入口钢卷跟踪 篇1
关键词：传输链,自动跟踪,计量系统
莱钢集团有限公司中宽带生产线传输链5台平台秤中的1#～4#平台秤采用远程计量方式, 由发货人员在发货现场将钢卷用行车吊至平台秤上, 人工输入卷号、钢种、规格等信息, 并发出计量申请, 由计量人员在计量中心进行确认、完成计量过程。每一台秤的计量单据都可在现场打印, 用于发货、配车。5#秤是位于传输链上的在线钢卷计量秤, 在现场操作台人工录入钢卷信息、发出计量请求, 在计量中心进行确认, 完成远程计量过程。同时, 在发货班增加一台终端, 将5台秤的计量数据进行汇总, 统一在发货班打印票据, 实现5台秤的数据和票据集中管理。2010年4月, 传输链上的自动喷号机投用, 为了能够实现钢卷信息的自动跟踪, 将钢卷信息自动传输到喷号机以及在线计量秤, 开
发了钢卷信息自动跟踪计量系统。
一、系统的设计实现
1. 系统的设计框架
系统的原有计量模式如图1所示。新的计量系统按图2所示流程进行开发, 能够实现钢卷信息的自动跟踪。
2. 系统的设计思想
本系统的设计遵循先进性、安全性、实用性的原则, 并考虑到系统的扩展性, 设计为B/S和C/S相结合的结构, 该系统软件设计技术体系以微软的分层数据应用软件技术体系为框架, 底层采用SQLServer2000作为后台数据库, 业务层采用MTS (Microsoft Transaction Server) 技术。这种体系使系统升级, 维护更为简单, 使用更为安全可靠, 还可以有效延长软件的使用寿命。
3. 系统的开发
该系统采用的编程软件为Delphi 7.0, 数据库为SQL Server 2000, 系统数据库与主生产线自动控制系统之间的数据通信 (钢卷信息和生产信息等) 通过称为“软件总线”的OPC来完成。OPC (OLE for Process Control) 是一个工业标准, 它的出现为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。OPC是为了连接数据源 (OPC服务器) 和数据的使用者 (OPC应用程序) 之间的软件接口标准。
生产现场过程控制系统采用的是SIMENS PLC系统, 通过使用OPC服务器提供的自动化接口实现与生产线自控系统建立通信, 通信协议为工业以太网, 自动化接口是为基于脚本编程语言而定义的标准接口, 使用Delphi编程语言开发OPC服务器的客户应用。数据流程如图3所示。
客户端的开发工具选择ASP.NET和Delphi+ADO, 充分利用了ASP.NET和Delphi的优势, 使系统界面友好、安全性好、操作方便。在数据连接方面采用ActiveX Data Objects (ADO) , 它使客户端应用程序能够通过任何OLE.DB提供者来访问和操作数据库服务器的或者本地的数据。
4. 系统的实现
通过与控制系统建立数据通信, 客户机与服务器建立连接, 系统最终实现了钢卷信息的自动跟踪, 服务器与1#～5#平台秤计量信息的数据通信是通过安装在服务器中的另一以太网卡实现的, 计量数据与钢卷信息数据共同存放在SQL Server中, 形成最终所需要的数据。这样, 生产的每一卷钢卷在经过传输链的时候, 它自身的钢号钢种等信息连同计量信息一起, 由自动喷号机喷在钢卷上, 实现了信息的跟踪计量。
二、系统的功能
本系统主要实现了以下几个功能。
1.5#秤 (传输链) 的在线计量
与1#～4#秤不同, 5#秤是位于热线生产工艺设备———传输链的在线计量秤, 当钢卷在卷曲机卸卷开始向后部工序自动传输的过程中, 通过实现与传输链控制系统PLC的自动信息交换, 获得钢卷信息 (钢卷号、钢种、规格等) , 并将这些信息与计量数据自动匹配, 在完成钢卷传输的同时, 完成计量过程。
2. 自动判断出生产执行标准
由于钢种、规格等信息对应唯一的生产执行标准, 因此通过在系统中预先植入相应数据, 可以根据钢种、规格等信息, 自动判断出生产执行标准。
3. 实现自动计量
(上接第50页) 由于实现了与生产控制系统的自动信息交互、生产执行标准自动判断, 系统可以根据称的负荷变化情况, 进行计量数据判断和存盘, 从而完成无人工干预的自动计量。
4. 实现5台秤的计量信息共享
5台秤的计量信息都按照统一的格式和要求, 统一存储。在对外发货时, 可以根据钢卷上的喷号进行选择, 打印出相应的发货单标签。同时, 可以对全部计量信息、已打印单据信息等按照不同的要求进行查询和统计, 并能形成电子表格报表。
5. 能够实现自动喷号机的信息
自动喷号机投用后, 可以将钢卷号、钢种、规格以及由此自动生成的生产执行标准等信息传送给自动喷号机, 形成完整的喷涂内容。
三、结束语
莱钢中宽带钢卷信息自动跟踪计量系统的应用, 降低了工人的劳动强度, 提高了管理水平。
参考文献
入口钢卷跟踪 篇2
关键词钢卷信息跟踪；自动喷号技术；以太网多PLC通讯技术
中图分类号TG文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)021-0179-01
1系统概况
板带厂1500mm宽带生产线2005由大连重工首次设计制作，设计规模为年产宽带卷200万吨。其中收集区主要功能是完成钢卷打捆后成品的运输下线，初期设计有一个提升机、4个步进梁，无喷号机，人工喷号。2007增加一个成品跨，配备4个步进梁和两个运输链。生产中存在如下问题：
1）喷号区环境温度一般在300℃以上，高温辐射对工作人员身体健康造成很大伤害。其次由于收集操作人员与现场喷号人员配合不默契，经常出现钢卷喷号过程中，2#步进梁发生平移，极易发生烫伤及人身伤害事故。
2）由于钢卷喷号的工作性质是频次较高的重复性工作，技术含量相对较低，对现场工作人员素质要求较低，但同时要求喷号人员具备较高的责任心，才能保证钢卷成品的规格型号准确无误。
3）原始设计中在3#梁西侧安装一台计量称，用于钢卷的远程计量。由于需要操作工手动输入计量钢卷的各项信息，操作繁琐并且容易出错。
4）自动化钢卷号只传递到卷取机部位，卷取机后取卷小车、1#步进梁、提升机、2#步进梁由PLC540控制，3#步进梁、1#运输链等设备由PLC610控制，这两套PLC和卷取机无通讯。
基于以上原因，在1500mm宽带生产线收集区1#运输链处安装一套全自动喷号机，在热带钢卷的圆柱面和端面上喷印。喷号机基于标准的工业机器人，机器人采用ABB公司的6650型机器人。喷印头采用了7喷嘴技术，喷印头在6轴上安装。机器人根据在钢卷上的喷印位置移动喷印头。同时，配置SiemensOP270操作面板，实时显示喷印内容、机器状态和故障信息，实现人机对话。系统操作模式可实现维护模式、半自动模、自动模式切换。喷印内容由以及自动化系统通过以太网接口传输，喷印过程自动启动。同时增加钢卷自动喷号流程，基于一级自动化控制系统，实现对16组成品钢卷信息的全过程跟踪，通过构建工业以太网，完成与自动喷号机在网络层上的通讯和整合，实现了信息跟踪-数据传输-自动称重-自动喷印的生产过程自动化。既解决现场喷号的安全隐患，降低工作人员的工作频率，有效提高工作效率，减少工作失误。
2技术改造方案的研究与确定
在收集区1#运输链处安装一套全自动喷号机，全自动喷号机在热带钢卷的圆柱面和端面上喷印。喷号机基于标准的工业机器人，机器人采用ABB公司的6650型机器人。喷印头采用了7喷嘴技术，喷印头在6轴上安装。机器人根据在钢卷上的喷印位置移动喷印头。
喷印的钢卷信息（包括钢卷号，钢种号，规格等信息）先由卷取机PLC经以太网传递给运输区PLC540，在PLC540内编辑钢卷信息传递逻辑后，由运输链PLC540通过以太网发送至喷号机的上位计算机系统，实现自动喷号。
由于钢卷传送和喷号分别由PLC540、PLC610、喷号机PLC实现，这3套PLC要有可靠的逻辑连锁保证设备安全运行，防止掉钢和运输链移动中喷号机动作发生碰撞等事故。
喷号机操作画面，如图1所示。
通过在卷取机和PLC540建立以太网TCP协议连接，实现钢卷信息的传递。接收自动化二级钢卷信息。根据现场激光检测器和步进梁平移阀的状态进行PLC逻辑编程，生成钢卷移动标志，向后面的设备传递钢卷信息。
由于自动化提供的钢卷信息格式钢卷号、钢种号是字符串格式，钢卷宽度、厚度、重量是实数格式，而喷号机喷号数据只能使用字符串格式，而且宽度、厚度显示为“宽度×厚度”我们在PLC540把钢卷信息传递个喷号机前又进行了实数转字符串处理，再进行字符串的插入、合并等编程，满足喷号机的数据要求。
图1
整个系统采用采用TCP/IP协议及WinCC监控软件达到对每一个钢卷移动实时监控、跟踪。操作工还可根据生产实际随时对每个钢卷进行数据吊销和更改，以满足钢卷取样等实际需要。
和自动化远程称量的通讯：在运输链原始设计中，3#梁西侧安装一台计量称，8#操作台内一台用于钢卷称量的客户端，用于钢卷的远程计量。由于钢卷称量时，需要操作工手动输入每一只计量钢卷的各项信息，操作繁琐并且容易出错。通过在钢卷称量客户端内增加一个网卡，利用西门子OPC软件进行编程，实现了计量系统客户端与收集区PLC540间相互通讯， PLC540可自动读出每支钢卷的重量，并通过HMI人机界面显示在钢卷跟踪画面中，为喷号机自动喷涂钢卷重量预留接口。同时计量单位从服务器上读出称重钢卷的信息，并自动写入称重系统客户端，操作人员从客户端上可以直接读出钢卷的信息，不需要再手动输入。从而实现了信息跟踪-数据传输-自动称量-自动喷印的生产过程自动化，大大减轻了现场操作人员的工作量，改善了操作人员工作环境，提高了工作效率，同时也降低了工作失误带来的损失。潜在经济效益明显。
3实施效果
实施运输链钢卷自动跟踪和自动喷号改造后，由机器手喷号取代了原有的人工确认喷涂钢卷号，有效解决现场喷号的安全隐患，大大降低工作人员的工作频率和劳动强度，有效提高工作效率，保证成品钢卷的规格型号准确无误，同时也为厂实施人员定置优化提供了有力依据。
4结论
通过实施运输链钢卷自动跟踪和自动喷号改造，通过以太网多PLC通讯，实现钢卷信息传递和多套设备安全运行连锁。研究和开发了钢卷在各个钢卷位置的跟踪、吊销功能，统一了钢卷数据格式，实现了和自动化远程秤重功能连接。
参考文献
[1]廖常初.S7 300/400 PLC应用技术,机械工业出版社,2006.
[2]苏昆哲.深入浅出西门子WINCC V6,北京航空大学出版社,2007.