宣钢炼钢厂的信息自动化综述.docx

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1、宣钢炼钢厂的信息自动化综述ronggang导语：本文具体阐述了宣钢炼钢厂的根底自动化、根底网络架构，消费数据治理系统，以及炼钢厂的信息化建立和工作流程摘要：本文具体阐述了宣钢炼钢厂的根底自动化、根底网络架构，消费数据治理系统，以及炼钢厂的信息化建立和工作流程。关键词：信息化自动化ERP系统balign=centerTheFoundationAutomationandInformationOfXuanhuaIronsMillszhangzhonghua/align/bAbstract:Inthispaper,thefoundationautomationandinformationofXuanh

2、uaIronsmillsisintroduced,thedisparityInformanizationturningthedevelopmentsprojectandspeculation.isputforward.Keyword:informationautomationERPsystem随着信息技术的普及和开展，国外大型流程工业企业，十分是钢铁企业，均特别重视信息集成技术的应用，纷纷以极大的热情和精力，构架工厂级、公司级甚至超公司级的信息集成系统。我国参加WTO以后，钢铁企业竞争更加剧烈，尤其是产品质量和价格的竞争日趋上升，这就要求企业在改善工艺装备程度的同时，必须进步企业的自动化程度，

3、尤其是直接控制现场设备的经过控制系统，必须平安、可靠，检测数据快速、准确，符合工艺要求，检测到的大量信息，利用计算机网络技术，传递给治理部门，实现“管控一体化。宣钢炼钢厂在建立初期，就按照“统一规划，分步施行，捉住重点，效益领先的原那么，重视自动化设备的投入，根据本企业的特点，综合考虑自动化整体程度的进步，在做大、做强钢铁企业的同时，积极利用当代信息技术，最大限度地进步企业经济效益。炼钢厂在110吨转炉投产之后，整体炼钢消费才能上了一个新台阶，系统自动化装备程度极大提升，为实现企业信息化奠定了坚实的根底。一、宣钢炼钢厂的根底自动化1.1宣钢110吨转炉使用的Controllogix5555控制

4、系统是Allen-Bradly新一代的可编程序控制器。Controllogix内核设计无源数据总线，采用消费者/客户技术为用户提供一种高性能的、具有确定性的分布式方案。运用“逢变那么报的数据传送方式，可带电插拔任何模块而不影响系统其它模块工作。整个计算机控制系统有6个效劳器，18个操纵站。其运用的ControlNet网络通讯方式，通过RIO连接下设的DeviceNet，形成宣钢炼钢厂110吨转炉的自动化控制系统。全面采用网络技术，实现设备级、根底自动化级和经过计算机级的多级网络控制系统。整个控制系统采用Rockwell公司特有的三级网络，上层为以太网EtherNet，实现转炉、精炼、连铸、脱硫

5、、混铁炉、合金料、消费调度、化验分析的数据交换，中层为控制网ControlNet负责PLC系统通讯，低层是设备网DeviceNet或者远程I/O以及第三方的Profibus用于连接现场设备。经过控制系统的计算机系统采用客户/效劳器Client/server构造。操纵站作为上位机运行RSView32等软件完成转炉精炼连铸工艺参数的检测、指示、报警、记录及调节，组态系统设备运行状态，实现实时控制功能。效劳器应用OPC和DDE等技术完成数据存储，利用以太网技术实现数据分享。效劳器，操纵站选用Dell计算机，运行Windowsxp多用户操纵系统。转炉控制系统的4#转炉和5#转炉分别进展控制。两座转炉分

6、别由6套Controllogix系统，6台操纵站和1台效劳器组成，完成转炉本体、加料、余热锅炉、烟气净化、一次风机、煤气回收等系统的检测、控制与通讯;精炼控制系统由1套Controllogix和2台操纵站组成，实现对电极、加料的自动控制;2台连铸机控制系统分别由9套Controllogix控制器4台操纵站和一台效劳器组成，主要完成钢包回转台、振动与拉矫、结晶器、二冷水配水、切割、出坯的自动控制;脱硫站有一套控制器和一台操纵站，完成铁水、脱硫、脱磷、拨渣自动控制;二次除尘由一台操纵站和一套控制器组成，完成对消费中产生的烟尘的二次采集自动控制。整个控制系统设计遵循“三电一体化的思路，要求不仅能知足

7、对控制对象的顺序控制、回路控制以及经过控制，而且在先进的计算机网络技术支持下要充分实现自动化系统硬件和软件资源的分享，大幅度地降低系统设备的投资，进步系统的可靠性，方便操纵，并为消费治理提供完好的设备运行和消费数据。align=center图1/align1.2宣钢120吨转炉采用的PLC系统是施耐德公司推出的ModiconQuantum系列，该系统具有模块化的、可扩大的构造，并且所有的模块都能带电插拔，任何模块没有槽位的限制，它十分合适工业及消费经过的实时控制。详细的特点如下:1选用的控制器较先进，系统的实时性好，可靠性高，数据处理速度快;2采用基于同轴电缆方案的远程I/O的体系构造，系统具

8、有较高的平安性。系统扩展方便，可随时增加节点;3Quantum系列控制柜内的通讯网络速度快，传输速率为1544Mbps，可靠性高;4操纵员站界面直观友好，操纵简便，功能齐全;5减少布线本钱，由于采用远间隔通讯网络，使布线更加方便，并大大减少电缆用量;6多种操纵方式。控制方式有:集中自动、集中手动、就地手动方式，使系统操纵灵敏、可靠。在集中方式下，所有设备由主控室操纵工通过操纵站进展操纵;120转炉采用施耐德ModiconQuantum140CPU67160热备系统，采用冗余同轴电缆连接的远程I/O构造;PLC与PLC、PLC与上位计算机以及效劳器之间的通讯采用双环冗余光纤以太网;局部操纵箱采用

9、了Profibus现场总线I/O模块，通过Profibus-MB+网桥与Quantum系统连接;二级计算机通过效劳器与控制网隔离。由于所控制的设备比拟分散、间隔较远，系统还采用光纤中继器的点对点RIO通讯方式，这样可以增强整个网络的抗杂波干扰才能，进步整个控制系统数据交换的稳定性。该PLC系统的组态编程采用UnityPro软件，上位监控画面采用CitectSCADA软件。本系统主要完成对120t转炉本体、吹氩站、散装料上料、汽化冷却、烟气净化，一次除尘、煤气加压机等系统的检测与自动控制，并实现对工艺、消费数据的计算机治理。底吹系统采用AB公司RockwellPLC实现控制。其网络构造示意图如下

10、：二、宣钢炼钢厂的根底网络架构1110吨、120吨炉区信息网络系统为了进一步实现各项消费治理工作的科学化、标准化、精细化，我们充分利用炼钢厂现有的计算机资源，使用光纤和双绞线，将4#转炉、5#转炉、6#转炉、4#连铸机、5#连铸机、6#连铸机、一次除尘风机、热力间、视频监视、消费数据效劳器等控制网操纵站点进展统一治理并建立与厂长办公楼的治理网的连接。实现对企业资源进展充分利用，优化整合，并打造一个资源分享、高效及时、精细准确的当代化治理平台，进而进步企业的综合竞争力。网络设计为星型拓扑构造的100M快速交换以太网，参见网络拓扑图。1采用两级交换，主干为100M光纤。2效劳器与中心交换机用100

11、M铜缆连接。3二级交换机与集线器、集线器与用户终端采用100M五类双绞线。4效劳器运行Windows2000Server网络操纵系统，各单位计算机作为工作站运行Windows2000Professional操纵系统。5安装主域效劳器、数据库效劳器、Web效劳器及电子邮件效劳器。6应具备将来实现可视会议系统及视频监视系统的可能。7预留接口与外部网络连接。在信息层，以太网提供了可以进展工厂级数据访问的企业级带宽系统。采用SQLServer数据库，110吨炉区通过配置Rssql中的OPC承受PLC程序中的主要经过参数和信号，;120吨炉区采用Citect软件收集PLC程序中的主要经过参数和信号，并且

12、使用Delphi语言编制数据库实现实时数据监控和历史数据查询，将经过控制与企业治理有机结合起来，形成消费系统一体化格局。align=center图3宣钢炼钢厂管控一体网络拓扑示意图/align230吨炉区消费信息系统30t炉区的消费数据收集，进步了该炉区的消费治理程度，使得炼钢工序更加公道化，实现了自动消费调度等功能。它的施行是实现全厂管控一体化的根底，标志着炼钢信息化治理程度的进步。以在30吨炉区一连铸车间主控室安装的Rockwell小型SLC500PLC系统作为数据收集系统，1、2#连铸机消费数据，经过一次仪表收集标准信号并入PLC系统，转炉的数据采用就地安装的1794FlexI/O进展收

13、集，并以远程I/O通讯方式传送到PLC系统。PLC系统通过以太网与工作站上位及消费数据效劳器连接，形成两层网络构造，进而使消费数据进入炼钢厂治理网，参见下列图。百吨炉区采用10网段实现各台操纵站及效劳器数据分享，30吨炉区采用20网段实现操纵站之间数据分享，将两个炉区的消费数据统一收集到SQLServer数据库中，并通过加有双网卡的效劳器，编制程序建立sppd消费数据实现控制网与治理网数据分享。这样不仅便于消费调度及时准确控制消费节奏，同时也方便治理人员实时把握现场状况，为实现管控一体奠定了根底。为了防止各台操纵站、效劳器等感染网络性病毒，我厂采用安装卡巴斯基网络版杀毒软件、屏蔽电脑USB接口

14、、摘除光驱及软驱等手段控制病毒的蔓延，确保了消费电脑的平安性。三、炼钢厂的消费数据治理系统炼钢是钢铁消费的重要工序，对降低消费本钱，进步产品质量，扩大产品范围，具有决定性作用。目前钢铁消费技术十分是连铸与热轧热送的开展，使消费经过日趋连续化、高效化，这就要求钢厂方案控制和治理系统对整个消费经过中的各工序间的物流能流和消费时序进展准确预告，进而到达快速信息反应并及时准确和灵敏地调整消费工艺和品种方案。为了进一步加强现场经过的监测与控制，更好的跟踪总结和技术分析，炼钢厂特建立以称量流、温度流、分析流为主的数据库。通过准确收集铁水、终点、出钢、Ar站、大包、中包的温度;收集化验室对炉后钢水、氩后钢水

15、、以及成品的成份值。使每一炉钢数据实现完好保存，这样无论是治理人员还是操纵人员，只要翻开该数据库，就可以全面理解有关信息，这样既减少了工艺监视人员的工作量，又为技术分析与考核提供了可靠的数据支持。计量流：主要记录转炉参加铁水、废钢，吹炼经过中石灰、轻烧、改质剂、镁球、球团、萤石等散状料以及整个经过中参加的合金料，吹氧时间、吹氧量，出钢时间、钢水量，这包钢在连铸机上的开浇时间、停浇时间，大包重量，总共的拉坯长度、铸坯支数等等。温度流：主要记录转炉的兑铁时的铁水温度，吹炼经过中一次倒炉的钢水温度、出钢温度，在吹氩站上的进站、出站温度，这包钢在连铸机上浇铸时的大包、中包温度等等。分析流：我们利用现有

16、的以太网，将技监中心驻炼钢厂110t转炉的化验室两台光谱分析仪的化验数据，利用VB开发了实时收集系统。对铁水、吹炼一次倒炉、出钢、氩前、氩后钢水、以及成品的成份读取并存入数据库。消费数据库的建立，是我厂走企业信息化的根底。由专业消费治理人员采用职能数据挖掘软件对动态数据进展分类、抽取和发布，我们可以做到：钢铁料消耗比照：日、旬、月的比照表，针对钢铁料消耗升降情况，产生投入量、产出量，钢铁料消耗实际趋势比拟;针对钢铁料消耗升降情况对其影响因素进展分析。合金料消耗比照：日、旬、月的比照表，针对合金料消耗升降情况，对其影响因素进展分析包括：不同成分合金的废品量，各钢种合金消耗，对合金消耗高的钢种生成

17、钢铁料消耗趋势图。进厂铁水计量分析。出厂钢坯计量分析。该系统的投入和正常运行，进步了炼钢厂信息化治理程度，同时知足了宣钢信息化建立ERP的数据需求，实现了宣钢物流、质量、能源信息治理当代化。四、炼钢厂的信息化建立1钢坯消费领用及转储流程公司内：功能描绘：钢坯消费入库由PP模块根据理论计算值消费完工确认进展入库，当轧材厂领用钢坯时执行该流程。实物计量前，相关岗位人员需要在计质量系统创立计量申请单。计量申请单主要包含以下信息：工厂、库存地、物料、批次、数目、接收工厂、接收库存地、接收批次等。实物计量后，计控岗位人员在计质量系统计量申请单中收集/录入计量数据钢坯是实际计量数据，板坯是理论计算数据，确

18、定净重后触发SAP系统转储记帐功能。在计质量系统触发转储记帐功能后，计质量系统会自动根据计量单中的物料编号、数目、工厂、库存地、批次、接收工厂、接收库存地等信息在SAP系统中完成库存转储记帐。数据上传到SAP系统后，岗位操纵人员需要在计质量系统打印出领用转储单，并传递到相关岗位存档并作为SAP系统核对的根据。2炼钢厂非消费相关物资回收处理流程功能描绘：非消费相关物资是指建筑拆下的废钢等回收物资。上线厂矿建筑废钢回收采用此流程，非上线的独立厂废钢回收采用供给公司国内废钢采购流程。实物计量前，相关岗位人员需要在计质量系统创立计量申请单。计量申请单主要包含以下信息：工厂、库存地、物料、批次、数目、接

19、收工厂、接收库存地、接收批次等;在创立计量申请单时只维护工厂、库存地、物料、批次等信息。实物计量后，计控岗位人员在计质量系统计量申请单中收集/录入计量数据。金属物资处/原料处岗位人员维护接收工厂、接收库存地、接收批次等信息，然后触发SAP系统转储记帐功能。在计质量系统触发转储记帐功能后，计质量系统自动在SAP系统完成以下记帐处理：1、根据计质量系统计量申请单中的回收工厂、库存地、物料、数目、批次等信息完成回收物资入厂矿库存的记帐处理;2、根据计质量系统计量申请单中的接收工厂、接收库存地、物料、数目、批次料段等信息完成从消费厂矿库存转至物资金属物资处/原料处库存的记帐处理。数据上传到SAP系统后

20、，岗位操纵人员需要在计质量系统打印出回收计量单，天天打印一次传递到相关岗位存档并作为SAP系统核对的根据。3炼钢厂消费相关物资回收处理流程功能描绘：厂矿岗位人员根据理论值将这些副产品确认到炼钢厂的回收库。实物计量前，相关岗位人员需要在计质量系统创立计量申请单。计量申请单主要包含以下信息：工厂、库存地、物料、批次、数目、接收工厂、接收库存地、接收批次等;在创立计量申请单时只维护工厂、库存地、物料、批次等信息。实物计量后，计控岗位人员在计质量系统计量申请单中收集/录入计量数据，金属物资处/原料处岗位人员维护接收工厂、接收库存地、接收批次等信息，然后触发SAP系统转储记帐功能。在计质量系统触发转储记

21、帐功能后，计质量系统自动在SAP系统完成以下记帐处理：1、根据计质量系统计量申请单中的回收工厂、库存地、物料、数目、批次等信息完成回收物资入厂矿库存的记帐处理;2、根据计质量系统计量申请单中的接收工厂、接收库存地、物料、数目、等信息完成从铁厂库存地转至金属物资处/原料处库存地的记帐处理。数据上传到SAP系统后，岗位操纵人员需要在计质量系统打印出回收计量单，并传递到相关岗位存档并作为SAP系统核对的根据。炼钢ERP信息系统的建立，不仅知足了宣钢信息化建立工程施行的需求，而且实现了宣钢物流、计质量业务、消费作业方案和库存治理、能源治理当代化;并且可以实现科学的计量治理、全面的质量治理和跟踪、厂级和

22、班组级层面的消费方案和执行治理、物流和挑唆的全程信息跟踪能源动力的公道调度和科学结算;通过管网、进厂总表和工序/机组分表的实时数据收集，为科学公道的能源动力调度提供决策根据和科学分析的准确数据，人工操表读数将不再需要。企业信息化建立只有越来越高的出发点，没有一劳永逸的终点。信息技术本身的快速开展和应用范围的日益广泛，成为中国钢铁企业今后把握机遇、赢得竞争上风，获得生存开展的关键，是使钢铁企业的治理走向科学化、精细化、当代化的必然结果。五、完毕语：近年来，我国冶金自动化技术获得了很大的进步，为钢铁工业的开展做出了奉献，但与国际先进程度相比还有相当大的差距。钢铁工业在数目和质量方面的开展为冶金自动

23、化技术的开展即提供了机遇，也提出了新的挑战。面对冶金企业花巨资大量引进的国外软硬件产品，先进技术和自动化系统，我国冶金自动化工作者任重道远。宣钢冶金自动化技术开展，应严密关注冶金行业技术开展动态和企业需求，在保障功能的前提下，注重提升性能，加强经过工艺，工装设备，企业治理，消费组织，自动化等多专业的产学研结合攻关，以进步冶金企业经济效益，增强企业综合竞争力为主要目的，制定科学公道的研究开发方案，走消化吸收自主开发相结合，原始创新集成创新相结合的技术道路。不断推出新的冶金自动化技术成果，形成一批具有自主知识产权的综合自动化软件和硬件产品，全面进步宣钢经济效益和综合竞争力，促进整个企业自动化软硬件产业的跨越式开展。