中鋼邢機異型輥公司
---熱處理車間管控一體化系統
 
企業名稱：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：國有企業
 
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，原為冶金工業部直屬冶金機修企業，1999年在上海證券交易所上市。2006年4月19日，企業正式加入中鋼集團。公司占地面積123萬平方米，現有在冊職工6700人，資產總額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，企業實現了跨越式發展，產銷和銷售收入以每年40%以上的速度遞增，2007年實現銷售收入23億元，比2005年翻了一番。2008年確定了30億元的生產經營目標。“十一五”期間，中鋼邢機確立了“充分發揮中鋼邢機在軋輥產品上的技術、裝備、人才、市場和品牌等比較優勢，通過自身規模擴張和內、外資源整合重組，將軋輥產業做專、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。
 
一、           項目概況
1、設計條件

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

2、技術要求
1、 實現爐群各區非正常工作報警，實現設備管理智能化。
2、 提供爐群各區的功率值及運行功率曲線（與工藝曲線相對應）。
3、 根據預設工藝曲線和歷史數據模擬用電情況，提示合理使用“避峰就谷”的工藝微調數據。
4、 繪制工件裝爐位置圖，提高對每一產品的工藝執行過程的可追溯性。
5、 具備數據遠程交換接口。
6、 實現各種數據組合功能。
二、方案概述
1、設計原則
本方案依據用戶提供的基本技術要求，本著技術先進、質量可靠、便于維護、節約投資的原則，最大限度地追求系統的性能價格比。
在系統先進性方面：系統結構模式、工藝參數控制調節方式保持與國內外先進技術良好同步，以確保投資者利益。
在系統可靠性方面：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品，即主要設備或器件采用進口品牌，輔助器件選用國內知名品牌；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)        系統設置管理站、操作站、控制站三級系統結構模式。管理站1個；操作站4個。控制站則利用現有的控制柜經改造后作為控制站。
2)        管理站負責全車間所有電爐運行狀態的監控，具備監控所有區域設備的能力，實時數據、歷史數據、裝爐數據庫信息、網絡設備運行狀態等被集中管理；同時還作為數據發布服務器，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視畫面、歷史數據記錄、操作記錄、工藝工件管理數據等生產過程信息。
3)        操作站負責所控區域設備的工藝和設備運行數據的采集、運行狀態集中監控、工藝編輯和下達工藝運行指令、工件信息錄入保存、歷史、實時數據或曲線的追憶、故障報警記錄、各種報表的生成、并根據需要進行相關查詢等工作。
4)        冷卻機（4臺），將現有PLC數據上傳路由器，通過路由器分配數據。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監控，其原來的控制系統不改變。
5)        控制站由現有控制柜組成，現有控制柜須進行以下改造工作：
a.   控溫調節方式由原來的過零調功方式改為移相調壓方式，從而使每區電流、電壓輸出曲線成為一條相對平滑、連續的曲線。該項工作涉及25臺溫控儀、42臺觸發器、18只固態模塊的更新。
b.   每區電流、電壓檢測及數據采集，該項工作是整套系統升級改造的基礎工作。需增加多功能智能電量儀表42臺（每區一臺）。
c.   增加油槽、水槽溫度顯示儀表兩塊。
d.    
三、系統基本功能
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，內容包括：執行工藝、產品制修號、件數、總凈重、總毛重、當前運行工藝等。集中實時顯示監控全車間每臺電爐每區爐溫（測量值、設定值）、電流、電壓、能耗、瞬時功率及運行狀態；
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用。
l  按小組班次的不同可實現不同的工藝編輯，如：退火、調質、正火、淬火、回火等不同的工藝編輯。

 
3)  工藝數據列表及實時曲線顯示
l  工藝數據列表顯示：每間隔10分鐘（可調）記錄一次各點原始數據。
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)  歷史數據曲線：
l  以歷史數據表和歷史曲線兩種方式記錄歷史數據，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，適用于多種爐溫范圍顯示。
l  可以根據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，根據查詢條件的不同通過數據庫調出對應的曲線或報表。

6)  生產管理：
根據用戶要求編制生產報表，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”可執行產品信息錄入；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取；密碼個人輸入。 l  產品信息包括：制修號、圖號、輥號、材質、凈重、執行工藝、上線時間、來料單位等。 l  此產品信息由生產網服務器來或手動輸入。 l  點擊“保存按鈕”后，記錄在“產品信息表”中，并部分在下方顯示出來。如下：

產品信息錄入：
 
 
 
 
 
 

制修號	圖號	輥號	材質	凈重	毛重	上線時間	工藝	操作員

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

     
 
 
 
7)  設備運行動態管理：
    通過對設備運行中各區三相電流、電壓的監測、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動態監控，實現設備運行動態、智能化管理。

8)  工藝優化、節能管理：
    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，對工藝過程優化微調，模擬工藝過程中的用電“峰-谷”情況，為實現“避峰就谷”提供依據。
9)  輔助質量管理：
    在錄入工件的同時，繪制出工件裝爐位置圖，使工藝、質量人員了解不同位置的工件經處理后的質量狀況。為工藝優化及出爐操作優化奠定技術基礎，同時提高產品的可追述性。
10) 授權限制：
    被授權人員（如工藝工程師）輸入密碼后，可對重要工藝數據或控制參數進行修改。未經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  集中實時顯示監控每臺電爐每區爐溫（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；工件出爐前（如10分鐘）及工藝結束報警提示功能。
l  可以實現電爐設備的啟停，工藝下載及保持和手/自動調節按鈕。（保持：保持設備現在的溫度不變，未執行完工藝停止執行。手/自動調節按鈕：實現手自動切換，手動狀態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行。手/自動切換時要從新登陸，已備記錄操作人及操作內容。
2)  工藝編輯及工藝庫管理
l  調用生產工藝時輸入編號或工件號直接調用數據庫產品信息及生產工藝，生產工藝下傳至下位機，向下位機下達運行指令。
l  按小組班次的不同可實現不同的工藝編輯，如：退火、調質、正火、淬火、回火等不同的工藝編輯。
3)  工藝數據列表及實時曲線顯示
l  工藝數據列表顯示：每間隔1分鐘（可調）記錄一次各點原始數據。
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)  歷史數據曲線：
l  以歷史數據表和歷史曲線兩種方式記錄歷史數據，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，適用于多種爐溫范圍顯示。
l  可以根據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，根據查詢條件的不同通過數據庫調出對應的曲線或報表。
6)  生產管理：
l  每批產品的編號、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、轉爐、補裝爐。
5、所有裝爐信息由爐群控制系統服務器或爐群控制系統管理機提供。  
7)  設備運行動態管理：
    通過對設備運行中各區三相電流、電壓的監測、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動態監控，實現設備運行動態、智能化管理。
8)  授權限制：
     被授權人員輸入密碼后，可對重要工藝數據或控制參數進行修改。未經授權人員不能進行該操作。
3.控制站（即控制柜）基本性能：
    在現有基本性能基礎上，增加每區電流、電壓采集功能和通訊功能。將每臺爐各區溫度、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。使系統更好地應用于生產及設備、節能、質量等各項管理，發揮其應有的作用。
1、    六分廠負責
1)        指定至少兩名熟悉現有控制系統、具有一定計算機專業基礎的儀表電氣人員，全程參與該工程項目安裝及調試工作。
2)        負責系統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)        控制系統整體方案設計，包括計算機系統硬件、儀表選型和控制柜改造方案的設計。
2)        系統軟件設計，包括管理站管控一體化軟件、操作站監控軟件。
3)        計算機系統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試。
5)        計算機系統硬件設備安裝、控制柜儀表及電氣改造、系統總成調試。
6)        配合試生產、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)        系統配電，系統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：
系統硬件設備設計選型5工作日，設備購置15工作日，現場控制柜改造、軟件編制、系統安裝調試30工作日。試運行10工作日。共計60工作日。