施耐德电气：以数字化驱动的先进过程控制加速建材与矿业双转型

　　在“双碳”目标的驱动下，作为我国碳排放“大户”，加速冶金、建材与矿业等重点行业的碳达峰，推动全行业的节能减排，打造绿色低碳园区等重点任务已成为工业领域双碳的关键突破口。
 

　　实现绿色可持续发展目标，数字化技术成为了工业领域最有利的工具。依托通讯技术的完善，控制设备可以通过内置的通信功能实时收集各环节生产设备产生的数据；同时，借助控制设备运算能力的提高，企业可以对数据进行深入分析处理，找出薄弱环节并加以突破，减少能源浪费，从而实现整体生产效率的提升。
 

　　为此，越来越多的企业着眼于对各生产环节的控制设备进行数字化改造，以期提升数据的分析处理和控制能力，实现节能增效。然而，由于工艺和生产技术的日趋复杂，传统的PID控制(比例、积分、微分控制)数字化程度有限，在没有事先建立模型的情况下，仅借助算法驱动控制元件来缩小实际变量和目标值的差距；且可设定的目标值单一，一旦涉及到多变量输入、预判与执行时，PID就会束手无策，影响效率的进一步提升。
 

　　施耐德电气依托先进的EcoStruxure架构，提供了包括的AVEVA APC先进过程控制软件在内的软硬件一体化的整体解决方案，可通过录入现有数据创建模型，设定多个目标值，维持实际变量在最佳区间内波动，实现“卡边操作”，提高产品质量和经济收益的同时减少不必要的能耗。
 

　　如下图举例：该流程是一家水泥厂炉内温度的时间变化曲线，在未引入AVEVA APC先进过程控制软件时，炉内温度会围绕设定值大幅度波动，每当出现一次波动峰值，都会产生不必要的能耗。而通过AVEVA APC进行精确控制后，波动明显放缓，降低能耗同时减少了由于温度过高造成的故障风险。
 

与传统控制相比，采用先进过程控制的水泥窑炉温度波动更小
 

　　在于6月8日召开的以“创新融生态，加速双转型”为主题的2023施耐德电气创新峰会上， AVEVA APC先进过程控制软件引起了行业的高度关注。在建材与矿业行业分会场，施耐德电气工业自动化业务建材与矿业行业高级架构师冯靖，向行业专家、业界领袖和专业人士分享了施耐德电气针对矿山与有色金属行业的整体解决方案。其中展示的AVEVA APC先进过程控制软件，相较传统PID控制所呈现出的优势，为行业加速低碳绿色转型打开新思路。
 

　　数字赋能 推动行业驶入绿色快车道
 

　　目前，AVEVA APC在冶金、建材与矿业领域有着广泛应用。在甘肃祁连山水泥集团，AVEVA APC先进过程控制软件成功助其实现了水泥窑、预热器、篦冷机和磨机系统的最优化运行，在减人增效、稳定产品质量的同时，保证了水泥窑安全、稳定、可靠、优化运行。
 

　　在有色行业，有着将近70年历史的白银有色集团业务涵盖铜、铅、锌、金、银等有色金属和稀贵金属的采矿、选矿、冶炼和加工等。在数字化转型过程中，白银有色集团确立了以创新方法驱动传统产业高端化，以先进技术助力传统产业智能化，以新发展理念引领传统产业绿色化的三个战略目标，并从2020年起与施耐德电气携手开启数字化转型之旅。
 

　　在施耐德电气的全流程支持下，白银有色集团引入了AVEVA APC先进过程控制软件，以系统辨识模型和数学模型计算为核心，将工厂控制网络和管理网络作为信息载体，双方共同建立了多变量预测模型。在生产过程中减少人为操作干预的同时，实现平稳操作，确保变量控得住、控得稳，最大程度的减少不必要的能耗。
 

　　如今，数字化不仅是传统工业双转型的大势所趋，更是其发展的内生动力，作为冶金、建材与矿业领域双转型过程中可靠的合作伙伴，施耐德电气愿分享自身在自动化和电气化领域的先进理念和技术，以数字化为抓手，用覆盖全生命周期的解决方案与服务，持续助力企业降本增效实现“双碳”转型。