案例：1-01
中鋼邢機二分廠
---熱處理車間管控一體化系統(tǒng)
 
建設單位：中鋼集團邢臺機械軋輥有限公司
地    址：河北省邢臺市冶金路1號
公司性質(zhì)：國有企業(yè)
 
中鋼集團邢臺機械軋輥（集團）有限公司（簡稱中鋼邢機）是中鋼集團的全資子公司，始建于1958年，原為冶金工業(yè)部直屬冶金機修企業(yè)，1999年在上海證券交易所上市。2006年4月19日，企業(yè)正式加入中鋼集團。公司占地面積123萬平方米，現(xiàn)有在冊職工6700人，資產(chǎn)總額45億元。
中鋼邢機始建于1958年,2006年4月19日正式加入中鋼集團。近幾年，企業(yè)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，產(chǎn)銷和銷售收入以每年40%以上的速度遞增，2007年實現(xiàn)銷售收入23億元，比2005年翻了一番。2008年確定了30億元的生產(chǎn)經(jīng)營目標。“十一五”期間，中鋼邢機確立了“充分發(fā)揮中鋼邢機在軋輥產(chǎn)品上的技術(shù)、裝備、人才、市場和品牌等比較優(yōu)勢，通過自身規(guī)模擴張和內(nèi)、外資源整合重組，將軋輥產(chǎn)業(yè)做專、做精、做強、做大、做好。
公司擁有冶煉、鑄造、鍛造、熱處理及機械加工等各工序的先進工藝裝備，形成了完備的鑄鋼、鑄鐵、鍛鋼三大系列的板帶軋輥、大型型鋼軋輥、線棒軋輥、異型軋輥、小冷軋輥生產(chǎn)線，以及以方坯、板坯連鑄機和干熄焦、焦爐設備為代表的冶金設備生產(chǎn)線。2006年以來，公司投資23億元，進行了以冷熱帶鍛鋼軋輥、熱軋板帶離心軋輥和國家級技術(shù)中心為代表的“三大技改”工程建設和全資子公司的改擴建工程，3150噸油壓機、8000噸油壓機、國內(nèi)最先進最大的臥式離心機、荒磨機等系列重大關(guān)鍵設備相繼投產(chǎn)。
 
一、設計條件
1、項目概況：
1.1、設備分布：車間的熱處理設備主要包括：高溫爐、中溫爐、低溫爐、淬火機床。分東、西、南控制室三處集中監(jiān)控。西控制室負責管理DG-7～9（3臺）；DZ-3～6（4臺）；DD-10～11（2臺）；共9臺電爐以及3臺淬火機床。東控制室負責管理DG-13～16（4臺）；DZ-17～19、25～27（6臺）；DD-12、20～24（6臺）共16臺電爐。南控制室 DZ-1～2；井式爐1～3(3臺)；共5臺。
1.2、儀表配置：溫控儀表共有123臺，均沒有配置與通訊接口。其中富士PXX-9型和PXR-9型共52臺；歐陸3504型、2704型2604型共71臺，實際配置尚缺9塊：其中富士表缺3塊，歐陸2704缺2塊，歐陸2604缺3塊，歐陸3504缺1塊?？販胤绞饺坎捎每煽毓柚懿ㄟ^零調(diào)功方式，執(zhí)行元件全部采用單項反并聯(lián)或雙向可控硅。
爐壁溫度和鎧裝偶溫度采用無紙記錄儀，共有30臺，其中英華達表26臺、大華表2臺（無通訊），川儀表2臺（無通訊）。冷卻槽溫度控制選用UT351型儀表3臺，淬火機床選用英國紅外線測溫儀3臺，雷泰測溫儀5臺，愛康達測溫儀2臺。
2、用戶基本要求：
參照六分廠系統(tǒng)模式組建計算機爐群控制系統(tǒng)，對所有電爐實施全面監(jiān)控和管理，同時生產(chǎn)管理部門能共享爐群控制系統(tǒng)的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)和有關(guān)數(shù)據(jù)庫信息，消除企業(yè)信息壁壘，有利于生產(chǎn)效率的提高。
3、設備技術(shù)統(tǒng)計表

位置	爐號	名稱	控溫區(qū)	爐壁測溫	鎧裝偶	備注
南控制區(qū)	DZ1	1號中溫爐	3區(qū)	3點		歐陸3504，
	DZ2	2號中溫爐	3區(qū)	3點		歐陸3504
		1號井式爐	6區(qū)			富士PXR-9
		2號井式爐	6區(qū)			富士PXR-9
		3號井式爐	6區(qū)			富士PXR-9
	合計	5臺	24區(qū)
西控制區(qū)	DZ3	3號中溫爐	3區(qū)	3點		歐陸2704-2604
	DZ4	4號中溫爐	3區(qū)	3點		歐陸2704-2604
	DZ5	5號中溫爐	3區(qū)	3點		歐陸2704-2604
	DZ6	6號中溫爐	3區(qū)	3點		歐陸2704-2604
	DG7	7號高溫爐	3區(qū)	3點		歐陸2704-2604
	DG8	8號高溫爐	3區(qū)	3點		歐陸2704-2604
	DG9	9號高溫爐	3區(qū)	3點		歐陸2704-2604
	DD10	10號低溫爐	3區(qū)	3點		富士PXX-9
	DD11	11號低溫爐	3區(qū)	3點		富士PXR-9
		1號淬火機床		1		自帶PC系統(tǒng)
		2號淬火機床		1		自帶PC系統(tǒng)
		3號淬火機床		1		自帶PC系統(tǒng)
	合計	12臺	27區(qū)
東控制區(qū)	DD12	12號低溫爐	3區(qū)			富士PXR-9
	DG13	13號高溫爐	5區(qū)			歐陸2704-2604
	DG14	14號高溫爐	5區(qū)			歐陸2704-2604
	DG15	15號高溫爐	5區(qū)			歐陸3504
	DG16	16號高溫爐	5區(qū)			歐陸3504
	DZ17	17號中溫爐	5區(qū)			歐陸3504
	DZ18	18號中溫爐	5區(qū)			歐陸2704-2604
	DZ19	19號中溫爐	5區(qū)			歐陸2704-2604
	DD20	20號低溫爐	5區(qū)			富士PXR-9
	DD21	21號低溫爐	5區(qū)			富士PXR-9
	DD22	22號低溫爐	5區(qū)			富士PXR-9
	DD23	23號低溫爐	5區(qū)			富士PXR-9
	DD24	24號低溫爐	5區(qū)			富士PXR-9
	DZ25	25號中溫爐	3區(qū)			歐陸3504
	DZ26	26號中溫爐	3區(qū)			歐陸3504
	DZ27	27號中溫爐	3區(qū)			歐陸3504
	合計	16臺	72區(qū)

二、設計方案
1、設計原則
1.1、充分利用系統(tǒng)現(xiàn)有的儀表及電氣設備，最大限度的降低投資成本。
1.2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式、系統(tǒng)基本性能按照六分廠升級后的模式進行。
2、方案概述
2.1、系統(tǒng)設置管理站、操作站、控制站三級系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。管理站（即服務器）一個；操作站6個，包括南控制區(qū)1個、西控制區(qū)2個、東控制區(qū)3個。控制站則利用現(xiàn)有的控制柜經(jīng)改造后作為控制站。
2.2、管理站負責全車間所有電爐運行狀態(tài)的監(jiān)控，具備監(jiān)控所有區(qū)域設備的能力，實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、裝爐數(shù)據(jù)庫信息、網(wǎng)絡設備運行狀態(tài)等被集中管理；同時還作為數(shù)據(jù)發(fā)布服務器，響應被授權(quán)的瀏覽器客戶端的請求并向客戶端提供有關(guān)監(jiān)視畫面、歷史數(shù)據(jù)記錄、操作記錄、工藝工件管理數(shù)據(jù)等生產(chǎn)過程信息。
2.3、操作站負責所控區(qū)域設備的工藝和設備運行數(shù)據(jù)的采集、運行狀態(tài)集中監(jiān)控、工藝編輯和下達工藝運行指令、工件信息錄入保存、歷史、實時數(shù)據(jù)或曲線的追憶、故障報警記錄、各種報表的生成、并根據(jù)需要進行相關(guān)查詢等工作。
2.4、暫時不考慮將淬火機床的控制系統(tǒng)引入群控系統(tǒng)?；虼慊饳C床、只將主要測控點引入管理站或操作站作為對其運行狀態(tài)監(jiān)控，其原來的控制系統(tǒng)不改變。
2.5、控制站由現(xiàn)有控制柜組成，現(xiàn)有控制柜須進行以下改造工作：
A、溫控表、記錄儀等儀表增加通訊功能，并數(shù)量配置齊全。
B、增加每區(qū)每相電流信號采集功能。
C、可控硅觸發(fā)方式由過零調(diào)功方式改為移相調(diào)壓方式。
2.6、配置4個客戶端接口分別設在車間主任、設備科、工藝技術(shù)科等部門?？蛻舳擞嬎銠C可利用各部門現(xiàn)有的計算機安裝編制監(jiān)控軟件，通過網(wǎng)絡和編制的監(jiān)控軟件查詢、讀取所需要的原始數(shù)據(jù)。 
 
3、系統(tǒng)信息傳輸
在硬件連接方面先以串口通訊服務器通過RS485連接儀表，電度表，測溫模塊。然后由串口通訊服務器以以太網(wǎng)的形式連接至交換機接入到生產(chǎn)網(wǎng)中。各控制室計算機及主任辦公室計算機通過各自的交換機接入到生產(chǎn)網(wǎng)中。
示意圖如下：

 
通訊結(jié)構(gòu)
 
由于下位儀表全部采用RS485形式的通訊，而RS485為獨站式通訊，為達到在多個物理位置上對任意一臺的設備的監(jiān)測與控制，故采用了由兩臺計算機以雙擊冗余的形式和下位儀表進行通訊。其他計算機為客戶端，通過通訊站對下位儀表進行操作。作為通訊站的兩臺計算機為一主一備同時連接系統(tǒng)，當工作站發(fā)生故障備用站自動切換成工作狀態(tài)，保證了系統(tǒng)的可靠性。
 
其通訊結(jié)構(gòu)見下圖：
 
通訊結(jié)構(gòu)圖

 
4、配置明細表

序號	名  稱	規(guī)格型號	數(shù)量	備注
一	管理站		1套
1	服務器	NP120D2-3	1臺	浪潮
2	顯示器	22”液晶	1臺	浪潮
3	打印機	激光A4	1臺	惠普
4	路由器	16口	1只	金浪
5	組態(tài)軟件	ForceContro6.0-X	1套	三維力控
6	管控一體化軟件	編制程序	1套	中控
7	UPS電源	1KVA，后備式	1臺	山特
8	操作臺	寬1400×高800×深800	1臺	中控
9	音箱		1套
二	操作站		6套
1	工控機	IPC801B標配	6臺	研祥
2	顯示器	19” 液晶	6臺	研祥
3	串口服務器	4口	6只	臺灣MOXA原裝
4	組態(tài)軟件	ForceControl3.0-768	6套	三維力控
5	監(jiān)控軟件	編制程序	6套	中控
6	UPS電源	1KVA	6臺	山特
7	操作控制臺	單聯(lián)：寬800×高800×深800	2臺	中控
8	操作控制臺	兩聯(lián)：寬1400×高800×深800	2臺	中控
9	屏蔽網(wǎng)線		1.2km
10	屏蔽電纜	KVVP1.0×2	0.6 km
三	客戶終端軟件
1	監(jiān)控軟件	含組態(tài)軟件	4套	中控
2	網(wǎng)絡延伸器		4只
3	屏蔽網(wǎng)線		0.6km
四	控制柜改造
1	歐陸溫控儀	2704	2只
2	歐陸溫控儀	2604	3只
3	歐陸溫控儀	3504	1只
4	歐陸表通訊模塊		65只
5	富士表通訊模塊	PXR-9	49只
6	富士溫控儀	PXR-9	3只
7	數(shù)據(jù)采集模塊		8臺	研華
8	三相可控硅調(diào)壓器	ZKAC30B, IN4～20mA	123只	中控
9	多功能電量表	DTS-343(X)-2-RS485	123只	威盛

 
三、系統(tǒng)基本功能
1、管理站基本性能
界面介紹：
 實時監(jiān)控
可以全面的監(jiān)控多個設備的實時工作情況，比如電流，溫度,輸出百分比，功率，電表表底，運行時間，剩余時間，儀表通訊/工作狀態(tài)。

 歷史監(jiān)控
該界面用于查詢設備實時測量的歷史記錄，包括歷史溫度，能耗，電流的報表式，曲線式記錄。
 
 
 
u  工藝監(jiān)控
用來監(jiān)視某臺設備的工藝運行的詳細情況，包括設定工藝，實際運行情況運行狀態(tài)，運行時間，并對設備實現(xiàn)分區(qū)控制。

 
u  裝爐界面
主要進行裝爐操作，其操作步驟為：
進入裝爐界面→選擇裝爐爐號→選擇從哪種工藝等待→選擇制修號→選擇制修號→選擇輥號→選擇工藝→選擇是否需要裝爐圖及裝爐位置→填寫其他信息如工藝備注等→點擊保存。
 

 
 
u  出爐界面
主要經(jīng)行出爐操作，步驟如下：
當工件需要出爐時，首先選擇需要出爐的爐號，如果是按工件單只出爐則雙擊上方表格中的工件記錄，將彈出選擇提示框，點擊出爐完成即可。如果是全部出爐則點擊全部出爐按鈕。
 
 
u  交接班界面
進行交接班的操作。并可以實現(xiàn)歷史交接班記錄的查詢。

 
u  硬度錄入界面
 
該界面用于工件硬度信息的添加，修改，刪除。并根據(jù)工件硬度的情況人為的選擇工件下一步需要進行的的工藝步驟。

 
u  工藝管理界面
 
該界面可以查看各區(qū)的加熱曲線的參數(shù)設置，并有工藝庫功能?？梢源鎯?，調(diào)用，修改工藝，并能以曲線形式反映加熱參數(shù)。
 

 
u  生產(chǎn)記錄：
 
該界面用于查詢工件裝爐信息的歷史記錄，可以設置多個查詢條件并靈活組合，查詢得出的結(jié)果后導出后以excel的形式保存。 
 
 
u  作業(yè)記錄：
該界面用于查詢爐次或工件的作業(yè)記錄。有兩種查詢方式1.按照爐次查詢。2.按照工件查詢。并可以將記錄導出以excel的形式保存。
 

 
 
u  工藝查詢：
 
該界面用于查詢工件的技術(shù)要求及工藝，并能將工藝導出到工藝管理界面對設備進行下載。

 
u  硬度查詢：
 
該界面用于查詢工件的硬度信息。
 

 
u  工藝狀態(tài)查詢：
該界面用于查詢工件在整個工藝加工過程中的情況，及加工各步的時間，。查詢工件工藝在哪臺設備上加工。

 
u  設備參數(shù)界面：
  設備參數(shù)界面共分為四個界面，分別是：南控制室、東控制室（1）、東控制室（2）、西控制室。此界面分為四部分；1、基本參數(shù)：能夠為用戶提供設備的基本參數(shù)，此參數(shù)包含：固定資產(chǎn)號、理論裝爐量、互感器變比、配電盤號、額定功率。2、設備檔案：：能夠為用戶記錄每臺設備的故障原因及維修狀況。3、電量參數(shù)：能夠是用戶方便快捷的更改電價、單位代碼、單位名稱，并且應用于整個能源系統(tǒng)；4、當前爐次：當爐次不對時或錯誤時能夠快捷更改爐次。
A.        基本參數(shù)：

1. 設備參數(shù)：點擊此按鈕可以選擇對應的控制室內(nèi)的設備參數(shù)界面。
2. 在此處可以更改設備基本信息。

 
B.        電量基本參數(shù)界面介紹：

 
 
C.        爐次界面介紹：

 
D.       設備檔案：


 
E.        報警記錄
 

 
調(diào)質(zhì)淬火篩選：
 
該界面用于向粗車轉(zhuǎn)入中添加工件，并按照一定的條件從粗車轉(zhuǎn)入中向調(diào)質(zhì)等待中轉(zhuǎn)入工件。

 
 
 
u  技術(shù)查詢：
該界面用于系統(tǒng)的查詢爐次信息，工件信息。并且方便的查詢所選工件的溫度信息，硬度信息，加工過程信息，裝爐位置信息。


 
u  峰谷平用電統(tǒng)計：
該界面用于統(tǒng)計個設備峰谷平的用電情況，并可以導出成excel的形式。
 

3、控制站（即控制柜）基本性能：
在現(xiàn)有基本性能基礎上，增加每區(qū)電流、電壓采集功能和通訊功能。將每臺爐各區(qū)溫度、電流、電壓信號上傳至操作站。
 
四、項目實施
為使工程施工及調(diào)試進展順利，共同努力完成既定的工作任務，確保項目又快又好地交付使用。使系統(tǒng)更好地應用于生產(chǎn)及設備、節(jié)能、質(zhì)量等各項管理，發(fā)揮其應有的作用。
1、 二分廠負責
1.1、    指定至少兩名熟悉現(xiàn)有控制系統(tǒng)、具有一定計算機專業(yè)基礎的儀表電氣人員，全程參與該工程項目安裝及調(diào)試工作。
1.2、           系統(tǒng)配電，系統(tǒng)電源線配至管理站及各操作站，
1.3、           通訊電纜及信號電纜的敷設。各控制柜至操作站；操作站至管理站；管理站至各客戶端。
1.4、           控制柜改造，包括儀表和電氣拆裝、接線，控制柜調(diào)試。
1.5、           負責系統(tǒng)在本車間的推廣應用，組織有關(guān)人員參加相關(guān)培訓。
2、 濟寧中控公司負責
2.1、              控制系統(tǒng)整體方案設計，包括計算機系統(tǒng)硬件、儀表選型和控制柜改造方案的設計。
2.2、              系統(tǒng)軟件設計，包括管理站管控一體化軟件、操作站監(jiān)控軟件、客戶端軟件。
2.3、              計算機系統(tǒng)硬件設備和控制柜改造所需主要儀表器件的成套購置。
2.4、              控制柜改造圖紙設計，并配合指導儀表器件的安裝調(diào)試。
2.5、              計算機系統(tǒng)硬件設備安裝、指導控制柜儀表及電氣改造、系統(tǒng)總成調(diào)試。
2.6、              配合試生產(chǎn)、對工藝技術(shù)、設備管理、電氣儀表、操作員工分別進行技術(shù)培訓。
3、    實施進度：
系統(tǒng)硬件設備選型：5工作日，
設備購置和圖紙設計：15工作日，
現(xiàn)場控制柜改造和軟件編制：45工作日，
系統(tǒng)調(diào)試和試運行：25工作日。
共計：90工作日。
 
五、質(zhì)量保證與技術(shù)服務
1、質(zhì)量保證：
質(zhì)保期為自系統(tǒng)投入運行并驗收合格之日起壹年。質(zhì)保期內(nèi)質(zhì)量問題全免費服務；質(zhì)保期后終身負責維修。
2、技術(shù)服務
合同簽訂后，本公司工程技術(shù)人員將與甲方有關(guān)工程技術(shù)人員進行詳細的技術(shù)交底，并對甲方負責的分項工程提出參考性意見，以保證系統(tǒng)設計的完美、準確。
項目設計、產(chǎn)品裝配過程中，由專人負責與甲方保持聯(lián)系，對甲方提出的變更或修改意見酌情處理，最大限度的滿足甲方的需求。
系統(tǒng)調(diào)試過程中有專人負責現(xiàn)場調(diào)試并跟蹤試生產(chǎn)2～3批。
系統(tǒng)交付使用后，出現(xiàn)問題，本公司技術(shù)服務人員保證在24小時內(nèi)到達甲方生產(chǎn)現(xiàn)場。無論何種原因造成的事故和故障，都要盡最大努力先解決問題，保證生產(chǎn)正常。
3、備件供應：
系統(tǒng)中關(guān)鍵元器件，在本公司均各有一定數(shù)量的庫存，以保證維修工作及時進行。
4、技術(shù)培訓內(nèi)容：
本公司派有關(guān)工程技術(shù)人員對甲方操作員、電儀維修人員及工藝工程師針對該控制系統(tǒng)進行技術(shù)培訓。培訓內(nèi)容如下：
操作員工：計算機基本功能操作、控制柜基本功能操作、儀表基本功能操作。
工藝工程師：工藝編輯方法；工藝參數(shù)設置修改；數(shù)據(jù)曲線查詢及生產(chǎn)報表編制打印。
電儀維修人員：控制系統(tǒng)基本原理、控制柜接線、儀表安裝調(diào)試方法。
5、技術(shù)資料
 計算機系統(tǒng)操作說明書    兩份
 電爐控制柜設計圖紙      兩份
 儀表使用說明書          各一份
 
 
                                 山東濟寧中控自動化設備有限公司