案例：1-01
中鋼邢機(jī)二分廠
---熱處理車間管控一體化系統(tǒng)
 
建設(shè)單位：中鋼集團(tuán)邢臺機(jī)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(tuán)邢臺機(jī)械軋輥（集團(tuán)）有限公司（簡稱中鋼邢機(jī)）是中鋼集團(tuán)的全資子公司，始建于1958年，原為冶金工業(yè)部直屬冶金機(jī)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(tuán)。公司占地面積123萬平方米，現(xiàn)有在冊職工6700人，資產(chǎn)總額45億元。
中鋼邢機(jī)始建于1958年,2006年4月19日正式加入中鋼集團(tuán)。近幾年，企業(yè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，產(chǎn)銷和銷售收入以每年40%以上的速度遞增，2007年實(shí)現(xiàn)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(chǎn)經(jīng)營目標(biāo)。“十一五”期間，中鋼邢機(jī)確立了“充分發(fā)揮中鋼邢機(jī)在軋輥產(chǎn)品上的技術(shù)、裝備、人才、市場和品牌等比較優(yōu)勢，通過自身規(guī)模擴(kuò)張和內(nèi)、外資源整合重組，將軋輥產(chǎn)業(yè)做專、做精、做強(qiáng)、做大、做好。
公司擁有冶煉、鑄造、鍛造、熱處理及機(jī)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、線棒軋輥、異型軋輥、小冷軋輥生產(chǎn)線，以及以方坯、板坯連鑄機(jī)和干熄焦、焦?fàn)t設(shè)備為代表的冶金設(shè)備生產(chǎn)線。2006年以來，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(shè)和全資子公司的改擴(kuò)建工程，3150噸油壓機(jī)、8000噸油壓機(jī)、國內(nèi)最先進(jìn)最大的臥式離心機(jī)、荒磨機(jī)等系列重大關(guān)鍵設(shè)備相繼投產(chǎn)。
 
一、設(shè)計(jì)條件
1、項(xiàng)目概況：
1.1、設(shè)備分布：車間的熱處理設(shè)備主要包括：高溫爐、中溫爐、低溫爐、淬火機(jī)床。分東、西、南控制室三處集中監(jiān)控。西控制室負(fù)責(zé)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(jī)床。東控制室負(fù)責(zé)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?？販胤绞饺坎捎每煽毓柚懿ㄟ^零調(diào)功方式，執(zhí)行元件全部采用單項(xiàng)反并聯(lián)或雙向可控硅。
爐壁溫度和鎧裝偶溫度采用無紙記錄儀，共有30臺，其中英華達(dá)表26臺、大華表2臺（無通訊），川儀表2臺（無通訊）。冷卻槽溫度控制選用UT351型儀表3臺，淬火機(jī)床選用英國紅外線測溫儀3臺，雷泰測溫儀5臺，愛康達(dá)測溫儀2臺。
2、用戶基本要求：
參照六分廠系統(tǒng)模式組建計(jì)算機(jī)爐群控制系統(tǒng)，對所有電爐實(shí)施全面監(jiān)控和管理，同時(shí)生產(chǎn)管理部門能共享爐群控制系統(tǒng)的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)和有關(guān)數(shù)據(jù)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(shè)備技術(shù)統(tǒng)計(jì)表

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

二、設(shè)計(jì)方案
1、設(shè)計(jì)原則
1.1、充分利用系統(tǒng)現(xiàn)有的儀表及電氣設(shè)備，最大限度的降低投資成本。
1.2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式、系統(tǒng)基本性能按照六分廠升級后的模式進(jìn)行。
2、方案概述
2.1、系統(tǒng)設(shè)置管理站、操作站、控制站三級系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(qū)1個(gè)、西控制區(qū)2個(gè)、東控制區(qū)3個(gè)?？刂普緞t利用現(xiàn)有的控制柜經(jīng)改造后作為控制站。
2.2、管理站負(fù)責(zé)全車間所有電爐運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，具備監(jiān)控所有區(qū)域設(shè)備的能力，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、裝爐數(shù)據(jù)庫信息、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等被集中管理；同時(shí)還作為數(shù)據(jù)發(fā)布服務(wù)器，響應(yīng)被授權(quán)的瀏覽器客戶端的請求并向客戶端提供有關(guān)監(jiān)視畫面、歷史數(shù)據(jù)記錄、操作記錄、工藝工件管理數(shù)據(jù)等生產(chǎn)過程信息。
2.3、操作站負(fù)責(zé)所控區(qū)域設(shè)備的工藝和設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集、運(yùn)行狀態(tài)集中監(jiān)控、工藝編輯和下達(dá)工藝運(yùn)行指令、工件信息錄入保存、歷史、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或曲線的追憶、故障報(bào)警記錄、各種報(bào)表的生成、并根據(jù)需要進(jìn)行相關(guān)查詢等工作。
2.4、暫時(shí)不考慮將淬火機(jī)床的控制系統(tǒng)引入群控系統(tǒng)?；虼慊饳C(jī)床、只將主要測控點(diǎn)引入管理站或操作站作為對其運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，其原來的控制系統(tǒng)不改變。
2.5、控制站由現(xiàn)有控制柜組成，現(xiàn)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(shù)量配置齊全。
B、增加每區(qū)每相電流信號采集功能。
C、可控硅觸發(fā)方式由過零調(diào)功方式改為移相調(diào)壓方式。
2.6、配置4個(gè)客戶端接口分別設(shè)在車間主任、設(shè)備科、工藝技術(shù)科等部門?？蛻舳擞?jì)算機(jī)可利用各部門現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)安裝編制監(jiān)控軟件，通過網(wǎng)絡(luò)和編制的監(jiān)控軟件查詢、讀取所需要的原始數(shù)據(jù)。 
 
3、系統(tǒng)信息傳輸
在硬件連接方面先以串口通訊服務(wù)器通過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(jī)接入到生產(chǎn)網(wǎng)中。各控制室計(jì)算機(jī)及主任辦公室計(jì)算機(jī)通過各自的交換機(jī)接入到生產(chǎn)網(wǎng)中。
示意圖如下：

 
通訊結(jié)構(gòu)
 
由于下位儀表全部采用RS485形式的通訊，而RS485為獨(dú)站式通訊，為達(dá)到在多個(gè)物理位置上對任意一臺的設(shè)備的監(jiān)測與控制，故采用了由兩臺計(jì)算機(jī)以雙擊冗余的形式和下位儀表進(jìn)行通訊。其他計(jì)算機(jī)為客戶端，通過通訊站對下位儀表進(jìn)行操作。作為通訊站的兩臺計(jì)算機(jī)為一主一備同時(shí)連接系統(tǒng)，當(dāng)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(tǒng)的可靠性。
 
其通訊結(jié)構(gòu)見下圖：
 
通訊結(jié)構(gòu)圖

 
4、配置明細(xì)表

序號	名  稱	規(guī)格型號	數(shù)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(jī)	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(jī)	IPC801B標(biāo)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(jiān)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		1.2km
10	屏蔽電纜	KVVP1.0×2	0.6 km
三	客戶終端軟件
1	監(jiān)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		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(shù)據(jù)采集模塊		8臺	研華
8	三相可控硅調(diào)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(tǒng)基本功能
1、管理站基本性能
界面介紹：
 實(shí)時(shí)監(jiān)控
可以全面的監(jiān)控多個(gè)設(shè)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(yùn)行時(shí)間，剩余時(shí)間，儀表通訊/工作狀態(tài)。

 歷史監(jiān)控
該界面用于查詢設(shè)備實(shí)時(shí)測量的歷史記錄，包括歷史溫度，能耗，電流的報(bào)表式，曲線式記錄。
 
 
 
u  工藝監(jiān)控
用來監(jiān)視某臺設(shè)備的工藝運(yùn)行的詳細(xì)情況，包括設(shè)定工藝，實(shí)際運(yùn)行情況運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行時(shí)間，并對設(shè)備實(shí)現(xiàn)分區(qū)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(dāng)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(xiàn)歷史交接班記錄的查詢。

 
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(jù)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(qū)的加熱曲線的參數(shù)設(shè)置，并有工藝庫功能?？梢源鎯?，調(diào)用，修改工藝，并能以曲線形式反映加熱參數(shù)。
 

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

 
 
u  工藝查詢：
 
該界面用于查詢工件的技術(shù)要求及工藝，并能將工藝導(dǎo)出到工藝管理界面對設(shè)備進(jìn)行下載。

 
u  硬度查詢：
 
該界面用于查詢工件的硬度信息。
 

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

 
u  設(shè)備參數(shù)界面：
  設(shè)備參數(shù)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(shù)：能夠?yàn)橛脩籼峁┰O(shè)備的基本參數(shù)，此參數(shù)包含：固定資產(chǎn)號、理論裝爐量、互感器變比、配電盤號、額定功率。2、設(shè)備檔案：：能夠?yàn)橛脩粲涗浢颗_設(shè)備的故障原因及維修狀況。3、電量參數(shù)：能夠是用戶方便快捷的更改電價(jià)、單位代碼、單位名稱，并且應(yīng)用于整個(gè)能源系統(tǒng)；4、當(dāng)前爐次：當(dāng)爐次不對時(shí)或錯(cuò)誤時(shí)能夠快捷更改爐次。
A.        基本參數(shù)：

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

 
B.        電量基本參數(shù)界面介紹：

 
 
C.        爐次界面介紹：

 
D.       設(shè)備檔案：


 
E.        報(bào)警記錄
 

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

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


 
u  峰谷平用電統(tǒng)計(jì)：
該界面用于統(tǒng)計(jì)個(gè)設(shè)備峰谷平的用電情況，并可以導(dǎo)出成excel的形式。
 

3、控制站（即控制柜）基本性能：
在現(xiàn)有基本性能基礎(chǔ)上，增加每區(qū)電流、電壓采集功能和通訊功能。將每臺爐各區(qū)溫度、電流、電壓信號上傳至操作站。
 
四、項(xiàng)目實(shí)施
為使工程施工及調(diào)試進(jìn)展順利，共同努力完成既定的工作任務(wù)，確保項(xiàng)目又快又好地交付使用。使系統(tǒng)更好地應(yīng)用于生產(chǎn)及設(shè)備、節(jié)能、質(zhì)量等各項(xiàng)管理，發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
1、 二分廠負(fù)責(zé)
1.1、    指定至少兩名熟悉現(xiàn)有控制系統(tǒng)、具有一定計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)的儀表電氣人員，全程參與該工程項(xiàng)目安裝及調(diào)試工作。
1.2、           系統(tǒng)配電，系統(tǒng)電源線配至管理站及各操作站，
1.3、           通訊電纜及信號電纜的敷設(shè)。各控制柜至操作站；操作站至管理站；管理站至各客戶端。
1.4、           控制柜改造，包括儀表和電氣拆裝、接線，控制柜調(diào)試。
1.5、           負(fù)責(zé)系統(tǒng)在本車間的推廣應(yīng)用，組織有關(guān)人員參加相關(guān)培訓(xùn)。
2、 濟(jì)寧中控公司負(fù)責(zé)
2.1、              控制系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)，包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件、儀表選型和控制柜改造方案的設(shè)計(jì)。
2.2、              系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，包括管理站管控一體化軟件、操作站監(jiān)控軟件、客戶端軟件。
2.3、              計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)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?jiān)O(shè)計(jì)，并配合指導(dǎo)儀表器件的安裝調(diào)試。
2.5、              計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)備安裝、指導(dǎo)控制柜儀表及電氣改造、系統(tǒng)總成調(diào)試。
2.6、              配合試生產(chǎn)、對工藝技術(shù)、設(shè)備管理、電氣儀表、操作員工分別進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。
3、    實(shí)施進(jìn)度：
系統(tǒng)硬件設(shè)備選型：5工作日，
設(shè)備購置和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)：15工作日，
現(xiàn)場控制柜改造和軟件編制：45工作日，
系統(tǒng)調(diào)試和試運(yùn)行：25工作日。
共計(jì)：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(tǒng)投入運(yùn)行并驗(yàn)收合格之日起壹年。質(zhì)保期內(nèi)質(zhì)量問題全免費(fèi)服務(wù)；質(zhì)保期后終身負(fù)責(zé)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(xì)的技術(shù)交底，并對甲方負(fù)責(zé)的分項(xiàng)工程提出參考性意見，以保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的完美、準(zhǔn)確。
項(xiàng)目設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配過程中，由專人負(fù)責(zé)與甲方保持聯(lián)系，對甲方提出的變更或修改意見酌情處理，最大限度的滿足甲方的需求。
系統(tǒng)調(diào)試過程中有專人負(fù)責(zé)現(xiàn)場調(diào)試并跟蹤試生產(chǎn)2～3批。
系統(tǒng)交付使用后，出現(xiàn)問題，本公司技術(shù)服務(wù)人員保證在24小時(shí)內(nèi)到達(dá)甲方生產(chǎn)現(xiàn)場。無論何種原因造成的事故和故障，都要盡最大努力先解決問題，保證生產(chǎn)正常。
3、備件供應(yīng)：
系統(tǒng)中關(guān)鍵元器件，在本公司均各有一定數(shù)量的庫存，以保證維修工作及時(shí)進(jìn)行。
4、技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)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(tǒng)進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容如下：
操作員工：計(jì)算機(jī)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(shù)設(shè)置修改；數(shù)據(jù)曲線查詢及生產(chǎn)報(bào)表編制打印。
電儀維修人員：控制系統(tǒng)基本原理、控制柜接線、儀表安裝調(diào)試方法。
5、技術(shù)資料
 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操作說明書    兩份
 電爐控制柜設(shè)計(jì)圖紙      兩份
 儀表使用說明書          各一份
 
 
                                 山東濟(jì)寧中控自動(dòng)化設(shè)備有限公司