中鋼邢機異型輥公司
---熱處理車間管控一體化系統(tǒng)
 
企業(yè)名稱：中鋼邢機（集團）公司異型輥有限公司
項目地點：河北省邢臺市
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、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鍵設備相繼投產(chǎn)。
 
一、           項目概況
1、設計條件

設備編號	設備名稱	功率	控溫區(qū)	其他測溫點	工藝過程
GD1	高溫臺車爐	260KW	2區(qū)	0	9段程序控溫
ZD2	中溫臺車爐	240KW	2區(qū)	0	9段程序控溫
GD3	高溫臺車爐	260KW	2區(qū)	0	9段程序控溫
GD4	高溫臺車爐	260KW	2區(qū)	0	9段程序控溫
GD5	高溫臺車爐	260KW	2區(qū)	0	9段程序控溫
DD6	低溫臺車爐	200KW	2區(qū)	0	9段程序控溫
GD7	高溫臺車爐	260KW	2區(qū)	0	9段程序控溫
DD8	低溫臺車爐	200KW	2區(qū)	0	9段程序控溫
GD9	高溫臺車爐	260KW	2區(qū)	0	9段程序控溫
GD10	高溫臺車爐	260KW	2區(qū)	0	9段程序控溫
GD11	高溫臺車爐	360 KW	3區(qū)	0	9段程序控溫
GD12	高溫臺車爐	360 KW	3區(qū)	0	9段程序控溫
DD13	低溫臺車爐	300 KW	3區(qū)	0	9段程序控溫
DD14	低溫臺車爐	300 KW	3區(qū)	0	9段程序控溫
DD15	低溫臺車爐	200 KW	2區(qū)	0	9段程序控溫
GD16	高溫臺車爐	360 KW	3區(qū)	0	9段程序控溫
GD17	高溫臺車爐	600 KW	5區(qū)	0	9段程序控溫
合計	17臺		42區(qū)	0

2、技術要求
1、 實現(xiàn)爐群各區(qū)非正常工作報警，實現(xiàn)設備管理智能化。
2、 提供爐群各區(qū)的功率值及運行功率曲線（與工藝曲線相對應）。
3、 根據(jù)預設工藝曲線和歷史數(shù)據(jù)模擬用電情況，提示合理使用“避峰就谷”的工藝微調(diào)數(shù)據(jù)。
4、 繪制工件裝爐位置圖，提高對每一產(chǎn)品的工藝執(zhí)行過程的可追溯性。
5、 具備數(shù)據(jù)遠程交換接口。
6、 實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)組合功能。
二、方案概述
1、設計原則
本方案依據(jù)用戶提供的基本技術要求，本著技術先進、質(zhì)量可靠、便于維護、節(jié)約投資的原則，最大限度地追求系統(tǒng)的性能價格比。
在系統(tǒng)先進性方面：系統(tǒng)結構模式、工藝參數(shù)控制調(diào)節(jié)方式保持與國內(nèi)外先進技術良好同步，以確保投資者利益。
在系統(tǒng)可靠性方面：設備選型所采用設備或器件均是我們長期使用、實踐證明是可靠的產(chǎn)品，即主要設備或器件采用進口品牌，輔助器件選用國內(nèi)知名品牌；主回路電器額定容量與實際工作電流保持足夠余量。
2、方案概述
1)        系統(tǒng)設置管理站、操作站、控制站三級系統(tǒng)結構模式。管理站1個；操作站4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)        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，響應被授權的瀏覽器客戶端的請求并向客戶端提供有關監(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。
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)需要進行相關查詢等工作。
4)        冷卻機（4臺），將現(xiàn)有PLC數(shù)據(jù)上傳路由器，通過路由器分配數(shù)據(jù)。操作站只將主要檢測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。
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.   控溫調(diào)節(jié)方式由原來的過零調(diào)功方式改為移相調(diào)壓方式，從而使每區(qū)電流、電壓輸出曲線成為一條相對平滑、連續(xù)的曲線。該項工作涉及25臺溫控儀、42臺觸發(fā)器、18只固態(tài)模塊的更新。
b.   每區(qū)電流、電壓檢測及數(shù)據(jù)采集，該項工作是整套系統(tǒng)升級改造的基礎工作。需增加多功能智能電量儀表42臺（每區(qū)一臺）。
c.   增加油槽、水槽溫度顯示儀表兩塊。
d.    
三、系統(tǒng)基本功能
1.管理站基本性能
1)   群控界面：
l  將1號～4號工作站界面連接在一起。同時當鼠標點擊爐號時，彈出臨時提示框，內(nèi)容包括：執(zhí)行工藝、產(chǎn)品制修號、件數(shù)、總凈重、總毛重、當前運行工藝等。集中實時顯示監(jiān)控全車間每臺電爐每區(qū)爐溫（測量值、設定值）、電流、電壓、能耗、瞬時功率及運行狀態(tài)；
l  工件出爐前（如10分鐘）及工藝結束報警提示功能。

 
 
2)  工藝編輯及工藝庫管理
l  將編輯好的工藝存儲至工藝庫，工藝庫可存儲工藝5萬套以上，使用時輸入編號或工件號直接調(diào)用。
l  按小組班次的不同可實現(xiàn)不同的工藝編輯，如：退火、調(diào)質(zhì)、正火、淬火、回火等不同的工藝編輯。

 
3)  工藝數(shù)據(jù)列表及實時曲線顯示
l  工藝數(shù)據(jù)列表顯示：每間隔10分鐘（可調(diào)）記錄一次各點原始數(shù)據(jù)。
l  工藝實時曲線顯示：不同顏色分別顯示設定溫度曲線和各區(qū)溫度、電流或電壓實時曲線。

4)  報警或事件記錄：
記錄報警時間、報警值、報警點位號、報警類別并存儲以備查詢。

 
5)  歷史數(shù)據(jù)曲線：
l  以歷史數(shù)據(jù)表和歷史曲線兩種方式記錄歷史數(shù)據(jù)，并支持歷史記錄的追憶查詢，歷史記錄可存儲3年或更長。歷史曲線縱、橫坐標顯示范圍可調(diào)，適用于多種爐溫范圍顯示。
l  可以根據(jù)不同的查詢條件來進行查詢，如：客戶查詢、操作員查詢、輥號查詢、制修號查詢、工藝名稱查詢、設備名稱查詢、工件名稱查詢等，根據(jù)查詢條件的不同通過數(shù)據(jù)庫調(diào)出對應的曲線或報表。

6)  生產(chǎn)管理：
根據(jù)用戶要求編制生產(chǎn)報表，并具有手動打印和定時自動打印功能。

l  操作員與密碼相匹配時，點擊“進入”可執(zhí)行產(chǎn)品信息錄入；點擊“取消”返回菜單。 l  操作員與密碼不匹配時，提示“密碼有錯，重試”或點擊點擊“取消”返回菜單。 l  操作員采用下拉框選?。幻艽a個人輸入。 l  產(chǎn)品信息包括：制修號、圖號、輥號、材質(zhì)、凈重、執(zhí)行工藝、上線時間、來料單位等。 l  此產(chǎn)品信息由生產(chǎn)網(wǎng)服務器來或手動輸入。 l  點擊“保存按鈕”后，記錄在“產(chǎn)品信息表”中，并部分在下方顯示出來。如下：

產(chǎn)品信息錄入：
 
 
 
 
 
 

制修號	圖號	輥號	材質(zhì)	凈重	毛重	上線時間	工藝	操作員

l  當重復錄入時提示“此產(chǎn)品已在線”（條件：制修號+圖號+輥號+狀態(tài)），并返回重新錄入。產(chǎn)品信息表的全部字段為：制修號、圖號、輥號、材質(zhì)、凈重、毛重、上線時間、來料單位、批號、工藝、完成時間、質(zhì)量反饋、操作員。

     
 
 
 
7)  設備運行動態(tài)管理：
    通過對設備運行中各區(qū)三相電流、電壓的監(jiān)測、對比、分析，對過流、過壓、缺相、短路、三相不平衡等設備故障實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控，實現(xiàn)設備運行動態(tài)、智能化管理。

8)  工藝優(yōu)化、節(jié)能管理：
    通過對工藝過程與電耗變化對應分析，得出每套工藝對應的電耗模擬曲線，對工藝過程優(yōu)化微調(diào)，模擬工藝過程中的用電“峰-谷”情況，為實現(xiàn)“避峰就谷”提供依據(jù)。
9)  輔助質(zhì)量管理：
    在錄入工件的同時，繪制出工件裝爐位置圖，使工藝、質(zhì)量人員了解不同位置的工件經(jīng)處理后的質(zhì)量狀況。為工藝優(yōu)化及出爐操作優(yōu)化奠定技術基礎，同時提高產(chǎn)品的可追述性。
10) 授權限制：
    被授權人員（如工藝工程師）輸入密碼后，可對重要工藝數(shù)據(jù)或控制參數(shù)進行修改。未經(jīng)授權人員不能進行該操作。
2.操作站基本性能
1)   群控界面：
l  集中實時顯示監(jiān)控每臺電爐每區(qū)爐溫（測量值、設定值），每臺設備的電流、電壓、能耗、瞬時功率及運行狀態(tài)；工件出爐前（如10分鐘）及工藝結束報警提示功能。
l  可以實現(xiàn)電爐設備的啟停，工藝下載及保持和手/自動調(diào)節(jié)按鈕。（保持：保持設備現(xiàn)在的溫度不變，未執(zhí)行完工藝停止執(zhí)行。手/自動調(diào)節(jié)按鈕：實現(xiàn)手自動切換，手動狀態(tài)時可以由人工自由輸入工藝，自動時則只能有工藝庫下載工藝并執(zhí)行。手/自動切換時要從新登陸，已備記錄操作人及操作內(nèi)容。
2)  工藝編輯及工藝庫管理
l  調(diào)用生產(chǎn)工藝時輸入編號或工件號直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品信息及生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)工藝下傳至下位機，向下位機下達運行指令。
l  按小組班次的不同可實現(xiàn)不同的工藝編輯，如：退火、調(diào)質(zhì)、正火、淬火、回火等不同的工藝編輯。
3)  工藝數(shù)據(jù)列表及實時曲線顯示
l  工藝數(shù)據(jù)列表顯示：每間隔1分鐘（可調(diào)）記錄一次各點原始數(shù)據(jù)。
l  工藝實時曲線顯示：不同顏色分別顯示設定溫度曲線和各區(qū)溫度、電流或電壓實時曲線。
4)  報警或事件記錄：
    記錄報警時間、報警值、報警點位號并存儲以備查詢。
5)  歷史數(shù)據(jù)曲線：
l  以歷史數(shù)據(jù)表和歷史曲線兩種方式記錄歷史數(shù)據(jù)，并支持歷史記錄的追憶查詢，歷史記錄可存儲3年或更長。歷史曲線縱、橫坐標顯示范圍可調(diào)，適用于多種爐溫范圍顯示。
l  可以根據(jù)不同的查詢條件來進行查詢，如：客戶查詢、操作員查詢、輥號查詢、制修號查詢、工藝名稱查詢、設備名稱查詢、工件名稱查詢等，根據(jù)查詢條件的不同通過數(shù)據(jù)庫調(diào)出對應的曲線或報表。
6)  生產(chǎn)管理：
l  每批產(chǎn)品的編號、工件名稱、圖號、裝爐時間、出爐時間、保溫時間、加熱溫度、數(shù)量、爐號、操作工姓名等自動存檔。
l  班次管理，分為車間管理、白班、中班、晚班，每個班組根據(jù)不同權限可以分別控制各自的設備及管理查詢功能，可以瀏覽權限外的各班組的界面但不可控制。
信息錄入：
1、班次與密碼相匹配時，點擊“進入”可執(zhí)行裝出爐信息錄入界面；點擊“取消”返回菜單。
2、班次與密碼不匹配時，提示“密碼有錯，重試”或點擊點擊“取消”返回菜單。
3、操作員采用下拉框選取；密碼個人輸入。
4、信息錄入可分為：新裝爐、出爐、轉(zhuǎn)爐、補裝爐。
5、所有裝爐信息由爐群控制系統(tǒng)服務器或爐群控制系統(tǒng)管理機提供。  
7)  設備運行動態(tài)管理：
    通過對設備運行中各區(qū)三相電流、電壓的監(jiān)測、對比、分析，對過流、過壓、缺相、短路、三相不平衡等設備故障實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控，實現(xiàn)設備運行動態(tài)、智能化管理。
8)  授權限制：
     被授權人員輸入密碼后，可對重要工藝數(shù)據(jù)或控制參數(shù)進行修改。未經(jīng)授權人員不能進行該操作。
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。
 
三、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、    六分廠負責
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。
2)        負責系統(tǒng)在本車間的推廣應用，組織有關人員參加相關培訓。
2、 濟寧中控公司負責
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)        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。
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。
4)        控制柜改造圖紙設計，并配合指導儀表器件的調(diào)試。
5)        計算機系統(tǒng)硬件設備安裝、控制柜儀表及電氣改造、系統(tǒng)總成調(diào)試。
6)        配合試生產(chǎn)、對工藝技術、設備管理、電氣儀表、操作員工分別進行技術培訓。
7)        系統(tǒng)配電，系統(tǒng)電源線配至管理站及各操作站，
8)        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；
3、    實施進度：
系統(tǒng)硬件設備設計選型5工作日，設備購置15工作日，現(xiàn)場控制柜改造、軟件編制、系統(tǒng)安裝調(diào)試30工作日。試運行10工作日。共計60工作日。