以生產(chǎn)清潔能源和化工產(chǎn)品為目標(biāo)的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)，在中國具有較為重要的能源安全戰(zhàn)略意義。具有“富煤、貧油、少氣”特征的中國能源結(jié)構(gòu)，正是現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)近年來快速發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。
作為國家能源集團(tuán)旗下的重要板塊，寧夏煤業(yè)公司(以下簡(jiǎn)稱寧煤)是一家涵蓋煤炭、化工及非煤等產(chǎn)業(yè)于一體的集團(tuán)公司，尤其是寧煤位于寧夏靈武市的煤制油化工基地，集聚了原神華寧煤集團(tuán)的煤化工相關(guān)業(yè)務(wù)，包括相關(guān)項(xiàng)目前期準(zhǔn)備、生產(chǎn)經(jīng)營、項(xiàng)目建設(shè)、安全生產(chǎn)、產(chǎn)品銷售及物資采購的統(tǒng)一管理。
自2004年開工建設(shè)該基地以來，寧煤陸續(xù)建成了25萬噸/年煤基甲醇、21萬噸/年二甲醚、60萬噸/年煤基甲醇、50萬噸/年煤基烯烴、6萬噸/年聚甲醛、50萬噸/年甲醇制烯烴、400萬噸/年煤炭間接液化、100萬噸級(jí)烯烴項(xiàng)目及配煤中心和污水處理總廠等配套公用工程，并計(jì)劃陸續(xù)開工建設(shè)精細(xì)化工等項(xiàng)目，最終將這一基地打造成為世界級(jí)的現(xiàn)代煤化工智能工廠。
而先進(jìn)的工廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)，正是寧煤逐步提升信息化水平，架 構(gòu)卓越的智能工廠的核心所在。
萬丈高樓平地起
作為寧煤智能工廠建設(shè)的重要 見證人，陳振宇始終認(rèn)為，工廠數(shù) 據(jù)中心的打造是一項(xiàng)“地基”性工 程，決定了整個(gè)智能工廠建設(shè)的水 平與高度。他目前是寧夏煤業(yè)公司 信息技術(shù)中心煤制油化工基地運(yùn)營 部副部長(zhǎng)。
回憶起寧煤近10年來深入探索 和應(yīng)用OSIsoft公司( OSIsoft傲?xí)r 軟件已于2021年3月正式并入工業(yè) 軟件的全球領(lǐng)導(dǎo)者AVEVA劍維軟 件)旗下PI System實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫平臺(tái) 的歷程，陳振宇越來越感受到這一平臺(tái)在整個(gè)工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型中發(fā)揮 的核心支撐作用。
“我們自2009年開始使用PI System，啟動(dòng)了整個(gè)煤化工實(shí)時(shí)數(shù) 據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)，當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)庫容量為5 萬點(diǎn)，軟件版本為PI 2008;2013 年進(jìn)一步將系統(tǒng)容量擴(kuò)展到7萬點(diǎn)， 軟件版本升級(jí)為PI 2010”，陳振 宇說道，“尤其是從2016年開始， 針對(duì)400萬噸/年煤炭間接液化和 100萬噸級(jí)烯烴等重量級(jí)項(xiàng)目，我 們打造了30萬點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 建設(shè)，同時(shí)對(duì)原有7萬點(diǎn)的系統(tǒng)進(jìn)行 了升級(jí)改造，軟件版本業(yè)也升級(jí)為 PI 2015?！?/p>
在當(dāng)前的百萬噸級(jí)烯烴智能制 造項(xiàng)目中，作為寧煤公司各級(jí)信息系統(tǒng)承上啟下的核心平臺(tái)，也是唯 一一個(gè)對(duì)工廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、 存儲(chǔ)、計(jì)算、分析的數(shù)據(jù)中心，PI System一方面高效地完成對(duì)寧煤實(shí) 驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)StarLIMS和數(shù)十套 生產(chǎn)裝置DCS、PLC、ITCC等自動(dòng) 化系統(tǒng)的各類實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，另一 方面也為上層各個(gè)子系統(tǒng)提供有效的 數(shù)據(jù)支撐，例如為能源管理系統(tǒng)提供 水、電、煤、氣等能源信息，為生產(chǎn) 執(zhí)行系統(tǒng)(MES)提供生產(chǎn)運(yùn)行關(guān)鍵 數(shù)據(jù)，為設(shè)備運(yùn)行管理系統(tǒng)(EAM)提 供設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、動(dòng)態(tài)參數(shù)信息，為 安全管理系統(tǒng)提供火災(zāi)、可燃有毒氣 體等安全、環(huán)保管控重要數(shù)據(jù)，為目 標(biāo)傳導(dǎo)式績(jī)效管理系統(tǒng)(GCP)提供 生產(chǎn)運(yùn)行指標(biāo)、績(jī)效考核指標(biāo)等。
可以說，PI System是當(dāng)前寧煤 公司整個(gè)信息化規(guī)劃中主數(shù)據(jù)系統(tǒng)的 主要數(shù)據(jù)源，也是智能制造新模式技術(shù)中的關(guān)鍵。
對(duì)于寧煤這樣的世界級(jí)大型煤 化工基地而言，工廠數(shù)據(jù)的可靠性 和安全性也是寧煤極為關(guān)注的。為此，寧煤采用了PI System的PI HA雙機(jī)冗余技術(shù)保障核心系統(tǒng)的可靠運(yùn) 行，同時(shí)考慮到數(shù)據(jù)安全的問題， 通過PI-ITCNI實(shí)現(xiàn)穿網(wǎng)閘單向數(shù)據(jù)傳 輸，實(shí)現(xiàn)所有2000+張DCS畫面進(jìn) 入PI ProcessBook，LIMS數(shù)據(jù)進(jìn)入 PI System，以及PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與三維 工廠的結(jié)合。
智能應(yīng)用，百花齊放
基于PI System帶來的核心數(shù)據(jù) 優(yōu)勢(shì)，寧煤的智能應(yīng)用創(chuàng)新可謂“百 花齊放“。其中具有代表性的數(shù)據(jù)應(yīng)用包括:
?AF建模、監(jiān)控、計(jì)算:利用PI AF資產(chǎn)管理軟件對(duì)烯烴二套全廠設(shè) 備進(jìn)行建模，實(shí)現(xiàn)全廠設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行 監(jiān)控，通過與其他系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)，取得 設(shè)備檢維修信息，為預(yù)防性檢修提供 數(shù)據(jù)支持。
?與三維模型結(jié)合:基于工程數(shù) 字化交付成果建立數(shù)字化工廠，實(shí)現(xiàn) 與設(shè)備管理系統(tǒng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的 集成應(yīng)用，將動(dòng)靜數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)融合 和展示。建設(shè)完成裂解裝置三維外操 培訓(xùn)系統(tǒng)及VR操作。
?與能源管理系統(tǒng)對(duì)接:與能源 管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)對(duì)接，管網(wǎng)系統(tǒng)模擬值 與實(shí)時(shí)值對(duì)比與報(bào)警。
?LIMS數(shù)據(jù)與工藝數(shù)據(jù)并行分析
?關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)計(jì)算:以圖表形 式實(shí)現(xiàn)了核心數(shù)據(jù)集中展示。計(jì)劃加 工量、實(shí)際加工量、原料及成品庫存 等KPI指標(biāo)一目了然，便于企業(yè)領(lǐng)導(dǎo) 直觀掌控生產(chǎn)、管理生產(chǎn)、指導(dǎo)生 產(chǎn)，從而為高層決策提供有力的數(shù)據(jù) 支撐。
?能耗與物料平衡圖:利用PI客 戶端軟件制作能耗和物料平衡圖，使 總調(diào)人員了解全廠上下游裝置能耗和 物料信息，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)。
?個(gè)性化報(bào)表開發(fā):定制開發(fā)報(bào) 表模板175張，類型包括生產(chǎn)日?qǐng)?bào)、 火災(zāi)報(bào)警、可燃有毒氣體、聯(lián)鎖自控 投用率、KPI關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)、盤庫報(bào) 表、設(shè)備監(jiān)控信息等，涉及的范圍包 括生產(chǎn)監(jiān)控、能源、安全、環(huán)保、績(jī) 效等各項(xiàng)指標(biāo)的監(jiān)控，所反映的數(shù)據(jù) 真實(shí)而且準(zhǔn)確。
如今，無論是通過實(shí)時(shí)生產(chǎn)監(jiān)控 為廠級(jí)領(lǐng)導(dǎo)，生產(chǎn)調(diào)度等部門提供方 便，還是通過化驗(yàn)數(shù)據(jù)的顯示和比對(duì) 實(shí)現(xiàn)全廠約700個(gè)化驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)接 入;無論是通過采集全廠蒸汽管網(wǎng)的 相關(guān)數(shù)據(jù)，幫助生產(chǎn)調(diào)度人員對(duì)比分 析和了解蒸汽管網(wǎng)壓力的控制調(diào)整是 否及時(shí)，還是幫助生產(chǎn)部對(duì)各生產(chǎn)裝 置進(jìn)行平穩(wěn)率的考核，有效督促各運(yùn) 行部門努力提高生產(chǎn)操作管理水平， 甚至通過對(duì)大機(jī)組的振動(dòng)、位移及潤 滑狀況的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的周期性檢 維修，基于PI System，寧煤在各個(gè) 層級(jí)都獲得了數(shù)據(jù)帶來的一系列價(jià)值。
在中國煤化工企業(yè)邁向世界級(jí)水平的智能工廠的道路上，PI System 正在扮演著全廠數(shù)據(jù)平臺(tái)的關(guān)鍵角色，為可靠、安全和智能的企業(yè)核心 利益實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。
