论文导读：企业未进行工业信息化改造前。通过本次工业信息化改造。在本次的信息化改造中重点应用了模糊PID复合控制方法。企业，关于企业实现工业信息化改造的讨论。
关键词：企业，工业信息化，改造
（一）、工业信息化改造意义
我国的陶瓷行业历来是一个高能耗行业，在陶瓷生产中，燃料、电力等能源成本仍占生产成本的30—40％，我国陶瓷工业的能源利用率不高，与国外发达国家相比差距较大，发达国家的能源利用率一般高达50％以上，而我国仅为28—30％。论文写作，企业。陶瓷工业的能耗主要体现在原料的加工、成型、干燥与烧成这四部分，而其中烧成工序的能耗约占其总能耗的60％，为所有工序之首。窑炉是陶瓷烧成工序的最关键热工设备，也就是消耗总能耗60％左右的最大的耗能设备。
企业未进行工业信息化改造前，其烧成工序的窑炉采用热电耦进行温度测试，再通过仪表显示后，由人工进行调节，无法实现恒温作业，造成了调节滞后、温控不准、不均等现象，使得燃料燃烧不充分，在随烟道排出的同时，不但浪费了能源也对环境产生了污染。而焙烧工序以前属人工操作，其工艺流程是将喷涂后的产品，分批装入焙烧炉内进行焙烧，焙烧时的温度一般控制在800度左右。而每批产品在焙烧时的升温和降温过程，均造成了热能的损失，同时也无法实现连续作业。
通过本次工业信息化改造，增加测温系统、温控调节系统实现了自动控制，同时将温控数据传输到中心计算机进行分析，选定较好的温控参数，可实现燃料的充分燃烧，在节约能源的同时也降低了环境产污染。并且增加了烟气再利用系统，将原排放烟气进行余热回收再利用，对待烧成产品进行预热，降低了能源消耗。同时实现焙烧工序的连续作业，使公司的生产能力得到大幅提升，同时连续作业还减少了焙烧在升温和降温过程中的热能损失，加之温控系统实现了恒温作业。
（二）、工业信息化改造技术方案
1、工业信息化改造的智能控制方法
目前国际国内采用的较为先进的智能控制方法主要有：模糊PID复合控制（FI）、专家模糊控制（EF）、专家PID控制（EI）、模糊变结构控制（FV）、模糊神经网络自适应控制（FNA）、模糊预测控制（FP）及模糊神经网络专家控制（FNE）等。在对比以上的各种智能控制方法后，结合我公司生产的实际情况，在本次的信息化改造中重点应用了模糊PID复合控制方法，以及模糊预测控制等方法。
在窑炉的信息化改造中，其初期数据库标准控制参数的设置，应用了模糊PID复合控制计算方法，在实际模糊控制器的设计过程中，主要考虑的是建立合理的模糊控制决策表，即将输入量通过模糊化的方法转变成输入变量模糊子集的隶属函数值，然后根据模糊控制规则进行模糊推理，得出输出变量模糊子集的隶属度，最后将输出的模糊量转变为可供实际输出的精确值。
在焙烧工序的信息化改造中，其参数的预测控制，应用了模糊预测控制方法，通过视频、测温、气氛和压力监测系统的监测，将数据传输到预测模型，预测模型对控制效果进行预报，并根据目标偏差和操作者的经验应用模糊决策方法在线修正控制策略，并可在必要时对预报模型进行修正。该方法能在窑炉工况监测预报系统中可得到较好的时滞，采用预测的方式对工况数据进行监测并采用模糊辩识的方法建立前馈模型，以此进行预报的前馈控制对焙烧工序进行参数优化调节具有重要的意义。
2、工业信息化改造解决方案
（1）、电热网带干燥炉解决方案
该解决方案主要采用4区温控，选用PID智能仪表和晶闸管调功模块，合金炉丝辐射传热,辅以热风循环干燥。
炉体：炉膛内衬选用不锈钢430材料制作，避免铁锈对催化剂的污染。外壳采用型钢挂板结构，烤漆处理，外型美观。论文写作，企业。炉膛内衬与外壳钢板之间填铺耐火纤维保温，最高干燥温度为180℃。
电加热和测温元件：电热元件选用电热合金炉丝，元件于网带下部耐火搁丝砖内布置，共4组。选用PT100型热电阻作为测温元件，低温测量精度高。论文写作，企业。测温元件设于每区炉膛中部，由炉顶插入，共4支。
温控系统：温控系统采用PID智能温度仪表和晶闸管模块调功器控制，控制精度小于±1℃。控制系统能够对每个加热区的干燥温度进行自动控制，在额定工作温度以下任意设定。该窑炉分4区控温，每区长2米，额定加热功率为70KW。
网带传输系统：该系统由变频调速电机、摆线针轮减速机、链传动、滚筒、托辊、托轮、挡轮、涨紧器及网带等部分组成。主动滚筒采取铸胶处理，增大网带与滚筒的摩擦系数。窑下设置涨紧器和倒向挡轮，调节网带松紧和防止网带跑偏。窑内托辊为碳钢无缝钢管，网带选用不锈钢430材料，网带形式为平衡型曲轴结构，左右螺旋，对称编织，定位性好。网带运行速度可调，保证干燥周期在工艺要求的范围的，1-4m/h范围可调，正常1.6m/h。
通风系统：该窑炉每区炉顶设有排潮垂直管路，水气由垂直支管进入水平管汇总后由排风机排出室外。排潮量由垂直支管的阀门调节，排潮管路和排潮风机选用不锈钢430材料制作。
为了提高干燥速率和干燥均匀性，在每区炉顶中部设1台热风循环风机，能实现每区炉膛内干燥介质的循环流动，增强对流换热。热风循环风机共4台，使用不锈钢材料制作。
（2）、电热网带焙烧炉解决方案
该解决方案采用4区温控，选用PID智能仪表和晶闸管调功模块，棒型加热元件，耐火材料炉膛，金属网带传动。
炉体：炉膛为耐火材料砌筑，侧墙和窑底为轻质耐火砖，窑顶为耐火盖板结构。轻质耐火砖外层为耐火纤维保温，窑体外表面温度低。窑体框架采用型钢挂板结构烤漆处理，外型美观。该窑炉额定工作温度750℃，常用温度600-700℃，分7区控温，每区长2米，在恒温段时间3-4小时。
电加热和测温元件：电加热元件选用高温合金炉丝，共7组，使用温度高。论文写作，企业。升温段第一至三组元件设于网带下部，只下部加热。恒温段第四至七组元件设于网带上下，上下加热。加热元件使用高铝瓷管穿套固定，可靠安全，全球更换元件。采取网带上下加热，窑内温度均匀。选用分度号K型热电偶作为测温元件，信号屏蔽保护。热电偶共7支，设于每区的窑墙中部。
温控系统：温控系统采用PID智能仪表和晶闸管模块调功器控制，控制精度小于±1℃，控制系统能够对每个加热区的焙烧温度进行自动控制，在各自的额定工作温度以下任意设定。该窑炉分7区控温，每区长度为2米，额定加热功率为140KW。
网带传输系统：该系统由变频调速电机、摆线针轮减速机、链传动、滚筒、托棍、托轮、挡轮、涨紧器及网带等部分组成。主动滚筒铸胶处理，增大网带与滚筒的摩擦系数。窑下设置涨紧器和倒向挡轮，调节网带松紧和防止网带跑偏。窑内高温段托辊为不锈钢管，网带选用不锈钢304材料，能够满足该窑炉最高焙烧温度的要求，网带形式为平衡型曲轴结构，左右螺旋对称编织，定位性好。论文写作，企业。网带运行速度可调，满足焙烧工艺的要求，1-4m/h范围可调，正常2m/h。
通风管路：升温段窑顶设1组废气排出管路，采用不锈钢430材料制作，各垂直支管设有阀门调节，废气经水平管汇总后由不锈钢风机送至处理点进行环保处理后排空。冷却段窑顶设1组冷却管路，采用不锈钢430材料制作。炉体侧壁设进风孔，抽出热风量由各垂直支管阀门调节。
3、陶瓷窑炉智能控制系统构成与分析
对于陶瓷工业窑炉多传感器系统来说，信息具有多样性和复杂性，因此要求采用的信息融合方法具有鲁棒性和并行处理能力，还要考虑方法的运行速度和精度。本文提出的基于信息融合的陶瓷工业窑炉控制方案具有以下特性：
1、提出了按照传感器输出特性建立其分类模型，为后续处理打下基础；
2、将执行器子系统纳入了融合控制方案，保证了融合的全面性，以往的融合结构，很少考虑这一部分，或者很少单独将其作为一个层次提出来；
3、该方案考虑了陶瓷工业窑炉的特性，并提出了一些建议的算法。
采用信息融合方法，参考人们事先设定的各种对应指令，计算机通过对各种应对措施的关联分析，如联动关系、无关关系、矛盾关系，就能够迅速、有条不紊地综合处理各种事件。
陶瓷工业窑炉智能控制系统的工作过程为：系统首先对来自传感器检测出来的炉堂燃烧状况和传统工艺参数（温度、气氛、压力等）进行仿人综合分析，确定窑炉是处于正常工况还是处于非正常工况（如跑红火、冒黑烟等）。当窑炉处于正常工况时，采用传统的锅炉控制方式，而当锅炉处于非正常工况时，采用模仿工人当时操作的方式的专家控制器来控制执行器工作。由于专家系统里有了“眼睛”—火焰状况识别装置，因此专家系统比以往的模糊和专家控制增加了重要的直观信息，能够比以往的陶瓷工业窑炉系统更“专家”，更能满足实际运行的要求。
将信息融合技术引入到陶瓷工业窑炉的智能控制闭环系统，并提出了系统的相应控制模式，该控制模式被划分为六个层次，而六个层次中主要包括四个子系统。分析了了各个组成部分的关联关系并进一步分析了四个子系统的组成、功能和算法，最后对整个系统控制方案和工作过程进行了分析和阐述。综上所述，信息融合方法应用于陶瓷工业窑炉是一种很有前途的方法。论文写作，企业。
（三）、工业信息化改造的效益
1、有利于国家节能减排政策中的“节能”实施
本次工业信息化改造主要是针对该企业目前能耗较大、产能偏低的工序进行信息化建设，达到降低能源消耗、提高产能的目的。如通过对焙烧工序的信息化建设，将产能由年产2万套提升到年产10万套，同时增加温控系统和连续作业，使得单位产品的能耗由以往的4.9度下降到2.7度，每年将实现节约电能22万度。又如通过对烧成工序的信息化建设，温控系统可自动调节进风口的风速，实现燃料的充分燃烧，并且增加了烟气再利用系统，将原排放烟气进行余热回收再利用，对待烧成产品进行预热，降低了能源消耗。通过以上方式，每年将实现节约天然气10万立方米，符合国家节能的政策。
2、有利于国家节能减排政策中的“减排”实施
为减少汽车尾气给城市大气造成的污染，国家发改委、环保总局对机动车尾气中的CO、HC、NOX等有害气体制定了排放限制，并明确了实施阶段：2007年执行国Ⅲ标准，2010年执行国Ⅳ标准。而该企业的产品――汽车尾气净化器（国Ⅳ），是用于替代由2007年开始执行的国Ⅲ标准的汽车尾气净化器，它的替代完成意味着每年汽车尾气排放的CO将减少30％，NOX将减少60％。同时在烧成工序的信息改造中，通过温控参数的自动调节进风口的风速，实现燃料的充分燃烧，减少了CH4等有害物质的排放。因此项目的信息化建设及其产能的提高符合国家减排的政策。
（四）、结束语
通过本次工业信息化改造的实施，对该企业的研发生产、产品产能、经营管理等方面都有了显著提升：
研发生产上：改造的实施本身就是对该公司研发和生产能力的一次大幅提升。对研发而言，在实施过程中，需对产品的加工工艺、流程、温度控制方法、自动控制参数等进行重新设计、制定，因此对方案的设计、论证、试验就是对我和项目组成员开发能力的提升。对生产而言，在实施过程中，实现了信息化的自动控制，将以往高能耗的人工生产转变为低能耗的自动化生产，对生产管理、技术及操作人员提出了更高要求，因此该公司通过相关的培训、学习，使其业务能力有一次大幅提升。
产品产能上：通过改造的实施，其生产产品（汽车尾气净化器）的产能由目前2万套／年提高到10万套／年，在提高公司经济效益的同时对国家的节能减排政策起到了积极响应的作用。
经营管理上：通过改造的实施，优化该公司的工作模式，通过系统参数、控制方式以及审批流程设置，使公司的关键业务和流程实现自动化，使公司管理者从繁杂的日常事务抽身出来，致力于业务改善和优化。实现了以生产计划为核心，建立起生产、库存、采购等各环节成本预测、核算、控制、分析与考核的全过程管理体系，规范销售、采购、生产、库存等业务流程，搭建以能力素质为核心的战略人力资源管理体系，并通过财务管控，帮助公司有效进行人、财、物、产、供、销全价值链管理。
参考文献
1、黄冈军赵京.基于嵌入式九点控制器的温度控制系统[J].可编程控制器与工厂自动化，2007年，08期.
2、杨盛泉李玉平.工业梭式窑控制专家系统[J].西安工业大学学报，2007年，05期.
3、朱永红鲁昌龙姚杰.基于数据融合技术的陶瓷窑炉温度智能控制[J].中国陶瓷工业，2007年，01期.
4、吕觉安.宜兴耐火窑炉改造与天然气的应用[J].江苏冶金 ，2004年，06期.
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