中鋼邢機異型輥公司
---熱處理車(chē)間管控一體化系統
 
企業(yè)名稱(chēng)：中鋼邢機（集團）公司異型輥有限公司
項目地點(diǎn)：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(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、           項目概況
1、設計條件

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

2、技術(shù)要求
1、 實(shí)現爐群各區非正常工作報警，實(shí)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(xiàn)（與工藝曲線(xiàn)相對應）。
3、 根據預設工藝曲線(xiàn)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(chǎn)品的工藝執行過(guò)程的可追溯性。
5、 具備數據遠程交換接口。
6、 實(shí)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(hù)提供的基本技術(shù)要求，本著(zhù)技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)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(jià)格比。
在系統先進(jìn)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(jìn)技術(shù)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(cháng)期使用、實(shí)踐證明是可靠的產(chǎn)品，即主要設備或器件采用進(jìn)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(shí)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(gè)；操作站4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)        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。
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。
4)        冷卻機（4臺），將現有PLC數據上傳路由器，通過(guò)路由器分配數據。操作站只將主要檢測點(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。
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.   控溫調節方式由原來(lái)的過(guò)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(xiàn)成為一條相對平滑、連續的曲線(xiàn)。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?jì)x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(shí)當鼠標點(diǎn)擊爐號時(shí)，彈出臨時(shí)提示框，內容包括：執行工藝、產(chǎn)品制修號、件數、總凈重、總毛重、當前運行工藝等。集中實(shí)時(shí)顯示監控全車(chē)間每臺電爐每區爐溫（測量值、設定值）、電流、電壓、能耗、瞬時(shí)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(wàn)套以上，使用時(shí)輸入編號或工件號直接調用。
l  按小組班次的不同可實(shí)現不同的工藝編輯，如：退火、調質(zhì)、正火、淬火、回火等不同的工藝編輯。

 
3)  工藝數據列表及實(shí)時(shí)曲線(xiàn)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(diǎn)原始數據。
l  工藝實(shí)時(shí)曲線(xiàn)顯示：不同顏色分別顯示設定溫度曲線(xiàn)和各區溫度、電流或電壓實(shí)時(shí)曲線(xiàn)。

4)  報警或事件記錄：
記錄報警時(shí)間、報警值、報警點(diǎn)位號、報警類(lèi)別并存儲以備查詢(xún)。

 
5)  歷史數據曲線(xiàn)：
l  以歷史數據表和歷史曲線(xiàn)兩種方式記錄歷史數據，并支持歷史記錄的追憶查詢(xún)，歷史記錄可存儲3年或更長(cháng)。歷史曲線(xiàn)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(xún)條件來(lái)進(jìn)行查詢(xún)，如：客戶(hù)查詢(xún)、操作員查詢(xún)、輥號查詢(xún)、制修號查詢(xún)、工藝名稱(chēng)查詢(xún)、設備名稱(chēng)查詢(xún)、工件名稱(chēng)查詢(xún)等，根據查詢(xún)條件的不同通過(guò)數據庫調出對應的曲線(xiàn)或報表。

6)  生產(chǎn)管理：
根據用戶(hù)要求編制生產(chǎn)報表，并具有手動(dòng)打印和定時(shí)自動(dòng)打印功能。

l  操作員與密碼相匹配時(shí)，點(diǎn)擊“進(jìn)入”可執行產(chǎn)品信息錄入；點(diǎn)擊“取消”返回菜單。 l  操作員與密碼不匹配時(shí)，提示“密碼有錯，重試”或點(diǎn)擊點(diǎn)擊“取消”返回菜單。 l  操作員采用下拉框選取；密碼個(gè)人輸入。 l  產(chǎn)品信息包括：制修號、圖號、輥號、材質(zhì)、凈重、執行工藝、上線(xiàn)時(shí)間、來(lái)料單位等。 l  此產(chǎn)品信息由生產(chǎn)網(wǎng)服務(wù)器來(lái)或手動(dòng)輸入。 l  點(diǎn)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(lái)。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(xiàn)時(shí)間	工藝	操作員

l  當重復錄入時(shí)提示“此產(chǎn)品已在線(xiàn)”（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(xiàn)時(shí)間、來(lái)料單位、批號、工藝、完成時(shí)間、質(zhì)量反饋、操作員。

     
 
 
 
7)  設備運行動(dòng)態(tài)管理：
    通過(guò)對設備運行中各區三相電流、電壓的監測、對比、分析，對過(guò)流、過(guò)壓、缺相、短路、三相不平衡等設備故障實(shí)現動(dòng)態(tài)監控，實(shí)現設備運行動(dòng)態(tài)、智能化管理。

8)  工藝優(yōu)化、節能管理：
    通過(guò)對工藝過(guò)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(xiàn)，對工藝過(guò)程優(yōu)化微調，模擬工藝過(guò)程中的用電“峰-谷”情況，為實(shí)現“避峰就谷”提供依據。
9)  輔助質(zhì)量管理：
    在錄入工件的同時(shí)，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(shù)基礎，同時(shí)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，可對重要工藝數據或控制參數進(jìn)行修改。未經(jīng)授權人員不能進(jìn)行該操作。
2.操作站基本性能
1)   群控界面：
l  集中實(shí)時(shí)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(shí)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(shí)現電爐設備的啟停，工藝下載及保持和手/自動(dòng)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(dòng)調節按鈕：實(shí)現手自動(dòng)切換，手動(dòng)狀態(tài)時(shí)可以由人工自由輸入工藝，自動(dòng)時(shí)則只能有工藝庫下載工藝并執行。手/自動(dòng)切換時(shí)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(chǎn)工藝時(shí)輸入編號或工件號直接調用數據庫產(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(shí)現不同的工藝編輯，如：退火、調質(zhì)、正火、淬火、回火等不同的工藝編輯。
3)  工藝數據列表及實(shí)時(shí)曲線(xiàn)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(diǎn)原始數據。
l  工藝實(shí)時(shí)曲線(xiàn)顯示：不同顏色分別顯示設定溫度曲線(xiàn)和各區溫度、電流或電壓實(shí)時(shí)曲線(xiàn)。
4)  報警或事件記錄：
    記錄報警時(shí)間、報警值、報警點(diǎn)位號并存儲以備查詢(xún)。
5)  歷史數據曲線(xiàn)：
l  以歷史數據表和歷史曲線(xiàn)兩種方式記錄歷史數據，并支持歷史記錄的追憶查詢(xún)，歷史記錄可存儲3年或更長(cháng)。歷史曲線(xiàn)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(xún)條件來(lái)進(jìn)行查詢(xún)，如：客戶(hù)查詢(xún)、操作員查詢(xún)、輥號查詢(xún)、制修號查詢(xún)、工藝名稱(chēng)查詢(xún)、設備名稱(chēng)查詢(xún)、工件名稱(chēng)查詢(xún)等，根據查詢(xún)條件的不同通過(guò)數據庫調出對應的曲線(xiàn)或報表。
6)  生產(chǎn)管理：
l  每批產(chǎn)品的編號、工件名稱(chēng)、圖號、裝爐時(shí)間、出爐時(shí)間、保溫時(shí)間、加熱溫度、數量、爐號、操作工姓名等自動(dòng)存檔。
l  班次管理，分為車(chē)間管理、白班、中班、晚班，每個(gè)班組根據不同權限可以分別控制各自的設備及管理查詢(xún)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(shí)，點(diǎn)擊“進(jìn)入”可執行裝出爐信息錄入界面；點(diǎn)擊“取消”返回菜單。
2、班次與密碼不匹配時(shí)，提示“密碼有錯，重試”或點(diǎn)擊點(diǎn)擊“取消”返回菜單。
3、操作員采用下拉框選取；密碼個(gè)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(wù)器或爐群控制系統管理機提供。  
7)  設備運行動(dòng)態(tài)管理：
    通過(guò)對設備運行中各區三相電流、電壓的監測、對比、分析，對過(guò)流、過(guò)壓、缺相、短路、三相不平衡等設備故障實(shí)現動(dòng)態(tài)監控，實(shí)現設備運行動(dòng)態(tài)、智能化管理。
8)  授權限制：
     被授權人員輸入密碼后，可對重要工藝數據或控制參數進(jìn)行修改。未經(jīng)授權人員不能進(jìn)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(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、    六分廠(chǎng)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(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。
2)        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
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(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。
7)        系統配電，系統電源線(xiàn)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(shí)施進(jìn)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(chǎng)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。