Автоматизированная система слежения за металлом на стане 450

Посадка горячей заготовки транзитом производится по тем же документам, что и посадка холодной заготовки. Предварительная информация о плавке передается с ПУ11 НЗС ОЦ контролером ОТК НЗС ОЦ контролеру ОТК ССЦ.

Бригадир отделки набирает контрольный пакет из штанг одной мерной длины, производит его взвешивание и определение коэффициента пересчета по соответствующей таблице. Результаты контрольного взвешивания заносятся в специальный журнал.

Клеймовщик-весовщик ведет весовую ведомость (приемо-сдаточная накладная), которая по концу смены сдается в ПРБ для подведения итогов работы.

При отгрузке металла заполняется железнодорожная накладная на отгрузку и сертификат качества.

Операторы ПУ фиксируют замечания по производству в сменных журналах.

 

 

1.2 Автоматизированная система слежения за металлом на стане 450

1.2.1 Общие сведения

 

Наименование системы: Прокатное производство. Среднесортный цех, стан 450. Автоматизированная система слежения за металлом в технологическом потоке стана 450, на базе ЭВМ “Siemens” PR-330.

Разработчиком системы являлся генеральный проектировщик стана 450 - завод ЖДЯС(ЧССР), заказчиком –прокатное производство.

1.2.2 Назначение системы

 

Автоматизированная система предназначена для:

• слежения за металлом в технологическом потоке стана;

• предоставления необходимой информации технологическим постам о металле и режимах работы технологического оборудования;

• автоматизации рабочих мест операторов от ПУ2 до ПУ44.

1.2.3 Цели создания  системы

 

Целью создания системы является повышение качества продукции за счет принятия более оптимальных решений организаторами производства и технологическим персоналом вследствие:

 

-   повышения информативности  рабочих мест технологических  участков;

-   своевременного и  достоверного получения технологической  информации организаторами производства;

-   сокращения времени  получения информационного цикла;

-  повышения достоверности  и оперативности учета и контроля  показателей производства.

1.2.4 Состав объекта  автоматизации

 

Объектом контроля АСС является технологическая цепочка прохождения партии металла по стану 450 среднесортного цеха. Контроль осуществляется на основе информации, получаемой от датчиков движения, смежных АСУ и локальных систем автоматизации, а также вводимой персоналом на технологических участках:

• пост управления загрузочными решетками (ПУ2) (ниже будет подробно описана работы АРМа ПУ2)

• пост управления посадкой и выдачей из печей (ПУЗ);

• пост управления черновой группой клетей (ПУ4);

• пост управления чистовой группой клетей и раскройными ножницами (ПУ5);

• пост управления сбросом и распределением на холодильнике (ПУ6);

• пост управления правой и левой стороной холодильника (ПУ7,8);

• пост управления порезкой на адъюстаже (ПУ 11,21,31,41) ;

• пост управления транспортировкой на адъюстаже (ПУ12,22,32,42);

• пост управления пакетированием на адъюстаже (ПУ13,23,33,43);

• весовая адъюстажа (ПУ 14, 24, 34, 44).

И рабочих местах:

• диспетчер ССЦ;

• диспетчер адъюстажа ССЦ;

• начальник ССЦ;

• нагревальщик металла.

 

 

1.2.5 Функции постов  управления

 

В настоящее время на постах управления работа ведется следующим образом:

1) ПУ2 находится в начале среднесортного цеха. Он предназначен для приемки заготовок, поступающих с холодильника обжимного цеха, контроля качества и учета поступающего металла, предоставления информации по плавкам персоналу постов в потоке стана, а также для посадки заготовок в печи.

  Посадчик получает из обжимного цеха «Путевку на плавку», сопровождающую прибывший металл. Вносит данные по плавке в ЭВМ на пульте, заполняет от руки сменный график и график работы методических печей.

Данные по химическому составу плавки и замечания по качеству металла и отдельным заготовкам поступают из обжимного цеха в карточке на плавку.

2) ПУ3 находится в среднесортном  цехе после нагревательных печей. Он предназначен для слежения  за нагревом заготовок в методических  печах.

Нагревальщик ПУ3 лично отвечает за посад и выдачу слитков из печей, за соблюдение установленных режимов и качество нагрева. По окончанию нагрева заготовок, нагревальщик определяет порядок их выдачи, в соответствии с которым, они будут прокатываться на стане.

Если при выдаче произошел сбой (поломка оборудования, возврат заготовки, простой по техническим или другим причинам и т.д.) все изменения фиксируются в документах, ЭВМ и, при необходимости, сообщается диспетчеру среднесортного цеха.

3) ПУ-4 находится в среднесортном  цехе перед черновой группой  клетей. Он отвечает за прокатку  металла, поступающего из печей, в черновую группу клетей стана 450.

1.2.6 Структура программного обеспечения

 

При разработке АС использовалось следующее программное обеспечение:

- база данных системы разработана на основе СУБД Microsoft SQL Server 2000 под управлением операционной системы MS Windows 2003;

- разработка подсистем серверной части, а также подсистем автоматического обмена данными со смежными системами выполнена на языке программирования С++ с использованием интегрированной среды разработки Visual Studio 6.0;

- разработка клиентских программ выполнена на языке программирования Object Pascallc использованием интегрированной среды разработки Borland Delphi 7.0;

Рисунок 2 – Структурная схема АСС стана 450

 

Функциональная структура системы представлена на рисунке 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 - Функциональная структура системы

 

Функционирование сервера БД SQL направлено на прием, сбор, обработку, накопление и длительное хранение данных о плавках, прошедших через стан 450. Кроме того, функционирование сервера должно обеспечивать связь с внешними системами и подсистемами.

 

Технологический процесс обработки информации с использованием сервера БД включает:

1) получение и сохранение информации, поступающей от сервера модели и от АРМов системы;

2) сохранение истории перемещения заготовки, штанг в потоке стана;

3) проведения суточного, месячного отчета по прокатке металла;

4) ведение протокола посадки, прокатки;

5) ведение протокола настройки клетей;

6) ведение протокола предпечного взвешивания.

 

Функционирование сервера модели направлено на поддержание модели стана в согласованном состоянии. Сервер модели обеспечивает увязку признаков перемещения металла по стану с конкретной заготовкой, штангой, регистрируемого веса с заготовкой, увязку заготовки с текущей партией металла на определенном участке стана. Сервер модели реализует всю логику работы системы.

Технологический процесс обработки информации с использованием сервера модели включает:

       1) получение и обработку признаков перемещений прием предварительно обработанной информации от контроллера системы слежения, сопоставление с текущим состоянием стана, адекватное изменение этого состояния в модели.

2) контроль последовательного перемещения заготовки или штанги по стану, исключение невозможных, ошибочных перемещений.

3) обработку запроса на регистрацию партии металла , изменение состояния модели установка плавки в очередь регистрации, контроль этой очереди и сопоставление поступающих на стан заготовок с данной плавкой

4) обработку запроса корректировки информации - корректировка состояние модели на основе запроса от пользователя. Добавление, удаление заготовок, плавок.

5) регистрацию возвратов - регистрацию выхода заготовок в карман возврата

6) отработку состояния «настройка стана» с отслеживанием выхода проходящих в данном режиме заготовок на холодильник.

7) отслеживание текущего состояния модели стана и отработка ошибочных действий.

8) обработку запросов пользователей системы на изменение состояния модели стана.

 

Функционирование контроллера направлено на прием и обработку сигналов с механизмов, датчиков слежения и температуры, накопление и хранение данных о металле (заготовках) прошедших через стан 450, передачу данных по слежению на уровни обработки и отображения информации.

Технологический процесс обработки информации с контроллера включает:

1) прием сигналов от датчиков слежения - прием сигналов от датчиков слежения за металлопрокатом (фотоголовок), прием сигналов с датчиков температуры - пирометров;

2) прием сигналов с механизмов прием сигналов реза ножницами (400т, 130т, 63т), прием сигналов о движение рольгангов, механизмов печей на посадке и выдаче;

3) обработку информации - аппаратную и программную обработку принятых сигналов, обмен информацией с сервером модели;

4) ввод данных - ввод уставок и заданий, необходимых для автоматического режима работы.

 

Автоматизированная система слежения за металлом на стане 450 имеет следующие связи со смежными системами:

• обмен данными о раскрое заготовок на мерные длины (АС раскроя стана 450);
• получение информации о технологических параметрах партии заготовок, поступивших на стан 450 (АСС ОЦ, ИТС МНЛЗ, ИТС ККЦ-1, ИТС ККЦ-2);
• передача информации о готовой продукции (АС планирования и учета металлопроката передельными станами);
• обмен данными о параметрах валков (АС учета движения валков и привалковой арматуры).

Взаимосвязь системы с абонентами и другими системами представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 - Информационная модель системы

 

1.3 Слежение за металлом в горячей части стана 450

 

Граница начала слежения представлена на рисунке 5 и находится в районе поста управления №2. Граница конца слежения за положением металла в горячей части стана проходит по холодильникам стана.

Рисунок 5 - Структурная схема движения металла в горячей  части  стана 450

Перед началом операции посада новой плавки в методические печи оператор ПУ2 вводит номер плавки, номер партии, количество штук,  марку стали, признак свариваемости и экспорта, а контроллёр ОТК – хим.анализ данной плавки. Ввод этой информации возможен путём выбора соответствующей плавки из таблиц базы данных сервера обжимного цеха, либо осуществлён ручным вводом информации.   Дальнейшее слежение за металлом осуществляется по сигналам, поступающим из электронных схем и от детекторов металла. При этом формируются количественные характеристики плавки. При перемещении заготовок по стану на операторских станциях, установленных в постах управления, индицируется их текущее положение.  Для устранения возникающих в процессе слежения ошибок предусмотрена возможность корректировки информации операторами ПУ2, 3, 5, 6, 7, 8.  

 В таблице 1 представлен перечень сигналов АСС в горячей части стана 450

Таблица 1 - Перечень сигналов горячей части стана 450

Наименование сигнала					Источник сигнала
1					2
ПУ2 - Посад в печи
1. Новая плавка				- инициатива АРМ ПУ 2 1) Ручной ввод если загрузка с решеток; 2) Автоматический ввод по счетчику с квитированием из базы ОЦ, если загрузка транзитом.
2. Фотодатчик перед весами				подстуженный и холодный металл
3. ФД за весами				подстуженный и холодный металл
4. Сигнал рольганг вперед				секция за весами, из эл. схемы
5. Сигнал рольганг назад				секция за весами, из эл. схемы
6. ФД перед упором				подстуженный и холодный металл
7. Сигнал упор опущен				из эл.схемы
8. Сигнал упор понят				из эл. схемы
9    Сигнал рольганг  вперед				секция перед упором, из эл. схемы
10. Сигнал рольганг назад				секция за упором, из эл. схемы
11. Сигнал шаг вперед  печь №3				из эл. схемы
12. ФД перед печью				подстуженный и холодный металл
13. Сигнал рольганг вперед				секция перед печью №1, из эл. схемы
14. Сигнал рольганг назад				секция перед печью №1, из эл. схемы
15. Сигнал шаг вперед  печь №1				из эл. схемы :
16. ФД перед печью №2				подстуженный и холодный металл
17. сигнал рольганг вперед				секция перед печью №2, из эл. схемы
18.   Сигнал рольганг  назад				секция перед печью №2, из эл. схемы
19. Сигнал шаг вперед  печь №2				из эл. схемы
20. Коррекции				инициативы АРМ ПУ2 (устранение несоответствий возникающих при загрузке печей)
21. Подсистема взвешивания				вес заготовки
22. Пирометр				температура посада
ПУ3 - Выдача из печей
23. ФД за печью №1				горячий металл
24. Сигнал   МБВ из печи №1				из эл. схемы, сборка сигналов
25. Сигнал МБВ в печь  №1				из эл. схемы, сборка сигналов
26. ФД за печью №2				горячий металл
27. Сигнал МБВ из печи  №2				из эл. схемы, сборка сигналов
28. Сигнал   МБВ в  печь №2				из эл. схемы, сборка сигналов
29. ФД за печью №3				горячий металл
30. Сигнал МБВ из печи  №3				из эл. схемы, сборка сигналов
31. Сигнал МБВ в печь  №3				из эл. схемы, сборка сигналов
32. ФД перед клетью №1				горячий металл, задание в стан
33. ФД на ролганге возврата				горячий металл,   возврат
34. Сигнал рольганга возврата  вперед				из эл. схемы
35. Сигнал рольганга возврата  назад				из эл. схемы
З6. Коррекции, замечания				инициативы АРМ ПУЗ    (устранение несоответствий, возникающих при выдаче из печей, ввод замечаний по технологии нагрева)
37. Пирометры (6 шт.)				температура в печах по зонам
38. Сигнал рез ножниц 400тн				из эл. схемы
ПУ4 - Прокатка в черновой группе клетей
39. ФД за клетью №3			горячий металл
40. ФД за клетью №6			горячий металл
41. ФД за клетью №9			горячий металл
42. Пирометр после клети  №3			температура прокат ки
43. Пирометр после клети  №9			температура прокатки
44. Таймер			время простоев, производство за час, смену
45. Датчики оборотов привода  клетей (9шт.)			скорость прокатки
46. Токовые трансформаторы (9шт.)			нагрузки клетей
47. Датчики температуры  ПЖТ (36шт.)			аварийная сигнализация
48. Коррекции замечания			инициативы  АРМ ПУ4   (устранение несоответствий, возникающих при прокаткe, ввод замечаний по технологии прокатки)
ПУ5 - Прокатка в чистовой группе клетей
49. ФД перед ножницами 130тн	горячий металл
50. Сигнал рез ножниц 130тн - раскрой	из эл. схемы
51. Сигнал рез ножниц 130тн - зачистка, порубка	из эл. схемы
52. ФД за клетью №16	горячий металл
53. Токовый датчик клети  №16	наличие металла в клети
54. Токовый датчик клети  №15	наличие металла в клети
55. Сигнал рез ножниц 63тн	из эл. схемы
56. Сигнал положение стрелки  налево - направо	из эл. схемы
57. ФД левый холоднльник	горячий металл
58. ФД правый холодильник	горячий металл
59. Пирометр после клети  №16	температура прокатки
60. Датчики оборотов привода  клетей (7 шт)	скорость прокатки
61. Токовые трансформаторы (7шт.)	нагрузки клетей
62. Датчики температуры  ПЖТ (28шт.)	аварийная сигнализация
63. Интерфейс с системой  раскроя	ввод и вывод информации в/из системы раскроя
64. Интерфейс с системой  термоупрочнения	ввод и вывод информации в/из системы термоупрочнения
65. Коррекции замечания	инициативы АРМ ПУЗ    (устранение несоответствий, возникающих при прокатке, ввод замечаний по технологии прокатки)
ПУ6, ПУ7, ПУ8 - Холодильник
66. Сигнал шаг холодильника		из эл. схемы
67. Cигнал рольганг вперед - линия 100		из эл. схемы
68. Сигнал рольганг вперед - линия 200		из эл. схемы
69. Сигнал рольганг вперед - линия 300		из эл. схемы
70. Сигнал рольганг вперед - линия 400		из эл. схемы
71. Коррекции, замечания		инициативы АРМ ПУ6, 7, 8 (устранение несоответствий, возникающих при прокатке, ввод замечаний по технологии, простои оборудования по линиям)