摘要：丽江古城西南水泥有限公司（以下简称“古城西南”）５０００ｔ／ｄ新型干法熟料生产线，通过产能转换，优化升级建成一条集成行业领先的信息化、智能化系统和智能化信息融合工厂，对采用的智能系统、智能装备在水泥企业中的应用谈谈体会。
关键词：新型干法水泥熟料生产线；智能化系统；控制
随着中国经济的快速发展以及以德国为首提出的工业４.０，为了保持在国际上的核心竞争力，中国也提出了《中国制造２０２５》的战略目标。智能制造已经成为工业未来发展的新方向［１］。为响应国家供给侧结构性改革、水泥产能减量转换政策及水泥企业优化升级，经丽江市人民政府招商引资，采用目前最先进的智能制造技术建成一条５０００ｔ／ｄ新型干法水泥熟料生产线，也是云南西南水泥转型升级的第一条绿色化、智能化的生产线。由南京凯盛设计，同时配套９ＭＷ纯低温余热发电站一座和一套装机容量为７２６ＫＷｐ的碲化镉玻璃幕墙光伏发电系统。本文将围绕智能化系统在古城西南的应用进行探讨，首先介绍智能化系统的概念和特点，然后重点介绍古城西南智能化系统的应用，包括智能化控制系统、智能化生产调度系统和智能化质量检测系统。最后，结合实际案例，对智能化系统在水泥企业中的应用进行展望。
１智能化系统概述
智能化系统是指通过将各种传感器、控制器、计算机和网络等技术应用于各种设备和系统中，实现设备、系统和过程的自动化、集成化、智能化和网络化。智能化系统具有以下特点。自动化程度高。智能化系统可以通过传感器和控制器实现设备和系统的自动化控制，降低人工干预和误操作的可能性。数据处理能力强。智能化系统可以通过计算机和网络实现数据的采集、处理和分析，从而提高数据的准确性和精度，为决策提供数据支持。集成程度高。智能化系统可以将各个设备和系统集成在一起，实现设备和系统之间的信息共享和协同工作。智能化程度高。智能化系统可以通过机器学习、人工智能等技术实现智能化的决策和控制，提高系统的效率和精度。
２智能化系统在水泥生产中的应用
２.１智能化控制系统
智能化控制系统是将传感器、控制器和计算机等技术应用于水泥生产过程中的设备和系统，实现设备和系统的自动化控制和优化。智能化控制系统可以实现以下３个功能。１）设备和系统的自动化控制。智能化控制系统可以通过传感器和控制器实现设备和系统的自动化控制，提高生产效率和减少人为操作带来的误差和风险。２）设备和系统的优化调整。智能化控制系统可以通过数据采集和处理，实时监测设备和系统的运行状态，通过优化调整参数，使得设备和系统的运行更加稳定和高效。３）设备和系统的远程监控和控制。智能化控制系统可以通过网络连接，实现对设备和系统的远程监控和控制，方便对生产过程的实时监测和管理。
２.２智能化生产调度系统
智能化生产调度系统是将计算机、网络和智能算法等技术应用于水泥生产过程中的调度系统，实现生产计划、订单和调度的智能化和优化。智能化生产调度系统可以实现以下功能。１）生产计划和订单的智能化生成。智能化生产调度系统可以根据生产计划和订单，自动生成生产任务和调度方案，实现生产过程的智能化管理。２）调度方案的智能化优化。智能化生产调度系统可以通过算法和模型，对生产调度方案进行优化，从而使得生产过程更加高效和稳定。３）生产过程的实时监控和调度。智能化生产调度系统可以实时监控生产过程的运行状态和数据，及时调整生产调度方案，确保生产过程的顺利进行。
２.３智能化质量检测系统
智能化质量检测系统是将传感器、计算机和智能算法等技术应用于水泥生产过程中的质量检测系统，实现对水泥产品质量的实时监测和控制。智能化质量检测系统可以实现以下功能。１）水泥产品质量的实时监测。智能化质量检测系统可以通过传感器和计算机等技术，实时监测水泥产品的化学成分、物理性质和外观等指标，确保水泥产品质量的稳定性和一致性。２）水泥产品质量的自动化控制。智能化质量检测系统可以根据水泥产品的实时检测数据，自动调整生产过程中的工艺参数，以实现水泥产品质量的自动化控制。３）数据的统计和分析。智能化质量检测系统可以通过数据的统计和分析，为生产提供数据支持，帮助生产过程的持续改进和优化。
２.４智能化能源管理系统
智能化能源管理系统是将计算机、网络和传感器等技术应用于水泥生产过程中的能源管理系统，实现对水泥生产过程中的能源消耗进行实时监测和控制。智能化能源管理系统可以实现以下功能：１）能源消耗的实时监测。智能化能源管理系统可以通过传感器等技术，实时监测水泥生产过程中的能源消耗情况，为能源消耗的优化提供数据支持；２）能源消耗的优化调整。智能化能源管理系统可以通过算法和模型，对能源消耗进行优化调整，从而使得水泥生产过程中的能源消耗更加高效和节约；３）能源管理的数据统计和分析。智能化能源管理系统可以通过数据的统计和分析，为企业的能源管理提供数据支持，帮助企业实现能源消耗的可持续发展。总之，智能化系统在水泥企业的应用可以实现生产过程的智能化、优化和高效，提高水泥产品质量和生产效率，降低生产成本和能源消耗。同时，智能化系统也可以为企业提供更加精准和可靠的数据支持，帮助企业实现可持续发展和持续改进。因此，水泥企业应积极推进智能化系统的应用，促进企业的可持续发展。
３智能化系统在水泥企业中的应用案例
３.１智能化项目装备篇
数字化工厂建立在完善的自动化基础之上，为此在公司设计阶段需结合环境、工艺、设备、电气，以电气自动化为目标，实现提质、增效、减员、降耗的目的［２］。在自动化基础上，通过完整的数据采集系统实现工厂状态的监控，并为智能化提高完整的数据基础。在古城西南的智能装备配备有：智能物流系统、远程操控堆取料机、堵料监测、声波清堵装置、设备特种视频监测仪、生料配料在线分析仪、熟料ｆ－ＣａＯ在线分析仪、水泥ＣＳ含量在线分析仪、在线粒度仪等在线分析设备。通过这些设备可以及时反馈原燃料及成品质量，保证入窑生料合格率，指导生产，及时调整生产参数，保证熟料及水泥质量，降低系统能耗，节约水泥成本。同时，通过这些在线检测装置，可实时获取生产质量数据，及时调整生产操作，为专家优化控制提供数据依据。检测数据及时上传到质量管理系统，为化验室进一步实现智能质控的目标奠定良好基础。
３.２智能化项目优化篇
智能优化是将水泥工艺和水泥生产经验相结合，连接生产控制系统及生产管理系统，实现对工业过程的控制、稳态及优化。并能够在一定条件下用于帮助或替代操作员控制、管理生产的智能控制系统。古城西南智能优化配备有：窑专家智能控制系统、生料辊压机专家智能控制系统、煤磨专家智能控制系统、水泥磨专家智能控制系统、脱硝专家智能控制系统、输送系统“一键启停”。
３.３智能化项目生产管理平台篇
智能生产是以完善的数字化为基础，将工厂多个维度的数据实时按照业务进行统计分析，实现工厂业务系统的自动作业，并根据模型对生产运维进行智能化诊断。南京凯盛ＭＥＳ深度结合企业的流程和实际需求，实现对物流、设备、工艺、质控全流程的业务管理及数据分析，将水泥工厂的管控与生产形成闭合，形成工厂全生命周期的运维。古城西南配备有：远程生产监控系统、设备管理系统、设备在线诊断系统、智能巡检系统、质量管理系统、能源管理系统、仓储管理接口、排放监控管理系统、知识库、全厂智能化信息融合平台。
３.４智能化验室篇
为了提高古城西南熟料及水泥生产过程中质量检测的实时性和准确性，针对此项目提供了实验室全自动化的解决方案，该自动化验室于２０２１年５月投入使用。自动化验室配备了荧光分析仪、自动制样机、熔样机等先进的智能化设备。通过对出磨生料、入窑生料、出磨煤粉、出磨水泥等物料进行自动取样、人工送样、自动制样、自动分析，完成水泥生产过程全流程质量管理的智能化。具体流程为。１）人工将自动取样的样品送至自动制样机的样品盒中；２）自动制样机完成自动制样；３）通过输送皮带将制作完成的样品送至荧光分析仪进行自动分析；４）化验结果自动发送到ＥＲＰ系统、专家优化系统和质量管理系统，形成工厂智能化系统的数据资产；５）化验结果提供给专家优化系统实时数据，使得专家优化系统能够及时做出控制响应，从而实现对生产过程的质量控制。该研磨压片一体系统占地面积小、外观简单紧凑、操作方便、可维护性强、安全性高、无污染的优势。制样机采用输送皮带代替人工操作抓取样品，在规范取样流程的同时，提高了取样效率。本化验室具有较强的扩展性，后期可方便地升级扩展为全自动化验室，避免了投资浪费。此系统在工厂投入使用后，大大缩短了从样品送达到化验结果出来的时间，样品分析具有较高的稳定性和实时性。自动化、标准化的操作流程减少了人工操作的偏差，自动制样机及输送皮带的应用，也大大降低了化验室人员的劳动强度。有了稳定可靠的分析数据支撑，生产过程更加平稳高效，为古城西南建设全智能化工厂发挥出重要作用。
４智能化系统在水泥企业中的未来发展趋势
目前，智能化系统在水泥企业中已经取得了一定的应用效果和实际应用价值。未来，智能化系统在水泥企业中的应用将呈现以下发展趋势。１）智能化系统将更加智能化和自动化。未来，智能化系统将会更加智能化和自动化。通过引入先进的人工智能技术和大数据分析技术，智能化系统将能够更加准确地分析和预测生产过程中的各项参数和变化趋势，实现对生产过程的智能化、自动化控制和优化。２）智能化系统将更加集成化和协同化。未来，智能化系统将会更加集成化和协同化。通过引入工业互联网技术和物联网技术，智能化系统将能够实现各种设备之间的无缝连接和协同工作，实现整个生产过程的高效化和智能化。３）智能化系统将更加注重环保和可持续发展。未来，智能化系统将会更加注重环保和可持续发展。通过引入环境监测和能源管理技术，智能化系统将能够实现对环境和能源消耗的实时监测和控制，降低对环境的影响，提高企业的社会责任［３］。
５结语
水泥行业是一个传统的生产行业，但是随着智能化技术的不断发展和应用，水泥企业也开始逐渐向智能化、绿色化、高端化和可持续化的方向发展。智能化系统作为一种先进的技术手段，已经在水泥企业中得到了广泛的应用和认可。通过引入智能化系统，水泥企业能够实现生产过程的智能化、自动化和优化，降低工人劳动强度，提高水泥产品质量和生产效率，降低生产成本和能源消耗，同时也能够实现企业的可持续发展和社会责任。尽管智能化系统在水泥企业中的应用取得了一定的成果，但是还存在一些挑战和问题。例如，智能化系统的引进和应用需要企业具备一定的技术和人才储备，同时也需要企业投入一定的资金和资源。此外，智能化系统在运行过程中也可能存在一些技术问题和故障，需要企业具备相应的技术保障和维护能力。加强技术创新和人才培养，提高自身的技术和管理水平，以适应未来智能化时代的发展趋势和竞争压力。总之，智能化系统在水泥企业中的应用是一种必然趋势，将对企业的生产和发展产生深远的影响。随着技术的不断发展和应用，智能化系统将更加智能化、自动化、集成化和协同化，同时也将更加注重绿色环保和可持续发展。对于水泥企业来说，推进智能化系统的应用将是实现企业可持续发展和社会责任的必要手段和路径。
参考文献：
［１］谢克平．论水泥工厂智能化发展的方向［Ｊ］．中国水泥，２０１９（０７）：１００－１０３.
［２］穆加会，喻长虹，雍登明，等．智能化水泥工厂实施方案简介［Ｊ］．水泥工程，２０１９（０１）：８１－８４.
［３］朱其川，水泥工厂智能化的认识［Ｒ］.中国水泥网，２０２０，（１１）：３.
作者:李永良 左艳学 刘玉华 朱殊 龚东志 单位:丽江古城西南水泥有限公司 云南省建筑材料产品质量检验研究院 南京凯盛国际工程有限公司
