力控eForceCon组态软件在烧结系统中的应用
日期：2010-5-21 9:37:27 点击：
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摘要：烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是将铁矿粉、粉（无烟煤）和石灰按一定配比混匀。经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行均有一定意义，本文采用力控SCADA软件eForcecon结合实时数据库产pSpace实现对烧结工程的实施监控并为生产制造系统（MES）提供基础数据。
冶金企业全流程生产包括矿山开采、原料、焦化、烧结、炼铁、炼钢和轧钢等生产过程。钢铁企业生产过程流程前一阶段即冶炼阶段以化学反应为主，包括焦化、烧结、炼铁、炼钢，其生产过程基本连续，属连续型生产过程。后一阶段即轧制阶段以物理变化为主，轧钢的这些工艺又具有离散型生产企业的某些特征。目前，冶金企业所追求的已不仅仅是某一个生产工序的自动化控制水平，而是企业整体的综合自动化水平，因此需要生产实时信息、自动化技术、综合管理的集成，从而使生产信息真正成为企业资源，同时进一步来完成信息流、物流与资金流的集成，最大程度的提高企业的运行效率及过程优化。
由于冶金行业的生产过程管理和企业日常事物管理的结合是不可分割的，现代SCADA系统软件要保证信息流的分层次流动适合于不同的管理需要，要结合计算机与网络技术来实现企业各种生产技术的集成，因此实时高性能数据库和与通用数据库的开放接口是生产设备的分布式管理和监控的基石，力控系列HMI/SCADA监控组态软件结合了实时数据库、工业通讯、计算机网络、编译技术、操作系统管理、冗余与容错技术、三维动画、图像和声音多媒体等多种技术，保证了真实客观地反映设备生产过程的状态和企业信息集成的需要。
烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是将铁矿粉、粉（无烟煤）和石灰、高炉炉尘、轧钢皮、钢渣按一定配比混匀。经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行均有一定意义。下面以钢铁行业的烧结过程来阐述力控系列软件的应用。
某烧结自动控制系统要完成铁料上料系统、燃料系统、配料混合系统、烧结冷却及抽风系统、成品整粒筛分系统、返矿及铺底料系统、给排水系统、除尘系统等过程的控制。全厂集中控制室设在烧结车间的主控楼内，内设2台PC SERVER（服务器）、1台EWS（工程师站）、5台OS（操作站）、2台打印机、（其中1台为网络打印机）、1套多媒体报警系统等。
系统采用西门子S7-400 PLC作为下位机， PLC用CP443以太网模块和上位机进行通讯以交换系统运行数据。
上位软件采用北京三维力控科技SCADA组态软件eForceCon结合力控实时历史数据库pSpace实现对烧结工程的实施监控并为生产制造系统（MES）提供基础数据。力控eForceCon提供集成化的设计环境，对从工程模板创建、数据模型与画面模型等都进行了完整的模板化设计，支持窗口模板、画面模板、对象模板，支持自定义属性、方法、事件等，同时可以将动态变量与属性进行自定义关联，方便操作与开发、支持多人协作与远程部署工程，支持工程模型的导入与导出、方便快速进行工程组态，支持系统文件与工程文件的在线升级与动态维护支持调度系统大画面的无极放大、缩小、拖动、鹰眼导航漫游，支持工程分辨率的自动调整，系统支持一机多屏配置，方便构建大型调度系统的总揽画面。
设备流程页
设备流程页主要显示设备的状态和流程的启停情况。胶带启停、料仓的仓位、料量、料温、烧结机联调系数和速度设定以及一些故障信息，如胶带跑偏等，并可用不同的颜色来表示当前状态为正常还是异常。
报警页
报警页用来显示设备的各种故障报警信息，包括设备的二度跑偏，打滑，故障停车以及流程冲突等。当报警信号产生时，计算机内部扬声器鸣响秒，提示有故障报警，进入报警页就可以看到所产生的故障信息。
趋势页
以曲线形式显示采集模拟量数据变化趋势，如各皮带输送机的电流值、水泵组出口压力、流量、温度，吸水井液位，以及各个料仓的料位值，混匀槽的料重量值等等，可以打印输出。
实时报表页
实时显示当前时间的各皮带输送机的电流值、水泵组出口压力、流量、温度，吸水井液位，以及各个料仓的料位值，混匀槽的料重量值等等，可以打印输出。
历史报表页
查询指定时间内的各皮带输送机的电流值、水泵组出口压力、流量、温度，吸水井液位，以及各个料仓的料位值，混匀槽的料重量值等等，可以打印输出。
1、用分散控制和集中管理的分布式控制模式，，以基础自动化级和过程自动化级构成二级控制系统网络，采用EIC（电器仪表计算机）一体化设计，控制层完成数据采集和过程控制等工作，监控管理层完成人机界面、协调控制等工作。
2、完成的系统稳定、可靠、兼容及扩展性好，基础过程具有数据采集、过程控制、参数指示、越限报警、画面显示、存储、打印生产报表等功能。
3、支持实现生产优化控制，可以利用基础的自动化数学模型，以获得优质烧结产品、低原燃料消耗以及工艺过程优化控制。如：优化配料、水分优化控制、温度优化控制等。
4、L2级完成生产过程的操作指导，作业管理，处理及储存、通信等。包括生产过程的数据采集、储存，生产计划排产、调度，生产状态检测、设备状态监测及生产管理等功能。
5、提供对L2级需要采集处理来自基础自动化的实时数据的接口，并接受来自L4的生产计划等信息，同时还要将处理后的生产消耗、设备运行等信息上传到L4。
6、 保证了该系统不仅内部的信息交换是无障的，而且可方便的与其他分厂自动化系统实现互访以及接入更高一级的企业级管理系统，从而实现了不同系统之间的数据信息的无缝结合，即整个企业数据信息的透明化，可进一步实现透明工厂的模式。
采用先进的工艺和技术基于力控eForceCon组态软件的烧结系统满足现场的工艺要求，监控界面操作简单方便、结构清晰，使烧结的技术层次和经济指标得到较大提高，烧结控制系统通过工业传输网络，将各信息点汇聚到控制中心，在控制中心即可达到操作、监视全部系统的目的，不仅使操作得心应手，而且采用数据库存储历史数据，为生产制造执行系统（MES）提供数据基础。
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摘要：烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是将铁矿粉、粉（无烟煤）和石灰按一定配比混匀。经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行均有一定意义，本文采用力控SCADA软件eForcecon结合实时数据库产pSpace实现对烧结工程的实施监控并为生产制造系统（MES）提供基础数据。
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一、概述
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冶金企业全流程生产包括矿山开采、原料、焦化、烧结、炼铁、炼钢和轧钢等生产过程。钢铁企业生产过程流程前一阶段即冶炼阶段以化学反应为主，包括焦化、烧结、炼铁、炼钢，其生产过程基本连续，属连续型生产过程。后一阶段即轧制阶段以物理变化为主，轧钢的这些工艺又具有离散型生产企业的某些特征。目前，冶金企业所追求的已不仅仅是某一个生产工序的自动化控制水平，而是企业整体的综合自动化水平，因此需要生产实时信息、自动化技术、综合管理的集成，从而使生产信息真正成为企业资源，同时进一步来完成信息流、物流与资金流的集成，最大程度的提高企业的运行效率及过程优化。
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由于冶金行业的生产过程管理和企业日常事物管理的结合是不可分割的，现代SCADA系统软件要保证信息流的分层次流动适合于不同的管理需要，要结合计算机与网络技术来实现企业各种生产技术的集成，因此实时高性能数据库和与通用数据库的开放接口是生产设备的分布式管理和监控的基石，力控系列HMI/SCADA监控组态软件结合了实时数据库、工业通讯、计算机网络、编译技术、操作系统管理、冗余与容错技术、三维动画、图像和声音多媒体等多种技术，保证了真实客观地反映设备生产过程的状态和企业信息集成的需要。
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烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是将铁矿粉、粉（无烟煤）和石灰、高炉炉尘、轧钢皮、钢渣按一定配比混匀。经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行均有一定意义。下面以钢铁行业的烧结过程来阐述力控系列软件的应用。
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二、解决方案
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某烧结自动控制系统要完成铁料上料系统、燃料系统、配料混合系统、烧结冷却及抽风系统、成品整粒筛分系统、返矿及铺底料系统、给排水系统、除尘系统等过程的控制。全厂集中控制室设在烧结车间的主控楼内，内设2台PC SERVER（服务器）、1台EWS（工程师站）、5台OS（操作站）、2台打印机、（其中1台为网络打印机）、1套多媒体报警系统等。
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上位软件采用北京三维力控科技SCADA组态软件eForceCon结合力控实时历史数据库pSpace实现对烧结工程的实施监控并为生产制造系统（MES）提供基础数据。力控eForceCon提供集成化的设计环境，对从工程模板创建、数据模型与画面模型等都进行了完整的模板化设计，支持窗口模板、画面模板、对象模板，支持自定义属性、方法、事件等，同时可以将动态变量与属性进行自定义关联，方便操作与开发、支持多人协作与远程部署工程，支持工程模型的导入与导出、方便快速进行工程组态，支持系统文件与工程文件的在线升级与动态维护支持调度系统大画面的无极放大、缩小、拖动、鹰眼导航漫游，支持工程分辨率的自动调整，系统支持一机多屏配置，方便构建大型调度系统的总揽画面。
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设备流程页
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设备流程页主要显示设备的状态和流程的启停情况。胶带启停、料仓的仓位、料量、料温、烧结机联调系数和速度设定以及一些故障信息，如胶带跑偏等，并可用不同的颜色来表示当前状态为正常还是异常。
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报警页
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报警页用来显示设备的各种故障报警信息，包括设备的二度跑偏，打滑，故障停车以及流程冲突等。当报警信号产生时，计算机内部扬声器鸣响秒，提示有故障报警，进入报警页就可以看到所产生的故障信息。
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趋势页
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以曲线形式显示采集模拟量数据变化趋势，如各皮带输送机的电流值、水泵组出口压力、流量、温度，吸水井液位，以及各个料仓的料位值，混匀槽的料重量值等等，可以打印输出。
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实时报表页
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实时显示当前时间的各皮带输送机的电流值、水泵组出口压力、流量、温度，吸水井液位，以及各个料仓的料位值，混匀槽的料重量值等等，可以打印输出。
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三、基于eForceCon组态软件烧结系统的功能
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1、用分散控制和集中管理的分布式控制模式，，以基础自动化级和过程自动化级构成二级控制系统网络，采用EIC（电器仪表计算机）一体化设计，控制层完成数据采集和过程控制等工作，监控管理层完成人机界面、协调控制等工作。
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2、完成的系统稳定、可靠、兼容及扩展性好，基础过程具有数据采集、过程控制、参数指示、越限报警、画面显示、存储、打印生产报表等功能。
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3、支持实现生产优化控制，可以利用基础的自动化数学模型，以获得优质烧结产品、低原燃料消耗以及工艺过程优化控制。如：优化配料、水分优化控制、温度优化控制等。
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4、L2级完成生产过程的操作指导，作业管理，处理及储存、通信等。包括生产过程的数据采集、储存，生产计划排产、调度，生产状态检测、设备状态监测及生产管理等功能。
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5、提供对L2级需要采集处理来自基础自动化的实时数据的接口，并接受来自L4的生产计划等信息，同时还要将处理后的生产消耗、设备运行等信息上传到L4。
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6、 保证了该系统不仅内部的信息交换是无障的，而且可方便的与其他分厂自动化系统实现互访以及接入更高一级的企业级管理系统，从而实现了不同系统之间的数据信息的无缝结合，即整个企业数据信息的透明化，可进一步实现透明工厂的模式。
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四、小结
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采用先进的工艺和技术基于力控eForceCon组态软件的烧结系统满足现场的工艺要求，监控界面操作简单方便、结构清晰，使烧结的技术层次和经济指标得到较大提高，烧结控制系统通过工业传输网络，将各信息点汇聚到控制中心，在控制中心即可达到操作、监视全部系统的目的，不仅使操作得心应手，而且采用数据库存储历史数据，为生产制造执行系统（MES）提供数据基础。
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