1燒結(jié)L2管理系統(tǒng)概述

為配合某鋼廠三級(jí)系統(tǒng)和綜合二級(jí)系統(tǒng)信息化建設(shè)工作,滿足燒結(jié)生產(chǎn)的工藝監(jiān)控需求,實(shí)現(xiàn)煉鐵作業(yè)部范圍內(nèi)的生產(chǎn)管理功能,我公司開發(fā)了燒結(jié)L2管理系統(tǒng)軟件。該軟件通過以太網(wǎng)新接口采集L1控制系統(tǒng)數(shù)據(jù),存儲(chǔ)在二級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)中,通過對(duì)數(shù)據(jù)的挖掘整理,將有用信息發(fā)布到二級(jí)系統(tǒng)客戶端,并按公司綜合二級(jí)系統(tǒng)要求,上傳燒結(jié)生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)。軟件程序采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)清晰,功能劃分合理,接口完善,既有利于二次開發(fā),又便于軟件的維護(hù)。燒結(jié)L2管理系統(tǒng)軟件利用wPF界面、oracle數(shù)據(jù)庫(kù)、VMware虛擬化平臺(tái),具有良好的可靠性、開放性、擴(kuò)展性。

2燒結(jié)L2管理系統(tǒng)的硬件架構(gòu)

該系統(tǒng)采用C/s結(jié)構(gòu)方式,選用一臺(tái)高性能的容錯(cuò)服務(wù)器部署VMwareEsxiandvsphere虛擬化平臺(tái)。在虛擬化平臺(tái)中搭建數(shù)據(jù)采集機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)通信機(jī)。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算,數(shù)據(jù)采集機(jī)負(fù)責(zé)與一級(jí)系統(tǒng)的通信,數(shù)據(jù)通信機(jī)將燒結(jié)L2管理系統(tǒng)挖掘整理的數(shù)據(jù)發(fā)送到綜合二級(jí)系統(tǒng)。燒結(jié)L2管理系統(tǒng)使用一臺(tái)工控機(jī)顯示客戶端界面。燒結(jié)車間管理系統(tǒng)也可通過網(wǎng)關(guān)訪問L2管理系統(tǒng)。服務(wù)器和客戶端的配置如下:

機(jī)架式服務(wù)器采用HPProLiantDL80Gen9。

操作顯示終端采用研華IPC-610工控機(jī)。

服務(wù)器的一個(gè)網(wǎng)口連接燒結(jié)L1網(wǎng)絡(luò),供數(shù)據(jù)采集虛擬機(jī)與L1系統(tǒng)的HMI通信:另一個(gè)接口接入L2網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),數(shù)據(jù)通信虛擬機(jī)通過L2網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)與企業(yè)綜合二級(jí)系統(tǒng)通信。

燒結(jié)L2管理系統(tǒng)的硬件及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

圖1虛擬機(jī)技術(shù)下的燒結(jié)L2管理系統(tǒng)硬件及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

3燒結(jié)L2管理系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)

軟件開發(fā)平臺(tái)采用Visualstudio2013版本,基于NETFramework3.0,軟件界面框架使用wPF。它提供了統(tǒng)一的編程模型、語言和框架,使界面設(shè)計(jì)人員與程序開發(fā)人員的工作劃分更清晰:同時(shí)它提供了全新的多媒體交互用戶圖形界面。

數(shù)據(jù)庫(kù)采用oracle11g。本軟件通過對(duì)L1系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和挖掘整理,在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立了5大類16張過程數(shù)據(jù)表。過程數(shù)據(jù)表如表1所示。

L2管理系統(tǒng)與L1系統(tǒng)的通信接口采用oPC。數(shù)據(jù)采集虛擬機(jī)通過oPC接口訪問L1系統(tǒng)HMI的winCC數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)的原始數(shù)據(jù)表中。L2系統(tǒng)在對(duì)原始數(shù)據(jù)表挖掘整理后,定期刪除原始數(shù)據(jù)表中的過期數(shù)據(jù)。

L2管理系統(tǒng)與綜合二級(jí)系統(tǒng)的通信采用oracle數(shù)據(jù)表。綜合二級(jí)系統(tǒng)通過oracle中間表將設(shè)定值下達(dá)給L2管理系統(tǒng),并讀取L2管理系統(tǒng)中間表上報(bào)的生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)記錄。

4燒結(jié)L2管理系統(tǒng)的軟件功能

燒結(jié)L2管理系統(tǒng)具有9大模塊。每個(gè)模塊含有不同數(shù)量的子模塊。L2管理系統(tǒng)通過對(duì)原始數(shù)據(jù)的整理和挖掘,生成指導(dǎo)生產(chǎn)過程和生產(chǎn)維護(hù)的18種報(bào)表。同時(shí),分析生產(chǎn)過程數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)燒結(jié)生產(chǎn)過程中的異常情況,分級(jí)通知并上報(bào)。

4.1登錄模塊

登錄界面為軟件首頁。用戶可測(cè)試通信鏈接、登錄軟件并修改密碼。

4.2系統(tǒng)配置模塊

系統(tǒng)配置模塊包含用戶組管理和用戶管理兩個(gè)二級(jí)子模塊。

4.3設(shè)備明細(xì)管理模塊

設(shè)備明細(xì)管理模塊的設(shè)備明細(xì)列表框中顯示EAM(EnterpriseAssetManagement)系統(tǒng)中所有燒結(jié)車間的設(shè)備。用戶雙擊某設(shè)備,該設(shè)備信息將顯示在上方設(shè)備信息修改欄,用戶修改完設(shè)備名稱、設(shè)備編碼和設(shè)備標(biāo)號(hào)后,點(diǎn)擊"修改"按鈕,該設(shè)備的EAM信息將更新。

4.4物料管理模塊

物料管理模塊包含配料料倉(cāng)物料批次號(hào)、變料通知單、物料統(tǒng)計(jì)表、含鐵原料檢化驗(yàn)信息、料單下達(dá)5個(gè)子模塊。

配料料倉(cāng)物料批次號(hào)子模塊,顯示燒結(jié)機(jī)配料料倉(cāng)和燃料破碎料倉(cāng)的物料信息。物料信息框顯示料倉(cāng)編號(hào)物料名稱、物資編碼和批次號(hào)。點(diǎn)擊某料倉(cāng)信息,顯示該料倉(cāng)的所有信息,用戶可修改并更新該料倉(cāng)的物料信息。系統(tǒng)記錄更改的時(shí)間,并將最新配料料倉(cāng)物料批次號(hào)信息發(fā)送給綜合二級(jí)系統(tǒng),供公司及上游原料場(chǎng)使用。

變料通知單子模塊顯示燒結(jié)機(jī)配料料單信息和添加界面。

物料統(tǒng)計(jì)表子模塊顯示燒結(jié)機(jī)某一起止時(shí)間段內(nèi)的物料使用情況。物料使用信息可按起止時(shí)間和料倉(cāng)查詢。物料信息包括:倉(cāng)號(hào)、物料種類、物料名稱、物料編碼、批次號(hào)、總量、班次及生產(chǎn)日期。用戶可將當(dāng)前查詢結(jié)果導(dǎo)出至ExCEL表格打印。

含鐵原料檢化驗(yàn)信息子模塊按物料名稱、物資編碼、批次號(hào)、檢驗(yàn)批號(hào)和試樣來源等多種條件查詢含鐵原料的檢化驗(yàn)信息。每種原料的檢化驗(yàn)信息包含:TFe、si02、Ca0、Mg0、A1203、P、s、H20、燒損、K20、Na20、Zn、Ni、Cr、Pb、Ti02、Mn0、Cu、As、sn、Mo及V。檢化驗(yàn)信息來自綜合二級(jí)系統(tǒng)的公司檢化驗(yàn)中心數(shù)據(jù)。

料單下達(dá)子模塊將料單下達(dá)到一級(jí)PLC中,并記錄料單信息和下達(dá)日期時(shí)間。

4.5設(shè)備維護(hù)模塊

設(shè)備維護(hù)模塊分為設(shè)備巡檢分工管理和設(shè)備停臺(tái)分析兩個(gè)子模塊。

設(shè)備巡檢分工管理子模塊,顯示所有EAM中燒結(jié)車間設(shè)備的倒班和常白班負(fù)責(zé)人及責(zé)任人。管理員用戶可修改設(shè)備的所有負(fù)責(zé)人和責(zé)任人信息。

設(shè)備停臺(tái)分析子模塊,顯示L2管理系統(tǒng)自動(dòng)記錄的某班的所有設(shè)備停止時(shí)間、結(jié)束時(shí)間和停臺(tái)時(shí)長(zhǎng),并顯示設(shè)備的編碼、編號(hào)、名稱以及當(dāng)班和常白班設(shè)備運(yùn)行責(zé)任人、原因分析責(zé)任人。用戶可在設(shè)備停臺(tái)編輯欄輸入該設(shè)備停臺(tái)原因。設(shè)備停臺(tái)記錄可按班導(dǎo)出成ExCEL文檔,供后期查詢使用。4.6生產(chǎn)預(yù)警模塊

生產(chǎn)預(yù)警模塊是燒結(jié)L2管理系統(tǒng)的重要模塊,分為皮帶系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)預(yù)警、主機(jī)設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)預(yù)警、主要工藝控制參數(shù)預(yù)警、配料懸料預(yù)警、抽風(fēng)系統(tǒng)負(fù)壓監(jiān)控、抽風(fēng)系統(tǒng)溫度監(jiān)控、混勻料堆物料平衡預(yù)警、倉(cāng)位指示預(yù)警8個(gè)子模塊。

其中,皮帶系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)預(yù)警子模塊,顯示膠帶機(jī)的作業(yè)率和停機(jī)頻次,生成并發(fā)送四級(jí)報(bào)警。

主機(jī)設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)預(yù)警子模塊,顯示燒結(jié)機(jī)的作業(yè)率和停機(jī)頻次,生成并發(fā)送四級(jí)報(bào)警。

主要工藝控制參數(shù)預(yù)警子模塊,顯示燒結(jié)機(jī)主要工藝控制參數(shù)的超標(biāo)頻次和超標(biāo)時(shí)長(zhǎng),生成并發(fā)送四級(jí)報(bào)警。

配料懸料預(yù)警子模塊,顯示燒結(jié)機(jī)配料倉(cāng)的缺失頻次和缺失時(shí)長(zhǎng),生成并發(fā)送四級(jí)報(bào)警。

抽風(fēng)系統(tǒng)負(fù)壓監(jiān)控子模塊,顯示燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱和風(fēng)機(jī)各檢測(cè)點(diǎn)查詢時(shí)間內(nèi)每小時(shí)的負(fù)壓值,并生成趨勢(shì)圖。

抽風(fēng)系統(tǒng)溫度監(jiān)控子模塊,顯示燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱和風(fēng)機(jī)各檢測(cè)點(diǎn)查詢時(shí)間內(nèi)每小時(shí)的溫度值,并生成趨勢(shì)圖。

混勻料堆物料平衡預(yù)警子模塊,顯示燒結(jié)機(jī)混勻料堆物料的使用情況?；靹蛄隙逊舛芽偭啃畔碜跃C合二級(jí)系統(tǒng)的原料場(chǎng)信息,系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)收入總量、配料耗用總量和生產(chǎn)燒結(jié)礦總量,并計(jì)算料堆盈虧數(shù)量、盈虧百分比、耗用盈虧數(shù)量、盈虧百分比及燒結(jié)礦礦號(hào)。

倉(cāng)位指示預(yù)警子模塊,顯示燒結(jié)機(jī)配料倉(cāng)查詢時(shí)間內(nèi)每天的倉(cāng)位,生成并發(fā)送四級(jí)報(bào)警。

4.7工藝控制模塊

工藝控制模塊含工藝秤準(zhǔn)確性自查分析子模塊,顯示燒結(jié)機(jī)配料秤準(zhǔn)確性自查分析列表。列表中顯示每天每臺(tái)工藝秤的物料信息、設(shè)定配比、作業(yè)率、交接班倉(cāng)位、料倉(cāng)供料總量,并計(jì)算理論下料量,比較并生成工藝秤的實(shí)際偏差,發(fā)送四級(jí)報(bào)警。

4.8報(bào)表模塊

根據(jù)燒結(jié)車間的要求,L2管理系統(tǒng)自動(dòng)生成燒結(jié)車間的班報(bào)表和日?qǐng)?bào)表。生產(chǎn)報(bào)表模塊分班報(bào)表和日?qǐng)?bào)表兩個(gè)子模塊。

4.9通信維護(hù)模塊

通信維護(hù)模塊包含原料通信表、配料維護(hù)表、燒結(jié)維護(hù)表、成品通信表、流程選擇監(jiān)視5個(gè)子模塊,用于維護(hù)燒結(jié)二級(jí)系統(tǒng)與公司綜合二級(jí)系統(tǒng)之間的通信。

5結(jié)語

燒結(jié)L2管理系統(tǒng)通過HPVMwareEsxiandvsphere虛擬機(jī)技術(shù),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)硬件的集約使用與管理:通過使用0rac1e數(shù)據(jù)庫(kù)、Visua1studio2013及WPF界面框架,實(shí)現(xiàn)燒結(jié)上下游生產(chǎn)工藝過程信息及物料成分信息的采集與分發(fā),實(shí)現(xiàn)燒結(jié)設(shè)備維護(hù)管理、設(shè)備狀態(tài)預(yù)警、生產(chǎn)指標(biāo)預(yù)警。

燒結(jié)L2管理系統(tǒng)提高了燒結(jié)車間生產(chǎn)與管理的效率,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,并提升了車間的設(shè)備作業(yè)率和利用系數(shù),最終實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)增效。該系統(tǒng)適用于燒結(jié)車間的生產(chǎn)管理,在廣泛性、經(jīng)濟(jì)性、科學(xué)性等方面都具有重大的推廣意義。