獨(dú)家：軋鋼自動(dòng)化 讓數(shù)據(jù)說(shuō)話

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【計(jì)世獨(dú)家】面對(duì)原材料價(jià)格上漲帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)危機(jī)，韶關(guān)鋼鐵充分利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工藝設(shè)備狀況的監(jiān)控，充分展現(xiàn)數(shù)據(jù)的“話語(yǔ)權(quán)”，降低了生產(chǎn)成本。

當(dāng)前，原料價(jià)格及人力成本在高速增長(zhǎng)，為有效提高生產(chǎn)效益和降低生產(chǎn)成本，計(jì)算機(jī)自動(dòng)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(chǎng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息,為生產(chǎn)管理服務(wù)，進(jìn)一步加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)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(shí)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(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

在韶關(guān)鋼鐵的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)中，以計(jì)算機(jī)Windows 2000系統(tǒng)為平臺(tái)，使用Siemens v5.3和SQL Server 2000及Wincc 6.0軟件,實(shí)現(xiàn)了對(duì)軋鋼現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理。該系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)自動(dòng)化為核心，對(duì)軋鋼過(guò)程中每條鋼坯的質(zhì)量數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、查詢、更新和統(tǒng)計(jì)等功能，并生成符合工藝要求的報(bào)表。自2005年投入使用以來(lái)，近3年期間，系統(tǒng)運(yùn)行良好、性能穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了軋制生產(chǎn)和管理的自動(dòng)化。

系統(tǒng)通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(guò)內(nèi)部程序完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理，上送至上位機(jī)的操作室和服務(wù)器，同時(shí)下傳上位機(jī)的控制命令到現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)控制單元，上位機(jī)上顯示控制單元的動(dòng)作過(guò)程和各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在整個(gè)過(guò)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(dòng)化控制系統(tǒng)也像所有典型的分級(jí)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(guò)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(guó)西門(mén)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(shí)時(shí)檢測(cè)軋機(jī)、活套以及操作箱等現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。同時(shí)，系統(tǒng)將軋制壓力、張力、活套傳感器、熱金屬檢測(cè)器等模擬量或數(shù)字量信號(hào)以及運(yùn)行、停止等開(kāi)關(guān)量信號(hào)，分別通過(guò)硬線和Profibus-DP網(wǎng)送入PLC系統(tǒng)的I/O擴(kuò)展模塊，經(jīng)過(guò)放大、隔離、濾波處理后，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向上層傳送，完成對(duì)生產(chǎn)軋制的數(shù)據(jù)采集。

過(guò)程監(jiān)控層即上位機(jī)監(jiān)控站，布置在操作室，負(fù)責(zé)讀取PLC傳送來(lái)的數(shù)據(jù)流，并進(jìn)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(gè)字段上。此時(shí)，系統(tǒng)也負(fù)責(zé)向傳輸控制單元發(fā)送數(shù)據(jù)，并在前臺(tái)實(shí)時(shí)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(tái)計(jì)算機(jī)，一臺(tái)作為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，完成軋制過(guò)程中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、錄入、監(jiān)控、備份和維護(hù)等工作; 另一臺(tái)作為優(yōu)化計(jì)算機(jī)，完成數(shù)據(jù)的處理以及軋制過(guò)程的優(yōu)化、自適應(yīng)及自學(xué)習(xí)。

信息服務(wù)層計(jì)算機(jī)分布在不同的工段和科室。它們都安裝有前臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序，以數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器為中心，采用C/S結(jié)構(gòu)組成星形計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)（LAN）。網(wǎng)內(nèi)每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，完成瀏覽、查詢、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表打印等操作。如果用戶有足夠的權(quán)限，可以通過(guò)登錄框更改登錄口令并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。