承鋼身兼鋼鐵與有色金屬雙重概念，梳理承鋼的成長路徑，我們能清楚的看到趕超戰(zhàn)略在這家企業(yè)身上留下的深深烙印。首先作為在夾縫中生存的鋼鐵企業(yè)，既要面對高額的原材料成本，又面臨無法通過漲價向下游傳遞影響力的絕境，“向自動化管理要效益”必須落到實處。其次要實現(xiàn)世界第一大釩生產(chǎn)企業(yè)的目標(biāo)，承鋼必須超越兩個對手。承鋼的自信來自超大高爐中最新一代的全套西門子PCS 7系統(tǒng)的采用，并在其二、三期2500m3高爐中也延續(xù)了這一極具超前意識的戰(zhàn)略決策。依托西門子PCS 7這個高爐“中樞”，承鋼圓夢“世界第一大釩廠”之時指日可待。 去年盛夏，我國鋼鐵公司普遍被上下游重?fù)?dān)壓彎了腰，即便站在火熱的煉鋼爐前，鋼鐵從業(yè)者們也很難感到絲毫溫暖。在夾縫中生存的鋼鐵企業(yè)，既要面對高額的原材料成本，又面臨無法通過漲價向下游傳遞影響力的絕境。從上游原材料來看，鐵礦石是鋼鐵企業(yè)的主要成本。但是，自從2004年我國鋼鐵業(yè)進(jìn)入景氣周期以來，國際鐵礦石價格就與漲價畫上了等號，而今年這一局面更加趨于白熱化。其次，鋼鐵行業(yè)的下游——房地產(chǎn)、汽車、建材、家電等行業(yè)，也都自身難保，這些行業(yè)自然同心協(xié)力對鋼材漲價說“不”。雖然入冬之后，政府投資數(shù)萬億建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施等“十大”擴(kuò)大內(nèi)需政策的出臺，才給鋼鐵行業(yè)帶來了一絲暖意。但從根本上來說，鋼鐵企業(yè)在夾縫中求存的實質(zhì)無疑意味著“優(yōu)勝劣汰”，而優(yōu)勝劣汰的背后則是整個供應(yīng)鏈的生存競爭，“向管理要效益”必須落到實處，充分利用管控一體化的優(yōu)勢。承德新新釩鈦股份有限責(zé)任公司（簡稱承德釩鈦或者承鋼）就是這樣一家在危機(jī)中知難而上，逆勢成長的企業(yè)。 特別是承德釩鈦2002年上市以來的歷程，我們能清楚的看到趕超戰(zhàn)略在這家企業(yè)身上留下的深深烙印，以及對其成長前景的影響。承鋼2002年8月22日首次發(fā)行人民幣A股10000萬股，2002年9月6日在上海證券交易所掛牌上市，簡稱“承德釩鈦”。截至2008年一季度，公司擁有總資產(chǎn)144.30億元，公司員工總數(shù)為13,644人。2002年上市之初，承德釩鈦鋼鐵產(chǎn)能只有126萬噸，而主要競爭對手攀鋼2000年就達(dá)到了400萬噸。2006年，承德釩鈦的產(chǎn)能也才達(dá)到275萬噸左右，但到了2008年，其設(shè)計產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到800萬噸，實際產(chǎn)能達(dá)700多萬噸，相當(dāng)于“三年之內(nèi)再造兩個承鋼”。 據(jù)承德釩鈦李華陽副廠長介紹，承鋼含釩鈦低合金鋼棒材、帶材系列產(chǎn)品具有強(qiáng)度高、韌性好、耐腐蝕、易焊接等優(yōu)良性能，廣泛應(yīng)用于國家重點工程，如長江三峽工程、黃河小浪底水利樞紐工程、澳門中銀大廈、北京國際機(jī)場航站樓、北京東方廣場、上海東方明珠電視塔、連云港核電站等。承鋼作為含釩HRB400級鋼筋開發(fā)供貨先導(dǎo)企業(yè)，更是連續(xù)八年市場占有率全國第一。 “世界第一大釩廠”之夢 生產(chǎn)釩鈦產(chǎn)品的主要原料——釩鈦磁鐵礦屬世界稀少資源，我國儲量占世界第三位。就中國的釩鈦磁鐵礦分布來看，承德地區(qū)和四川攀西地區(qū)各占有55%和40%的儲量。釩能夠明顯提高鋼的強(qiáng)度、韌性、延展性和耐熱性。在鋼中加入0.1%的釩，就可以使1噸低合金鋼當(dāng)1.4噸普通鋼用。因此多生產(chǎn)1噸釩就相當(dāng)于多生產(chǎn)400噸鋼。承德高品位釩鈦資源工業(yè)保有儲量2.2億噸，近年來新探明的低品位釩鈦磁鐵礦儲量為45億噸，而且埋藏淺、易采選、成本低、質(zhì)量優(yōu)，為承鋼的持續(xù)發(fā)展提供了資源保障。產(chǎn)能達(dá)到第一個100萬噸，承鋼用了40多年；達(dá)到第二個100萬噸用了4年；擴(kuò)張到800萬噸，只用了3年，按照原定計劃，這一目標(biāo)應(yīng)該在2010年完成。但如今，承德釩鈦幾乎是跳躍著實現(xiàn)了這個目標(biāo)。為什么承鋼要采用這種極具爆發(fā)力的擴(kuò)張方式？原因可能要歸結(jié)于承鋼長久以來的一個夢想：“世界第一大釩廠將在中國誕生”。 [align=center] 圖1：2500m3高爐工藝總貌[/align] 要實現(xiàn)世界第一大釩生產(chǎn)企業(yè)的目標(biāo)，承德釩鈦面前有兩個對手要超越。讓承德釩鈦有膽量叫板國內(nèi)國外兩個行業(yè)老大的信心，一方面來自《承德釩鈦制品基地總體發(fā)展規(guī)劃》中正在火熱進(jìn)行中的河北鋼鐵業(yè)大整合，以及國家《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》中對低微合金鋼推廣的要求。另一方面則來自2500m3超大高爐中最新一代的全套西門子PCS 7系統(tǒng)的采用?！冻械骡C鈦制品基地總體發(fā)展規(guī)劃》是全國鋼鐵第一大省——河北省鋼鐵行業(yè)整合戰(zhàn)略的既定目標(biāo)。主要構(gòu)想是以承鋼為核心，整合當(dāng)?shù)剽C鈦資源，建成北方最大的釩鈦制品基地?！朵撹F產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》的出臺對承德釩鈦來說，也是個穩(wěn)定的利好預(yù)期。該政策規(guī)定，我國要提倡推廣低微合金鋼，減少普通鋼材的消耗，而承德釩鈦主打產(chǎn)品含釩鋼材正符合這一標(biāo)準(zhǔn)，汶川大地震發(fā)生后，這一標(biāo)準(zhǔn)有望得到強(qiáng)化執(zhí)行。 2006年承鋼為了淘汰落后產(chǎn)能，做出上馬2500m3大型高爐的超前決策，也是趕超戰(zhàn)略的集中體現(xiàn)。按照常規(guī)，從承鋼原有的1620m3高爐升級到2000m3高爐是比較合理和保守的做法，因為攀鋼用的就是2000m3高爐，技術(shù)成熟，風(fēng)險較小。但如果與攀鋼一樣上馬2000m3的高爐，就讓承德釩鈦一直以來的積極趕超失去了意義。為了超越攀鋼，承鋼不得不做出艱難的決策，在明確了西門子PCS 7作為高爐控制中樞這顆“定心丸”之后，國內(nèi)最大、也是世界最大的2500m3釩鈦磁鐵礦冶煉高爐上馬了。承鋼一期2500m3高爐工程于2006年12月5日出鐵投產(chǎn)成功，2500m3高爐二期項目作為第1166套 PCS 7在華成功應(yīng)用的實例，也于2008年8月投產(chǎn)成功。自建成以來，大高爐運行平穩(wěn)，生產(chǎn)狀況已經(jīng)達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。兩座大高爐的設(shè)計總產(chǎn)量約為350萬噸鐵和10萬噸礬渣，分別是2007年承鋼全年鐵和礬渣產(chǎn)量的88.83%和83.33%。第三座高爐也將于年底建成，明年達(dá)產(chǎn)，三座高爐均無一例外的選用西門子公司PCS 7作為高爐的控制“大腦”。 根據(jù)規(guī)劃，到“十一五”末（2010年），承德釩鈦要達(dá)到年產(chǎn)釩渣36萬噸、釩氮合金0.6萬噸、高釩鐵1.8萬噸、含釩鋼材667萬噸的目標(biāo)。而到“十二五”末的長期規(guī)劃中，承德釩鈦基地將實現(xiàn)年產(chǎn)釩渣56萬噸、各種釩制品7.55萬噸、產(chǎn)鋼1504萬噸。屆時，承德釩鈦“世界第一大釩廠”的夢想將成為現(xiàn)實。 PCS 7“掌控”三座超大提釩高爐 自從創(chuàng)辦伊始，承鋼就與各式各樣的控制系統(tǒng)結(jié)緣。承鋼前身為“熱河釩鈦聯(lián)合工廠”，始建于1954年，是我國釩鈦磁鐵礦綜合開發(fā)利用技術(shù)的發(fā)祥地。新中國成立后，承德是當(dāng)時國內(nèi)發(fā)現(xiàn)的唯一大型釩鈦磁鐵礦所在地，因為釩在軍工行業(yè)的重要作用，承鋼在“一五”期間成為前蘇聯(lián)援建的156個重點項目之一。在隨后的數(shù)十年中，承鋼可以說是各種控制系統(tǒng)演進(jìn)的見證者。作為PLC在國內(nèi)的第一批用戶，李副廠長回憶起早期龐大的PLC，必須兩人手抬才能搬動的日子仍舊記憶猶新。隨后眾多知名品牌PLC均在承鋼得以一顯身手。 雖然承鋼可以憑借多種控制系統(tǒng)的資深應(yīng)用經(jīng)驗，然而為首個大型高爐選擇控制“中樞”必須慎之又慎，更何況是史無前例的2500m3超大高爐。承鋼對控制系統(tǒng)的要求幾近苛刻，李副廠長談到：“我們的2500m3大高爐，是當(dāng)時國內(nèi)最大的釩鈦磁鐵冶煉爐。因為缺乏實踐先例，技術(shù)上存在挑戰(zhàn)，必須選用最先進(jìn)、最可靠的控制系統(tǒng)。 [align=center]表1：高爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) [/align] 西門子PCS 7系統(tǒng)和承鋼項目的系統(tǒng)集成商——北京京誠瑞達(dá)公司無疑交給了承鋼一份完美的答卷。該工程是京誠瑞達(dá)在冶煉領(lǐng)域，特別是大型高爐控制系統(tǒng)中首次應(yīng)用西門子PCS 7系統(tǒng)。這座2500m3級提釩高爐，按照高爐利用系數(shù)2.3設(shè)計，年產(chǎn)鐵水201萬t/a，高爐系統(tǒng)的主體工藝設(shè)備包括：礦焦槽系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、爐頂系統(tǒng)、粗煤氣系統(tǒng)、高爐本體、風(fēng)口平臺出鐵場、熱風(fēng)爐系統(tǒng)、爐渣處理系統(tǒng)和煤粉噴吹系統(tǒng)等。 [align=center] 圖2：控制系統(tǒng)配置圖[/align] 為了滿足生產(chǎn)工藝各項控制功能要求，確保高爐安全生產(chǎn)，項目采用兩級自動化控制系統(tǒng)，完成對高爐主工藝線及主要輔助設(shè)施的控制。第一級為基礎(chǔ)自動化級，由電氣傳動自動化和儀表自動化系統(tǒng)組成，主要完成生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、執(zhí)行對生產(chǎn)過程的連續(xù)調(diào)節(jié)控制和邏輯順序控制、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視及故障報警；第二級為過程控制級，主要完成數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫建立和生產(chǎn)報表的管理與打印，完成與其它計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信等工作。工程選用了PCS 7控制器15套，其中417H冗余控制器4套，共計近8000點I/O?；赑CS 7這個核心支柱，承鋼遵循了西門子公司全集成自動化TIA的理念，在PCS 7這個高度集成和開放的領(lǐng)先平臺之外，配備了SCALANCE系列的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)層主干環(huán)網(wǎng)為千兆以太網(wǎng)。系統(tǒng)主要包括冗余AS控制器4套，標(biāo)準(zhǔn)AS控制器11套，具有熱插拔功能的ET-200M單元62套，SCALANCE各系列交換機(jī)21臺。 各控制站、控制站與操作站之間采用工業(yè)以太網(wǎng)連接。其中，高爐主體部分為1000M光纖環(huán)網(wǎng)，操作站為SERVER/ CLIENT結(jié)構(gòu)，設(shè)有冗余SERVER對和工程師站，在PlantBus和TerminalBus環(huán)網(wǎng)中選用了SCALANCE X414-3系列的1000M冗余管理型交換機(jī)；其它公輔系統(tǒng)以100M光纖星型方式接入主環(huán)網(wǎng)，該部分選用了SCALANCE X200系列交換機(jī)。 控制器部分，對于礦槽系統(tǒng)、爐頂系統(tǒng)、高爐本體系統(tǒng)、熱風(fēng)爐系統(tǒng)等高爐主體部分選用AS417-4-2H組件包（雙電源模塊、雙CPU模塊，雙以太網(wǎng)通訊模塊、雙PROFIBUS通訊網(wǎng)絡(luò)），其它公輔系統(tǒng)選用AS414-3組件包。ET200M I/O部分選用帶有熱插拔功能的有源背板和具有高性能的接口模塊IM153-2HF，對于熱備系統(tǒng)則選用雙電源模塊、雙總線接口模塊。工程師站、操作員站（包括SERVER、CLIENT、單站）均選用預(yù)裝有PCS 7軟件的SIEMENS IL43系列工控機(jī)。對于熱備系統(tǒng)的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，選用Y-LINK將具有PROFIBUS接口的傳動裝置和編碼器接入并實現(xiàn)切換的功能。系統(tǒng)還留有于二級系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口，通過SCALANCE X200系列交換機(jī)連接至主環(huán)網(wǎng)并通過SCALANCE S硬件防火墻隔離。 [align=center] 圖3：礦槽系統(tǒng)流程圖[/align] 在高爐控制中，李副廠長認(rèn)為系統(tǒng)可用性占據(jù)了至高無上的地位，大高爐預(yù)計日產(chǎn)鋼水5000噸，占公司總產(chǎn)能的40%以上，因此，如果高爐運行不穩(wěn)定將對公司業(yè)績造成巨大影響，所以承鋼非常重視系統(tǒng)的熱備性能。PCS 7通過總線環(huán)型結(jié)構(gòu)為PROFIBUS PA提供了高度的可用性，保證了控制不會因通信錯誤而造成中斷。另一方面，PCS 7的冗余CPU實時交換和同步數(shù)據(jù)，系統(tǒng)里自帶的PID模塊可以實現(xiàn)無擾動切換，而無需另外編程。“成功投產(chǎn)后，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，特別是熱備控制器性能較好，像礦槽系統(tǒng)、爐頂系統(tǒng)等程序量較大的部分在熱備條件下，CPU的掃描周期仍在40毫秒左右。”李先生對PCS 7的表現(xiàn)格外滿意。 [align=center] 圖4：PCS 7的七項亮點在承鋼突顯[/align] PCS 7早已通過了承鋼對于系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的高可靠性、較好的抗電磁干擾能力、迅速響應(yīng)能力和聯(lián)動性能等重重考驗。接下來PCS 7還需要具備優(yōu)異的安全控制性能，任何人都能預(yù)料到一起安全事故對承鋼意味著什么。一個完整的安全控制系統(tǒng)不僅能夠節(jié)約工程時間，還可以在企業(yè)的生命周期中大大降低成本，尤其在容易引發(fā)重大安全事故的流程制造企業(yè)中責(zé)任愈發(fā)重大。PCS 7已經(jīng)將安全和過程自動化融為一體，安全儀表系統(tǒng)SIS包含了預(yù)先設(shè)定好的部分行程測試PST自動執(zhí)行功能，每隔固定的一段時間間隔，系統(tǒng)就會自行開始PST進(jìn)程，進(jìn)行系統(tǒng)的在線安全檢測。 PCS 7中的主數(shù)據(jù)庫，可以通過清晰、明確的操作向?qū)Ц旅總€子項目中的功能塊實例，便于統(tǒng)一維護(hù)程序庫，集中更新，保證了多項目數(shù)據(jù)的一致性。PCS 7那模塊化的開放性結(jié)構(gòu)，以全集成自動化的方式將多種先進(jìn)技術(shù)整合為一體，從操作現(xiàn)場到工廠車間、再到資產(chǎn)管理的全面網(wǎng)絡(luò)使設(shè)備的運行時間和運行效率達(dá)到了最優(yōu)化，為上層MES或者ERP系統(tǒng)完成生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)設(shè)定、操作指導(dǎo)、作業(yè)管理、模型計算等任務(wù)提供了接口和基礎(chǔ)。正是PCS 7這一個個出類拔萃的性能，令承鋼在此后的二期、三期高爐項目中一次次的重復(fù)選用，欲罷不能。 PCS 7創(chuàng)造史上最短高爐調(diào)試時間 更為可喜的是，承鋼在與PCS 7的“聯(lián)姻”過程中，借助PCS 7平臺的顯著特點，刷新了高爐調(diào)試時間的最短記錄。在項目初期，承鋼就意識到由于大高爐對原料質(zhì)量和技術(shù)控制要求高，調(diào)試時間、調(diào)試過程相應(yīng)也會更加復(fù)雜漫長，萬一延誤將會產(chǎn)生巨額費用。承鋼與京誠瑞達(dá)一起，在PCS 7所提供的功能庫的基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行了延伸和擴(kuò)展，開發(fā)了適合冶金行業(yè)特別是高爐控制方面的自定義功能庫。京誠瑞達(dá)的現(xiàn)場工程師提到：“雖然目前各大PLC系統(tǒng)生產(chǎn)商都相繼推出了類似功能庫，例如Schneider Electric公司的UAG軟件，Rockwell Automation公司的Logixview軟件等，但與PCS 7平臺提供的有關(guān)軟件功能相比，由于其它軟件基本是在PLC編程軟件和HMI組態(tài)軟件之外添加第三套軟件，用于完成PLC與HMI的握手，增加了在不同軟件界面間的導(dǎo)入、導(dǎo)出或是派生的過程，可操作性較為復(fù)雜，程序?qū)哟闻c畫面結(jié)構(gòu)的聯(lián)系難以較好體現(xiàn)。但是PCS 7的功能庫是整合在同一套軟件中，使用起來更加簡單方便。” “在PCS 7技術(shù)人員的幫助下，由于合理的規(guī)劃了工程結(jié)構(gòu)并開發(fā)了多項目的主功能庫，并且在投產(chǎn)時西門子給予了視頻編程支持。該工程從編程、調(diào)試到投產(chǎn)只用了兩個多月的時間，刷新了高爐的最短調(diào)試時限。對同等規(guī)模的高爐來說，可節(jié)省十幾個人月的人工時。這也正是PCS 7系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化工作的成效在承鋼高爐工程中得到了初步的體現(xiàn)和驗證。” 李先生總結(jié)說，調(diào)試時間縮短帶來的效益自然是不言而喻的。此外，考慮到鋼鐵業(yè)是資源和能源消耗密集型產(chǎn)業(yè)，承鋼還利用PCS 7控制余壓發(fā)電TRT系統(tǒng)，進(jìn)一步節(jié)省生產(chǎn)流程中的可用能源。 迄今為止，SIMATIC PCS 7在全球已經(jīng)擁有超過6,000個大中型工程項目，廣泛分布于包括冶金在內(nèi)流程及混合型工業(yè)中。在過去的十年里，中國已經(jīng)是SIMATIC PCS 7在全球僅次于德國的第二大市場，PCS 7在國內(nèi)的業(yè)績一直保持在50%左右的年增長率。業(yè)界唯一提供7×24“日不落（Follow the Sun）”、與用戶“零距離”的支持和服務(wù)，永遠(yuǎn)是西門子無與倫比的優(yōu)勢。憑借PCS 7在三座高爐中的卓越表現(xiàn)，京誠瑞達(dá)依托與西門子公司二十余年上百套系統(tǒng)的深度合作，成為首批西門子SPP（Solution Partner Program，解決方案合作伙伴項目）成員，為全面打開承鋼、京誠瑞達(dá)與西門子公司的三贏局面奠定了基礎(chǔ)。這一三方更深層次的合作，將PCS 7在國內(nèi)冶金行業(yè)的發(fā)展前景推向一個新的高點，李先生表示承鋼樂于繼續(xù)見證PCS 7更新的體驗、更高的價值和更廣泛的應(yīng)用。