煉鋼實時數(shù)據(jù)信息采集與WEB發(fā)布系統(tǒng)

崔昭武 賈宏濤 朱童峰

(河南安陽鋼鐵集團(tuán)公司第二煉鋼廠，河南 安陽 455004)

現(xiàn)代化的煉鋼生產(chǎn)面臨著較多的生產(chǎn)問題和狀況，這就需要技術(shù)人員能夠及時準(zhǔn)確的掌握煉鋼生產(chǎn)數(shù)據(jù)并整合分析。原有的煉鋼儀表系統(tǒng)在改造之前，基本上無法滿足煉鋼需要，生產(chǎn)數(shù)據(jù)滯后，而且生產(chǎn)現(xiàn)場二次儀表繁多，所以急需對現(xiàn)有煉鋼生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行信息化改造。

1 項目論證

近年來，第二煉鋼廠對各生產(chǎn)單元進(jìn)行了多次自動化技術(shù)改造，逐步實現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐和鑄機(jī)計算機(jī)控制，改造后的自動化系統(tǒng)由轉(zhuǎn)爐本體數(shù)據(jù)、輔助煉鋼數(shù)據(jù)、SQL數(shù)據(jù)庫及Web發(fā)布等部分組成。具體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 信息網(wǎng)絡(luò)實時采集及Web發(fā)布系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

隨著自動化控制的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過程以及生產(chǎn)設(shè)備的PLC控制已經(jīng)由單線/單機(jī)控制逐步向網(wǎng)絡(luò)化控制過渡，我們利用OPC技術(shù)，通過WinCC建立S7PLC監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的方法，利用OPC協(xié)議來組建整個系統(tǒng)架構(gòu)。

采用Windows2008操作系統(tǒng)和SQLServer 2005數(shù)據(jù)庫搭建數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，C#為編程工具。上位機(jī)操作系統(tǒng)采用Windows2000，監(jiān)控軟件采用組態(tài)王實現(xiàn)工業(yè)自動化軟件，通過VB6.0編寫的程序做為采集客戶端將PLC數(shù)據(jù)傳入實時數(shù)據(jù)庫中。

2 項目實施

煉鋼信息網(wǎng)絡(luò)實時采集及Web發(fā)布系統(tǒng)的實施由轉(zhuǎn)爐部分和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)兩部分組成。

2.1 轉(zhuǎn)爐部分

1)利用PLC來控制氧槍儀表，監(jiān)控氧氣信號的工作狀態(tài)。

轉(zhuǎn)爐、氧槍、散裝料的儀表控制用PLC，氧槍部分PLC主要監(jiān)控氧槍氣、水同路控制信號工作狀態(tài)。

2)安裝5V繼電器(開關(guān)量)來根據(jù)轉(zhuǎn)爐傾角來判斷出鋼狀態(tài)。

3)安裝雷達(dá)料位計監(jiān)控散裝料裝入量。

4)將轉(zhuǎn)爐的吹煉時間、出鋼時間、出鋼溫度、吹氬時間、氬前溫度、氬后溫度、鑄機(jī)拉速等數(shù)據(jù)通過PLC傳入實時數(shù)據(jù)庫。

5)通過天車稱重采集系統(tǒng)將爐號、鐵水重重、鋼水重量、大包重量等數(shù)據(jù)存入實時數(shù)據(jù)庫中。

2.2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件

網(wǎng)絡(luò)由三座轉(zhuǎn)爐的PLC控制器、三臺連鑄機(jī)系統(tǒng)的上位機(jī)、原料跨天車電子稱系統(tǒng)服務(wù)器、鑄錠跨天車電子稱系統(tǒng)服務(wù)器、成份溫度系統(tǒng)服務(wù)器、Web發(fā)布服務(wù)器、交換機(jī)和數(shù)據(jù)采集客戶端構(gòu)成以太網(wǎng)。

1)用SQL Server2005做為實時數(shù)據(jù)服務(wù)器(OPC采集器)。

2)VB6.0編寫的后臺程序作為數(shù)據(jù)采集客戶端。

3)用C#(AJAX技術(shù))來做數(shù)據(jù)報表的發(fā)布平臺。

數(shù)據(jù)采集和Web共享方案如下：

1)使用VB6.0編寫的后臺程序用于采集成分溫度系統(tǒng)、鐵水sap系統(tǒng)、調(diào)度指揮翻牌系統(tǒng)、終點成分系統(tǒng)、原料跨、鑄錠跨天車電子稱重量的數(shù)據(jù)。

2)然后用C#將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，處理，發(fā)布。

3)利用了當(dāng)今比較先進(jìn)的AJAX技術(shù)使PLC的上位機(jī)WINCC界面可以在網(wǎng)頁上傳輸，直接反映現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)。

4)在轉(zhuǎn)爐操作室、鑄機(jī)操作室各設(shè)三臺監(jiān)控計算機(jī)，操作工監(jiān)控生產(chǎn)作業(yè)過程，包括顯示過程畫面和實時數(shù)據(jù)，同時可查看歷史趨勢圖。

3 項目效果

系統(tǒng)自投用以來，運行穩(wěn)定可靠，具備了以下功能：

1)令現(xiàn)場監(jiān)控層里設(shè)備不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)雜亂、監(jiān)控點多且分散的狀況趨向合理，并使數(shù)據(jù)監(jiān)視與控制得以有效的分開，便于開發(fā)和維護(hù)。

2)能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實時和歷史數(shù)據(jù)處理、報警和安全機(jī)制、流程控制、動畫顯示、趨勢曲線和報表輸出及生產(chǎn)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能。

3)替代了原有的 iHistorian的OPC采集器，直接通過VB6.0編寫的后臺程序從OPC Server中讀取數(shù)據(jù)，極大地節(jié)省了開支。

4)在現(xiàn)場的終端提供了友好的人機(jī)界面，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集成，方便了人工的操作，使工人對現(xiàn)場設(shè)備運行情況有了直觀、準(zhǔn)確的了解。

5)設(shè)計實現(xiàn)了實時數(shù)據(jù)報表和歷史數(shù)據(jù)報表，實時數(shù)據(jù)報表顯示5S鐘顯示一次實時值，歷史數(shù)據(jù)報表可按日期、班次、爐號等條件篩選數(shù)據(jù)，設(shè)置了查詢和打印功能，統(tǒng)計清晰方便。

6)對用戶權(quán)限做了細(xì)致的劃分，操作工只能使用系統(tǒng)功能，不能修改參數(shù)設(shè)置;技術(shù)員除了操作工權(quán)限外還可以查看設(shè)備屬性，修改控制參數(shù)，管理員則可以實現(xiàn)系統(tǒng)的全部功能，配置系統(tǒng)參數(shù)。

［1］李勝先，王全德，陳義，李祥和.Windows下基于主機(jī)的訪問控制研究與實現(xiàn)［J］.微計算機(jī)信息，2005(11)：21—23

［2］常青，張卡.DDE與COM技術(shù)在組態(tài)軟件開發(fā)中的應(yīng)用［J］.電子技術(shù)應(yīng)用，2004(11)

［3］王運堅.《VISUAL BASIC 6.0應(yīng)用指南》［M］.北京：人民郵電出版社，1998.