獨家：軋鋼自動化 讓數(shù)據(jù)說話

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【計世獨家】面對原材料價格上漲帶來的經(jīng)濟危機，韶關(guān)鋼鐵充分利用計算機自動化控制，加強對現(xiàn)場工藝設(shè)備狀況的監(jiān)控，充分展現(xiàn)數(shù)據(jù)的“話語權(quán)”，降低了生產(chǎn)成本。

當(dāng)前，原料價格及人力成本在高速增長，為有效提高生產(chǎn)效益和降低生產(chǎn)成本，計算機自動化已成為軋鋼企業(yè)管理的重要手段之一。它充分利用現(xiàn)場采集的實時數(shù)據(jù)信息,為生產(chǎn)管理服務(wù)，進一步加強現(xiàn)場工藝設(shè)備狀況的監(jiān)控和控制，幫助管理人員迅速做出決策，實現(xiàn)管理、控制的一體化，在節(jié)能降耗方面得到很大提升，可增強企業(yè)的競爭力。

在韶關(guān)鋼鐵的計算機自動化系統(tǒng)中，以計算機Windows 2000系統(tǒng)為平臺，使用Siemens v5.3和SQL Server 2000及Wincc 6.0軟件,實現(xiàn)了對軋鋼現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)管理。該系統(tǒng)以計算機自動化為核心，對軋鋼過程中每條鋼坯的質(zhì)量數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)進行跟蹤，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的收集、存儲、查詢、更新和統(tǒng)計等功能，并生成符合工藝要求的報表。自2005年投入使用以來，近3年期間，系統(tǒng)運行良好、性能穩(wěn)定，實現(xiàn)了軋制生產(chǎn)和管理的自動化。

系統(tǒng)通過對現(xiàn)場各種數(shù)據(jù)的采集，借助網(wǎng)絡(luò)通信上送至PLC（可編程邏輯控制器）的數(shù)據(jù)模塊，經(jīng)過內(nèi)部程序完成實時數(shù)據(jù)處理，上送至上位機的操作室和服務(wù)器，同時下傳上位機的控制命令到現(xiàn)場各個控制單元，上位機上顯示控制單元的動作過程和各種實時數(shù)據(jù)。在整個過程中，生產(chǎn)線上所有的網(wǎng)絡(luò)、控制、模塊單元的數(shù)據(jù)處于高速傳輸狀態(tài)，每100ms刷新一次，并不斷發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

四層結(jié)構(gòu)緊密集合

該軋制自動化控制系統(tǒng)也像所有典型的分級控制系統(tǒng)一樣，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上可以分為四層，即數(shù)據(jù)采集層、過程監(jiān)控層、數(shù)據(jù)管理層和信息服務(wù)層，如圖所示。

數(shù)據(jù)采集層由兩套德國西門子公司的Simatic S7-400系列PLC、各種傳感器以及一些采集板卡組成，實時檢測軋機、活套以及操作箱等現(xiàn)場數(shù)據(jù)。同時，系統(tǒng)將軋制壓力、張力、活套傳感器、熱金屬檢測器等模擬量或數(shù)字量信號以及運行、停止等開關(guān)量信號，分別通過硬線和Profibus-DP網(wǎng)送入PLC系統(tǒng)的I/O擴展模塊，經(jīng)過放大、隔離、濾波處理后，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過計算機網(wǎng)絡(luò)向上層傳送，完成對生產(chǎn)軋制的數(shù)據(jù)采集。

過程監(jiān)控層即上位機監(jiān)控站，布置在操作室，負責(zé)讀取PLC傳送來的數(shù)據(jù)流，并進行分析和處理，然后送到數(shù)據(jù)管理層的服務(wù)器，分別綁定在數(shù)據(jù)表單的各個字段上。此時，系統(tǒng)也負責(zé)向傳輸控制單元發(fā)送數(shù)據(jù)，并在前臺實時顯示關(guān)鍵數(shù)據(jù)，完成工藝的監(jiān)控。

數(shù)據(jù)管理層包含兩臺計算機，一臺作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，完成軋制過程中實時數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)的存儲、錄入、監(jiān)控、備份和維護等工作; 另一臺作為優(yōu)化計算機，完成數(shù)據(jù)的處理以及軋制過程的優(yōu)化、自適應(yīng)及自學(xué)習(xí)。

信息服務(wù)層計算機分布在不同的工段和科室。它們都安裝有前臺數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序，以數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為中心，采用C/S結(jié)構(gòu)組成星形計算機局域網(wǎng)（LAN）。網(wǎng)內(nèi)每一臺計算機都可以訪問數(shù)據(jù)庫，完成瀏覽、查詢、統(tǒng)計、報表打印等操作。如果用戶有足夠的權(quán)限，可以通過登錄框更改登錄口令并對數(shù)據(jù)進行修改。