案例：1-01
中鋼邢機二分廠(chǎng)
---熱處理車(chē)間管控一體化系統
 
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(jiǎn)稱(chēng)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(wàn)平方米，現有在冊職工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(shí)現了跨越式發(fā)展，產(chǎn)銷(xiāo)和銷(xiāo)售收入以每年40%以上的速度遞增，2007年實(shí)現銷(xiāo)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(yíng)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(chǎng)和品牌等比較優(yōu)勢，通過(guò)自身規模擴張和內、外資源整合重組，將軋輥產(chǎn)業(yè)做專(zhuān)、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(jìn)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(xiàn)棒軋輥、異型軋輥、小冷軋輥生產(chǎn)線(xiàn)，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(xiàn)。2006年以來(lái)，公司投資23億元，進(jìn)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、國內最先進(jìn)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(chē)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(méi)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(shí)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。控溫方式全部采用可控硅周波過(guò)零調功方式，執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(wú)紙記錄儀，共有30臺，其中英華達表26臺、大華表2臺（無(wú)通訊），川儀表2臺（無(wú)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(xiàn)測溫儀3臺，雷泰測溫儀5臺，愛(ài)康達測溫儀2臺。
2、用戶(hù)基本要求：
參照六分廠(chǎng)系統模式組建計算機爐群控制系統，對所有電爐實(shí)施全面監控和管理，同時(shí)生產(chǎn)管理部門(mén)能共享爐群控制系統的生產(chǎn)過(guò)程數據和有關(guān)數據庫信息，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)統計表

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

二、設計方案
1、設計原則
1.1、充分利用系統現有的儀表及電氣設備，最大限度的降低投資成本。
1.2、系統結構模式、系統基本性能按照六分廠(chǎng)升級后的模式進(jìn)行。
2、方案概述
2.1、系統設置管理站、操作站、控制站三級系統結構模式。管理站（即服務(wù)器）一個(gè)；操作站6個(gè)，包括南控制區1個(gè)、西控制區2個(gè)、東控制區3個(gè)。控制站則利用現有的控制柜經(jīng)改造后作為控制站。
2.2、管理站負責全車(chē)間所有電爐運行狀態(tài)的監控，具備監控所有區域設備的能力，實(shí)時(shí)數據、歷史數據、裝爐數據庫信息、網(wǎng)絡(luò )設備運行狀態(tài)等被集中管理；同時(shí)還作為數據發(fā)布服務(wù)器，響應被授權的瀏覽器客戶(hù)端的請求并向客戶(hù)端提供有關(guān)監視畫(huà)面、歷史數據記錄、操作記錄、工藝工件管理數據等生產(chǎn)過(guò)程信息。
2.3、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(tài)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(shí)時(shí)數據或曲線(xiàn)的追憶、故障報警記錄、各種報表的生成、并根據需要進(jìn)行相關(guān)查詢(xún)等工作。
2.4、暫時(shí)不考慮將淬火機床的控制系統引入群控系統。或淬火機床、只將主要測控點(diǎn)引入管理站或操作站作為對其運行狀態(tài)監控，其原來(lái)的控制系統不改變。
2.5、控制站由現有控制柜組成，現有控制柜須進(jìn)行以下改造工作：
A、溫控表、記錄儀等儀表增加通訊功能，并數量配置齊全。
B、增加每區每相電流信號采集功能。
C、可控硅觸發(fā)方式由過(guò)零調功方式改為移相調壓方式。
2.6、配置4個(gè)客戶(hù)端接口分別設在車(chē)間主任、設備科、工藝技術(shù)科等部門(mén)。客戶(hù)端計算機可利用各部門(mén)現有的計算機安裝編制監控軟件，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )和編制的監控軟件查詢(xún)、讀取所需要的原始數據。 
 
3、系統信息傳輸
在硬件連接方面先以串口通訊服務(wù)器通過(guò)RS485連接儀表，電度表，測溫模塊。然后由串口通訊服務(wù)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(guò)各自的交換機接入到生產(chǎn)網(wǎng)中。
示意圖如下：

 
通訊結構
 
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(gè)物理位置上對任意一臺的設備的監測與控制，故采用了由兩臺計算機以雙擊冗余的形式和下位儀表進(jìn)行通訊。其他計算機為客戶(hù)端，通過(guò)通訊站對下位儀表進(jìn)行操作。作為通訊站的兩臺計算機為一主一備同時(shí)連接系統，當工作站發(fā)生故障備用站自動(dòng)切換成工作狀態(tài)，保證了系統的可靠性。
 
其通訊結構見(jiàn)下圖：
 
通訊結構圖

 
4、配置明細表

序號	名  稱(chēng)	規格型號	數量	備注
一	管理站		1套
1	服務(wù)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(wù)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(xiàn)		1.2km
10	屏蔽電纜	KVVP1.0×2	0.6 km
三	客戶(hù)終端軟件
1	監控軟件	含組態(tài)軟件	4套	中控
2	網(wǎng)絡(luò )延伸器		4只
3	屏蔽網(wǎng)線(xiàn)		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	數據采集模塊		8臺	研華
8	三相可控硅調壓器	ZKAC30B, IN4～20mA	123只	中控
9	多功能電量表	DTS-343(X)-2-RS485	123只	威盛

 
三、系統基本功能
1、管理站基本性能
界面介紹：
 實(shí)時(shí)監控
可以全面的監控多個(gè)設備的實(shí)時(shí)工作情況，比如電流，溫度,輸出百分比，功率，電表表底，運行時(shí)間，剩余時(shí)間，儀表通訊/工作狀態(tài)。

 歷史監控
該界面用于查詢(xún)設備實(shí)時(shí)測量的歷史記錄，包括歷史溫度，能耗，電流的報表式，曲線(xiàn)式記錄。
 
 
 
u  工藝監控
用來(lái)監視某臺設備的工藝運行的詳細情況，包括設定工藝，實(shí)際運行情況運行狀態(tài)，運行時(shí)間，并對設備實(shí)現分區控制。

 
u  裝爐界面
主要進(jìn)行裝爐操作，其操作步驟為：
進(jìn)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(xiě)其他信息如工藝備注等→點(diǎn)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(shí)，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(diǎn)擊出爐完成即可。如果是全部出爐則點(diǎn)擊全部出爐按鈕。
 
 
u  交接班界面
進(jìn)行交接班的操作。并可以實(shí)現歷史交接班記錄的查詢(xún)。

 
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。并根據工件硬度的情況人為的選擇工件下一步需要進(jìn)行的的工藝步驟。

 
u  工藝管理界面
 
該界面可以查看各區的加熱曲線(xiàn)的參數設置，并有工藝庫功能。可以存儲，調用，修改工藝，并能以曲線(xiàn)形式反映加熱參數。
 

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

 
 
u  工藝查詢(xún)：
 
該界面用于查詢(xún)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(jìn)行下載。

 
u  硬度查詢(xún)：
 
該界面用于查詢(xún)工件的硬度信息。
 

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

 
u  設備參數界面：
  設備參數界面共分為四個(gè)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：能夠為用戶(hù)提供設備的基本參數，此參數包含：固定資產(chǎn)號、理論裝爐量、互感器變比、配電盤(pán)號、額定功率。2、設備檔案：：能夠為用戶(hù)記錄每臺設備的故障原因及維修狀況。3、電量參數：能夠是用戶(hù)方便快捷的更改電價(jià)、單位代碼、單位名稱(chēng)，并且應用于整個(gè)能源系統；4、當前爐次：當爐次不對時(shí)或錯誤時(shí)能夠快捷更改爐次。
A.        基本參數：

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

 
B.        電量基本參數界面介紹：

 
 
C.        爐次界面介紹：

 
D.       設備檔案：


 
E.        報警記錄
 

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

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


 
u  峰谷平用電統計：
該界面用于統計個(gè)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。
 
四、項目實(shí)施
為使工程施工及調試進(jìn)展順利，共同努力完成既定的工作任務(wù)，確保項目又快又好地交付使用。使系統更好地應用于生產(chǎn)及設備、節能、質(zhì)量等各項管理，發(fā)揮其應有的作用。
1、 二分廠(chǎng)負責
1.1、    指定至少兩名熟悉現有控制系統、具有一定計算機專(zhuān)業(yè)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。
1.2、           系統配電，系統電源線(xiàn)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(hù)端。
1.4、           控制柜改造，包括儀表和電氣拆裝、接線(xiàn)，控制柜調試。
1.5、           負責系統在本車(chē)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。
2.2、              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、客戶(hù)端軟件。
2.3、              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。
2.4、              控制柜改造圖紙設計，并配合指導儀表器件的安裝調試。
2.5、              計算機系統硬件設備安裝、指導控制柜儀表及電氣改造、系統總成調試。
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(jìn)行技術(shù)培訓。
3、    實(shí)施進(jìn)度：
系統硬件設備選型：5工作日，
設備購置和圖紙設計：15工作日，
現場(chǎng)控制柜改造和軟件編制：45工作日，
系統調試和試運行：25工作日。
共計：90工作日。
 
五、質(zhì)量保證與技術(shù)服務(wù)
1、質(zhì)量保證：
質(zhì)保期為自系統投入運行并驗收合格之日起壹年。質(zhì)保期內質(zhì)量問(wèn)題全免費服務(wù)；質(zhì)保期后終身負責維修。
2、技術(shù)服務(wù)
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(jìn)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(jiàn)，以保證系統設計的完美、準確。
項目設計、產(chǎn)品裝配過(guò)程中，由專(zhuān)人負責與甲方保持聯(lián)系，對甲方提出的變更或修改意見(jiàn)酌情處理，最大限度的滿(mǎn)足甲方的需求。
系統調試過(guò)程中有專(zhuān)人負責現場(chǎng)調試并跟蹤試生產(chǎn)2～3批。
系統交付使用后，出現問(wèn)題，本公司技術(shù)服務(wù)人員保證在24小時(shí)內到達甲方生產(chǎn)現場(chǎng)。無(wú)論何種原因造成的事故和故障，都要盡最大努力先解決問(wèn)題，保證生產(chǎn)正常。
3、備件供應：
系統中關(guān)鍵元器件，在本公司均各有一定數量的庫存，以保證維修工作及時(shí)進(jìn)行。
4、技術(shù)培訓內容：
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進(jìn)行技術(shù)培訓。培訓內容如下：
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；工藝參數設置修改；數據曲線(xiàn)查詢(xún)及生產(chǎn)報表編制打印。
電儀維修人員：控制系統基本原理、控制柜接線(xiàn)、儀表安裝調試方法。
5、技術(shù)資料
 計算機系統操作說(shuō)明書(shū)    兩份
 電爐控制柜設計圖紙      兩份
 儀表使用說(shuō)明書(shū)          各一份
 
 
                                 山東濟寧中控自動(dòng)化設備有限公司