過(guò)程生產(chǎn)崗位產(chǎn)量和效率統(tǒng)計(jì)核算系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

張 衛(wèi)

（河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司氣體廠，河北邯鄲056015）

1 前言

邯鋼氣體廠主要擔(dān)負(fù)著邯鋼全廠區(qū)所需的氧、氮、氬、氫氣的生產(chǎn)用氣的生產(chǎn)和液氧、液氮、液氬的銷售任務(wù)。“過(guò)程生產(chǎn)崗位產(chǎn)量和效率統(tǒng)計(jì)核算系統(tǒng)”的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用之前，空分生產(chǎn)的氧、氮、氬等產(chǎn)品的班、日、月產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)和相應(yīng)的提取率計(jì)算，班組之間生產(chǎn)效益統(tǒng)計(jì)和效率核算評(píng)比，等工作，一直采取累積值長(zhǎng)周期歷史趨勢(shì)，屆時(shí)人工目測(cè)取值，然后根據(jù)統(tǒng)計(jì)情況，人為或借助于計(jì)算器進(jìn)行當(dāng)日當(dāng)班效率產(chǎn)值等數(shù)據(jù)的計(jì)算，每月末還要進(jìn)行全月各班的總的效率產(chǎn)值等數(shù)據(jù)計(jì)算。記錄數(shù)據(jù)繁多，程序復(fù)雜，易出錯(cuò)，效率低。為了準(zhǔn)確、高效、輕便地完成上述工作，2009 年初開(kāi)始，邯鋼氣體廠決定，利用空分生產(chǎn)現(xiàn)有的DCS（PLC）平臺(tái)，開(kāi)發(fā)“過(guò)程生產(chǎn)崗位產(chǎn)量和效率統(tǒng)計(jì)核算系統(tǒng)”，主要針對(duì)該廠生產(chǎn)常用的日本橫河CS-3000/1000 DCS 系統(tǒng)和浙江中控JX-300XP/ECS-100 DCS 系統(tǒng)。

經(jīng)過(guò)幾個(gè)月生產(chǎn)狀況考察，組態(tài)編程，調(diào)試，于2009 年7 月，在日本橫河CS-1000 DCS 系統(tǒng)上試驗(yàn)，開(kāi)發(fā)取得成功。隨后在日本橫河CS-3000 DCS系統(tǒng)和浙江中控JX-300XP/ECS-100 DCS 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)取得成功。2010 年1 月，在相關(guān)空分生產(chǎn)崗位投入使用，效果顯著。

2010 年3 月，以“空分生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)核算系統(tǒng)”為題，向國(guó)家版權(quán)局申報(bào)《計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書》，于2010 年12 月21 日得以批復(fù)。證書號(hào)：軟著登字第0259085 號(hào)；登記號(hào)：2010SR070812。

2 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

2.1 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)

過(guò)過(guò)程生產(chǎn)崗位產(chǎn)量和效率統(tǒng)計(jì)核算系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)軟件日本橫河CENTUM CS1000/3000 環(huán)境下Function block 功能、Visual Basic 功能和SFC 功能，組態(tài)編程出控制程序，并利用圖形畫面功能進(jìn)行相應(yīng)的圖像顯示。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

本程序設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

3 使用說(shuō)明

3.1 系統(tǒng)記錄時(shí)間系統(tǒng)的啟動(dòng)

以邯鋼氣體廠三制氧（1#2000m3/h空分）所使用的日本橫河CS-1000DCS系統(tǒng)為例。

系統(tǒng)時(shí)間模塊投入“使用”狀態(tài)后，運(yùn)行系統(tǒng)便可相應(yīng)以時(shí)、分、秒開(kāi)始運(yùn)行。

圖1 程序設(shè)計(jì)流程圖

眾所周知，空分崗位生產(chǎn)普遍采用“四班兩運(yùn)轉(zhuǎn)”（即：白班7:30～18:30，共計(jì)11 個(gè)小時(shí)；夜班18:30～7:30，共計(jì)13 個(gè)小時(shí)）運(yùn)行模式。夜班與白班的交接時(shí)間7:30～8:00，白班與夜班的交接時(shí)間18:30～19:00；每天7:30、18:30 屆時(shí)彈出相應(yīng)時(shí)間的累積量和相應(yīng)夜白班的總產(chǎn)量，以及相關(guān)的效益、效率等等。每天16:00 屆時(shí)彈出相應(yīng)時(shí)間的累積量和一天24 h 來(lái)的總產(chǎn)量，以及相關(guān)的效益、效率等等。如圖2 氧、氮產(chǎn)量和效率情況圖，如圖3 氬產(chǎn)量、空氣消耗和效率情況圖。畫面上相應(yīng)數(shù)據(jù)屆時(shí)顯示，并顯示連續(xù)5 天。

3.2 各班次數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的啟動(dòng)

在啟動(dòng)模塊的數(shù)據(jù)端口1輸入A、B、C、D，分別代表當(dāng)班班次為甲、乙、丙、丁班，在數(shù)據(jù)端口2輸入E、F分別代表當(dāng)班班次為白、夜班。各班本月瞬時(shí)產(chǎn)量、工時(shí)、產(chǎn)值、效率統(tǒng)計(jì)，以及各班上月產(chǎn)量、總工時(shí)統(tǒng)計(jì)（白班時(shí)間和加上夜班時(shí)間總和，以h為單位）、用工工時(shí)統(tǒng)計(jì)（班組每位人員工作時(shí)間的總和，以h為單位）、產(chǎn)量效益、產(chǎn)值效率測(cè)算等功能開(kāi)始實(shí)施。下列畫面上數(shù)據(jù)開(kāi)始記錄。

圖2 氧、氮產(chǎn)量和效率情況圖

圖3 氬產(chǎn)量、空氣消耗和效率情況圖

如圖4各班次月工時(shí)和用工工時(shí)統(tǒng)計(jì)（用工工時(shí)統(tǒng)計(jì)由于系統(tǒng)硬件設(shè)施達(dá)不到，需要人工輸入）。如圖5各班次月上月產(chǎn)量和當(dāng)月屆時(shí)（截止到當(dāng)月當(dāng)日的前一天）產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)。若輸入各班次月工時(shí)和用工工時(shí)，可自動(dòng)計(jì)算出上月的產(chǎn)量效益、產(chǎn)值效率和當(dāng)月屆時(shí)的產(chǎn)量效益、產(chǎn)值效率。

圖4 各班次月工時(shí)和用工工時(shí)統(tǒng)計(jì)

圖5 各班次月上月產(chǎn)量和當(dāng)月屆時(shí)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)

3.3 各班次之間的“親情交接”設(shè)計(jì)

每天早上7:29:30和下午18:29:30，屆時(shí)彈出“即將下班的夜班人員與即將上崗的白班人員的交接親情畫面”和“即將下班的白班與即將上崗的夜班的交接親情畫面”。提醒完成交接班的各項(xiàng)內(nèi)容，以保障各班次之間的交接班順利進(jìn)行。

當(dāng)班作業(yè)人員，可以把本班生產(chǎn)發(fā)生的異常狀況，生產(chǎn)中的注意事項(xiàng)，設(shè)備運(yùn)行狀況等等一切情況，填寫在“親情備忘錄1”上。等到交接班時(shí)，會(huì)自動(dòng)顯示在相應(yīng)的“交接親情畫面”上的“交班內(nèi)容”欄。當(dāng)班作業(yè)人員，也可以把上下班路上遇到的一些道路和交通情況，填寫在“親情備忘錄2”上。等到交接班時(shí)，會(huì)自動(dòng)顯示在相應(yīng)的“交接親情畫面”上的“接班內(nèi)容”欄。若“親情備忘錄”上無(wú)內(nèi)容，屆時(shí)會(huì)顯示出如圖6的畫面。

圖6 親情交接畫面

3.4 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)周期存儲(chǔ)和報(bào)表功能

上述所有數(shù)據(jù)和文本，充分利用了D C S（P L C）系統(tǒng)平臺(tái)的報(bào)表功能，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和外備份。

3.5 系統(tǒng)升級(jí)優(yōu)化設(shè)計(jì)和端口預(yù)留

目前，由于廠區(qū)內(nèi)條件所限，D C S（P L C）系統(tǒng)不能采集廠區(qū)內(nèi)考勤設(shè)備的有關(guān)數(shù)據(jù)和信息，各班次的用工工時(shí)仍采取人為設(shè)置。缺乏科技實(shí)施措施和監(jiān)督檢查手段。當(dāng)廠區(qū)內(nèi)考勤設(shè)備可以進(jìn)行端口輸出時(shí)，可啟用D C S（P L C）系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)采集功能，將崗位上每位員工的到崗信息采集到系統(tǒng)上，科學(xué)準(zhǔn)確地計(jì)算出各班次的用工工時(shí)。

4 源程序

以日本橫河C S-1000D C S系統(tǒng)為例，運(yùn)行程序包括以下幾部分，源程序容量：1056K B(控制)，624 K B(畫面)，具體內(nèi)容略。

（1）空氣日用量、班用量運(yùn)行程序；

（2）氧、氮、氬日產(chǎn)量、班產(chǎn)量和小時(shí)產(chǎn)量；

（3）氧、氮、氬日提取率和班提取率；

（4）各班本月瞬時(shí)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)；

（5）各班上月產(chǎn)量、工時(shí)統(tǒng)計(jì)，產(chǎn)值、效率測(cè)算；

（6）“親情交接班”提醒；

（7）程序啟停控制。

5 項(xiàng)目實(shí)施后的效果

項(xiàng)目實(shí)施后，達(dá)到預(yù)計(jì)的效果，成效顯著：

（1）車間、班站、班組不用專門的人員來(lái)做核算工作，節(jié)省人力和物力費(fèi)用；

（2）減少系統(tǒng)誤差和人為誤差，各班產(chǎn)量準(zhǔn)確無(wú)誤，效率計(jì)算分明，有利于團(tuán)結(jié)協(xié)作；

（3）可以做到隨用隨查，方便各級(jí)部門查閱；

（4）統(tǒng)計(jì)核算模式有一定的推廣價(jià)值，在其他過(guò)程生產(chǎn)行業(yè)逐步予以推廣；

（5）有一定激勵(lì)作用，鼓勵(lì)先進(jìn)，激勵(lì)后進(jìn)。