全厂冶炼二级网络系统说明

系统说明

冶炼二级系统（以下简称该监控系统），主要采用TCP/IP网络通讯实现冶炼系统信息的传输、交换和管理。系统集控制、信号采集、数据归纳和运行管理为一体，实现了冶炼设备分散冶炼、集中数据管理的功能。

本监控系统主要功能实现单炉数据追溯、数据共享及数据监控功能。每台分设备设有监控主机，总控设有监控看板、监控主机、打印机等设备。

总体架构

系统网络结构

系统总体采用分散、分层式结构设计。整个系统分为三层：现场控制层(一级：Wincc及plc)、通信管理层(二级分控)和系统管理层（主控）。

现场控制层：

现场控制层指现场冶炼系统控制部分，包括Wincc上位机、PLC及其他可通讯设备。

本系统中常用的有s7300系列PLC、s7400系列PLC和1200、1500系列PLC（兼容市面多数PLC）。

通讯管理层：

通讯管理层指各冶炼单元的二级电脑。本系统中通讯管理层有两个任务：使用西门子OPC协议与现场控制层或控制HMI软件进行数据交互监控事件信号及冶炼数据信息，再通过TCP/IP协议将数据整理存入数据库服务器；通过读取数据库服务器中其他冶炼单元上传的数据以界面化方式展示相关环节生产实况信息。主要设备有各单元工控机、PLC、数据服务器、二级工作站电脑。

系统管理层：

系统管理层指总控、移动终端及生产看板。通过系统管理层可以维护冶炼工艺、查看各冶炼单元实况信息、查看设备在线情况，也可打印各个冶炼单元冶炼报表。系统管理层中生产看板有两块，一板轮循展示电炉、精炼炉连铸、和轧机的生产实况，一板放大展示需要详看的冶炼单元。主控PC用来维护基础数据、维护设备信息、查看历史报表和完成打印功能。

联网冶炼单元

该系统共包含以下单元：

1、电弧炉；

2、精炼炉；

3、化验室；

4、连铸机；

5、轧机

6、电力系统

7、其他冶炼有关可联网设备

功能介绍

总控

功能

PC端:

实况轮循展示：在扩展看板上按指定时间循环展示各个生产单元生产数据，便于掌握生产实况

指定冶炼单元实况查看：在外扩看板上选择要查看的某个生产单元数据。可看指定单元详细生产实况及报表相关信息。

系统维护：管理系统开启的功能

人员维护：各个工位操作人员信息管理便于生产追溯使用

冶炼单元生产历史数据查看：可查看各个生产单元事件记录、温度记录、加料记录、报警记录及报表等详细信息

报表：根据筛选条件查看生产单元分报表查询和总报表查询

用户维护：系统操作人员维护

数据维护：异常信息更新

消耗统计：水、电、气等资源消耗

与MES数据交互

     数据交互分为两种：数据推方式和数据拉方式

     数据推方式：MES系统提供接口，二级网络系统调用接口将数据发送给MES。

数据拉方式：二级网络系统提供接口，MES调用接口从二级网络数据服务器采集数据。

电炉及精炼炉

功能：

基础数据监控：实时监控炉号、钢种、实测温度、冶炼时间、有功电度、无功电度、氧气或氩气消耗等关键数据，每炉次结束后自动归档保存。

测温记录：监控测温设备，自动记录每次测温枪测温数据和时间点，无需人员干涉。

加料记录：监控自动加料系统，系统自动记录每次加料数据，包括物料代码、物料名称、加入量和加入时间，手动加入的物料本系统中留有人工录入接口，操作员可实现补录物料。

           每炉次结束后系统自动统计总加入量。

其他生产单元数据共享：展示其他生产单元最新生产数据便于把控生产节奏

报警记录：记录本炉次下各个报警信号包括报警来源、报警名称、报警开始时间和报警结束时间

事件记录：记录本炉次下所有设备动作信息 （冶炼开始、 冶炼结束、 炉盖动作、 电极加紧放松、 分合闸 、事故信息等）例如：起炉盖   20200101 13：35

报表：根据筛选条件生成报表支持各种联合条件查询。

分为日报、 月报、 班报及综合报表，可打印可保存为excel格式。

化验室

功能：

采集分析结果：系统对接分析仪，每次分析结束系统自动采集分析结果。

发送分析结果到指定工作站：信息采集后由分析员通过界面指定发送到冶炼单元，冶炼单元实时刷新最新成分信息，自动关联到对应炉号信息下，便捷同时可精准追溯。

记录查询：可按炉号及日期查询历史化验数据

数据维护：已发送化验室数据提供在线维护并自动生成维护记录

连铸

功能：

基础数据监控：每流浇铸状态、二流水流量监控、结晶器水流量监控、大包钢水重量、大包钢水温度、开浇时间、结束时间、水压力等数据监控

其他生产单元数据共享：展示其他生产单元最新生产数据便于把控生产节奏

物料消耗记录：连铸耗材量及寿命自动累加统计。

报警记录：记录本炉次下各个报警信号包括报警来源、报警名称、报警开始时间和报警结束时间 生成记录列表

运转事项记录：记录连铸机下所有设备动作信息 生成记录列表

报表：每炉拉坯数据自动生成报表

分为日报、 月报、 班报及综合报表，可打印可保存为excel格式。

轧机

功能

实况信息：自动采集并记录轧机在线数据信息

报警记录：记录轧机系统设备报警信息生成记录列表

运转事项记录：记录轧机下所有设备动作信息生成记录列表

报表：分为日报、 月报、 班报及综合报表，可打印可保存为excel格式。

总结

以往靠人工记录数据是我们制造业传统的方式，这种方式存在很多弊端：

在数据的时效性、准确性达不到新一代企业管理的要求，冶炼环境瞬息万变，数据能否精准及时的反馈给操作人员对产品合格率很关键。人工记录往往存在漏记误记，对生产产生一定影响；大数据中往往能发现提升产量和生产效率的关键点，系统中自动记录的海量信息方便我们对于一段时间内生产状况的掌握而做出调整，便于管理生产；事故中每一个小细节都很关键，人工记录不能做到精细化，数据存在诸多不稳定因素，自动采集系统有效的避免了由于人工疏忽遗漏的关键信息，生产数据追溯可做到有据可依；

二级网络系统优点：

架起了MES系统与底层设备之间桥梁，可以实现上层与底层数据互通。

24*365模式准确实时记录数据，不存在漏录错录情况。

数据追溯方便，对于质量管理和产能管理提供精准数据。

实时数据多平台可查，随时调整生产节奏。

操作简单自动记录为一线员工减负。

为企业信息化生产智慧化生产提供依据。

案例：

进入及退出系统打开计算机后双击如下图所示最后一个图标

退出系统   单击所打开的软件的右上角“x”,如果有询问框询问是否退出，直接点“是”，如果不想退出就选“否”

电炉系统

图序：生产实况   加料记录   生产过程事件查询    班组管理   报表查询   设备管理

精炼炉系统

图序：生产实况   加料记录   生产过程事件查询    设备管理 报表查询   电炉历史化验信息查询

化验室

连铸

图序：生产实况   人员管理   设备管理 报表查询

6.总控

图序   登录   冶炼单元管理   生产实况   生产报表   工艺管理   人员管理

6.1生产实况详细

6.2生产报表

6.3工艺维护

2021.05.05