行车及铁钢包调度系统在炼钢厂的应用 |
| 2012-09-05 16:35 作者：王中毅 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网9月5日消息 《硅谷》杂志2012年第14期刊文称，简要介绍行车及铁钢包调度系统的软硬件结构，系统方案及典型技术内容，说明该系统在钢铁行业炼钢领域的应用意义及价值。
对于现代化炼钢生产来讲，铁钢包的定位跟踪及包况管理对产品质量控制具有重要影响，同时对车间内每部行车的位置跟踪及有效调度则直接影响到炼钢车间的整体运转效率。
对于每个炉次来讲，从铁水倒罐开始，系统根据铁包和钢包用包计划将炉号和相应的钢包号挂钩，一直跟踪到精炼、连铸，直到浇注完毕，确保对每个炉次的铁包、钢包的周转情况进行全流程的跟踪和管理。
对于每个铁包、钢包来讲，跟踪铁包、钢包的在线、离线、下线各个阶段的运转和维修情况，确保对每个铁包、钢包的全寿命的跟踪和管理。
对于每部行车来讲，跟踪每部行车的行车指令以及指令的实际执行情况，确保每部行车的高效运行；从而确保整个炼钢厂从预处理－>转炉－>精炼－>浇注的正常生产节奏。
行车及铁钢包调度系统完善了炼钢生产的整体自动化与信息化控制体系，有效支撑了生产效率和产品精度的提高。
1系统设计说明
1.1系统设计思想
1）炼钢MES下达生产计划后，铁包、钢包管理室操作工根据生产计划的要求及铁包、钢包的实际情况，编制用包计划；而且根据每个炉次的预定生产路径和实际生产情况，行车调度模块发送行车指令，实施跟踪铁包、钢包的实际周转状况。
2）从行车吊运处开始，整个炼钢厂的铁钢包的吊运必须通过本应用系统的行车指令模块完成，原则上不允许无指令吊运。整个系统由铁钢包管理计算机系统和行车无线定位系统二大部分组成。
3）根据生产工艺要求和控制要求，采用当今成熟的新技术、新设备、新成果，使系统具有适用性，可靠性和可维护性。
1.2系统硬件构成
铁钢包跟踪及行车调度系统是由一台独立的惠普服务器组成的计算机系统，通过以太网实现同炼钢MES（生产管理）系统和相关L2进行通信；所有的通信均采用TCP/IPSOCKET或遵循甲方的数据通信规约。PC操作终端共5台，一台PC终端在L2中心机房作为维护和开发用；一台PC终端放在炼钢调度室使用；两台PC终端放在热修操作室使用，一台PC终端放在冷修操作室使用。
网络结构简图如图1所示：
图1网络结构简图
1.3系统软件构成
操作系统：微软WindowsServer2003简体中文标准版；
数据库软件：Oracle10G标准版；
数据库后台开发软件：VISUALC#，VISUALC++2008；
应用开发软件：MicrosoftVisualStudio.Net2008；
中间件软件：BaosightiPlature；
通讯软件：BaosightXCOM_PCS通讯软件。
2系统应用功能说明
铁钢包跟踪及行车调度系统分为两个子系统：铁钢包跟踪L2系统和行车无线定位系统。铁钢包跟踪L2系统包括以下子模块：行车在线调度模块、在线下线铁包钢包管理模块、以及相关工序实时运转状况收集处理。
2.1行车无线定位子系统
无线定位子系统接收并执行铁钢包跟踪L2系统发送的行车指令，并实时汇报行车作业情况的当前位置。
2.2行车在线调度模块
行车调度管理人员在本系统提供的终端前实时了解整条生产线的生产情况、掌握铁包和钢包计划以及行车的实际使用情况。根据铁包计划和钢包计划，手工编制行车吊运指令发送给相应的行车，同时收集行车实绩数据。
2.3在线铁包管理模块
在线铁包管理范围主要指正在运行的铁包管理，对其管理的主要内容有：称量实绩数据收集，包的状况管理，包的实际位置跟踪等。铁包管理人员根据炼钢连铸区MES系统下达出钢计划，结合铁包的实际使用情况，编制铁包计划，并进行相应处理。
2.4在线钢包管理模块
在线钢包管理范围主要指正在运行的钢包管理，对其管理的主要内容有：称量实绩数据收集，包的状况管理，包的实际位置跟踪等。钢包管理人员根据炼钢连铸区MES系统下达的出钢计划，结合钢包的实际使用情况，编制钢包计划，并进行相应处理。
2.5下线铁包管理模块
下线铁包管理指的是进入修砌位铁包管理，管理的内容主要包括：包的修理情况、包的耐材厂家、包的工作层、永久层更换情况、包的烘烤开始/结束时间、包的场所等。下线铁包管理功能完全是操作者人工管理，本子系统仅提供输入画面，并写入数据库供查询。
2.6下线钢包管理模块
下线钢包管理是对进入修砌位的钢包的管理，管理的内容主要包括：包的修理情况、包的耐材厂家、包的工作层、永久层更换情况、包的烘烤开始/结束时间、包的场所。下线钢包管理功能完全是操作员人工管理、本子系统仅提供输入画面。记录最新的数据以供查询。
2.7相关工序实时运转状况收集和查询模块
对每个工序的运转状况进行实时收集，并提供运转状况显示画面，行车调度可根据运转状况中某工序的处理信息，编制吊运命令。
2.8操作画面
作为人机界面为过程计算机操作人员提供生产管理画面。主要为设备管理画面、生产管理画面、作业信息画面、维护画面等。
图2功能结构简图
3工艺流程说明
根据炼钢MES系统下发转炉的出钢计划，操作人员编制铁包计划，铁包进入倒罐坑等待鱼雷罐车，倒罐结束后铁包离开倒罐坑，操作人员编制行车指令指挥行车吊运进入脱硫工位，脱硫结束后离开脱硫工位，到转炉炉前等待行车吊运命令，进行转炉的铁水装入。
操作人员根据炼钢MES系统下发转炉的出钢计划，结合转炉的出钢时刻和钢包的实际情况编制包计划，将包号和炼钢MES的计划顺序号进行绑定，包计划的信息发送给相关系统。
铁钢包跟踪及行车调度系统接收物流跟踪管理系统发过来的废钢实绩信息，调度人员根据废钢实绩指挥行车将废钢料槽加入到某个转炉中，在将废钢加入转炉后，铁钢包跟踪及行车调度系统将加入到特定转炉的实绩反馈给物料跟踪管理系统，由物料跟踪管理系统再将实绩信息传给转炉L2系统。
操作人员根据包计划信息和转炉出钢时刻，发送行车指令指挥精炼跨行车将所需的空包吊运转炉过跨台车线上，然后通过过跨台车将空包送到转炉出钢位进行受钢。
出钢结束后到测温取样位进行测温取样，然后钢包运行分两种情况：情况一是钢包到LF/RH进行继续处理，情况二是将钢包直接上连铸回转平台。如果是第一种情况，则将钢包台车开到精炼跨的吊运位，通过行车指令指挥精炼跨行车将钢包吊到LF/RH的台车线上，进行二次精炼处理，处理结束后，至钢水接受跨RH或LF钢水罐吊运位，等待连铸浇铸。如果是第二种情况，则将钢包台车开到钢水接受跨的吊运位，通过行车指令指挥钢水接受跨行车将钢包吊到相应连铸机的大包回转台上。
连铸正常浇注完毕后，通过行车指令指挥钢水接受跨的行车将钢包吊到倾翻台进行倾翻操作。倾翻结束后，指挥行车将空包吊到过跨台车线上进行包的周转使用或吊到维修位进行检修操作。
连铸浇注异常需要钢水返送时，通过行车指令指挥钢水接受跨的行车将钢包吊到相应的过跨跨台车线上。通过钢包台车将返送钢水进入相应工位进行处理。
4与转炉二级系统通讯
通信方式：采用数据库本身提供的一种数据直连技术进行数据交互的方式（Dblink），相对于socket电文的通信方式而言。在该种方式下，所有下发的电文都是预先写入本地指定的数据表中，并等待对方来取；所有读取的数据都是到对方规定的数据表中去索取。
电文号：6位ascii标识，用来唯一标识某一类业务数据。默认前2位是发送端代号，中间2位是接收端代号。
应用中间表：双方应用事先约定好的通信中间表。其中下发的应用中间表都是建立在本地一侧数据库中；所有上传读取的应用中间表都建立对端数据库一侧。
双方数据库的种类仅限目前主流数据库ORACLE。本地数据库的应用中间表必须提供给对方系统登陆用户一定的操作权限，包括select，insert，update等。
一个电文号唯一的对应一张应用中间表。
每张应用中间表的表名不超过64字节，字段类型仅限CHAR，NUMBER，DATE三种类型。
每张应用中间表必须预留4个控制字段：
MSG_COUNTER：关键字段，所有写入中间表记录的MSG_COUNTER不能相同且数值根据电文插入时序性先后自行增加。
MSG_STATUS：处理标志位。当MSG_FLAG=0，代表该电文未被处理；MSG_FLAG=1，代表该电文处理成功；MSG_FLAG=2，代表处理失败。
MSG_WRITETIME：写入记录时间字段，由发送方负责写入，14位，格式“YYYYMMDDHHMMSS”
MSG_READTIME：读取记录时间字段，又接收方负责更新，14位，格式“YYYYMMDDHHMMSS”
下面以Level3下发电文给Level2为例，说明整个DBLink数据收发的一个流程：
1）L3组织一条发送数据并写入本地的应用中间表A，并设置MSG_STATUS=0。
2）L2轮询应用中间表A，查询MSG_STATUS=0的记录。
3）L2取出相关数据记录并做相关数据处理。
4）L2根据处理情况置MSG_STATUS标志位及MSG_READTIME。
5）L3定期清理应用中间表A中MSG_STATUS=1的记录，并对MSG_STATUS不等于1的记录做相应错误处理。
Level2上传数据给Level3的流程与上述流程完全一致。（原文载于《硅谷》杂志2012年第14期，硅谷网及《硅谷》杂志版权所有，未经允许禁止转载） |
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