零排放”；要自覺履行環境保護的社會責任，接受社會監督。

　　張衛民提到的自動化技術的第四點優勢就是環保，通過監控水泥生產過程中的排放量，企業可對應采取措施保護環境，并且抑制生產過程中的有害氣體產生，尤其是水泥生產中氮氧化物的排放。“自動化能做的雖然只是監控，但可以讓水泥企業通過監控所得數據‘對癥下藥'，有的放矢的采取應對和調整措施。”張衛民補充道。

　　作為智能化、數字化的精密操作技術，自動化技術是否存在自身的安全隱患呢？張衛民給中國水泥網記者吃了一記“定心丸”：“自動化技術不會存在安全隱患。安全隱患主要存在生產中，自動化技術是對這些安全隱患進行監控的，避免安全隱患的出現。”

　　不過，正由于自動化技術的高科技，操作人員的要求也相應提高了。張衛民介紹，自動化系統在操作過程中主要通過屏幕監控，并且需要處理一些突發狀況，所以對操作人員的專業要求相對較高，這也是為了保證自動化技術更好的在生產過程中發揮作用。

　　未來應聯姻工藝 力求提效化繁

　　數字化智能型控制技術是“二代干法”八大特征技術體系之一，運用模糊邏輯、神經網絡理論和模型預測控制技術，將自動化智能化技術融入水泥企業的生產和管理全過程，實現對安全生產、產品質量、物耗能耗、環保排放、物流和成本管理等全方位的智能化管理，整體提升控制力和運營效益。

　　張衛民表示，隨著國家宏觀經濟方針的戰略性改革調整，水泥產能過剩，水泥工業發展將不如過去，但IT、通訊技術、傳感器技術將會以更快速度發展，也一定會推動中國水泥工業自動化水平更進一步發展和提高，以盡快實現節能、環保、安全、高效這四大目標，同時由于EPC項目將在未來幾年中占據主導地位，自動化將推動世界水泥工業自動化的發展和提高。

　　“與此同時，我們還應該審視自身不足，比如在軟件研發上，我們應該重視創新，致力于提高精度和準確度，并且保證產品質量。在水泥工業上，則應該盡量把自動化跟工藝聯系起來，使工藝設備更加簡單，更加有效。未來自動化技術要往體積更小、效率更高、性價比更好等方面發展。”張衛民如是總結。

　　為提高行業整體效益，提升節能減排各項經濟技術指標，促進自動化技術進一步發展，由中國建筑材料聯合會和中國水泥網共同發起的“遏制水泥新增產能，加快第二代新型干法水泥技術裝備研發萬里行活動”西北站將于11月27日在西安召開。本次二代干法萬里行活動旨在動員全行業群策群力共同化解水泥產能過剩矛盾，加快提升我國水泥工業的整體技術裝備水平，提高行業整體效益，促進水泥產業健康有序發展，敬請關注！

　　專題詳見：加快第二代新型干法水泥技術創新與研發