钢铁自动化生产线远程监控管理系统研究

钢铁自动化生产线远程监控管理系统研究
发布时间：2021-11-17T07:15:24.545Z 来源：《新型城镇化》2021年21期作者：车秋岩
[导读] 根据钢铁自动化生产线的特点和企业集成模型，建立自动化生产线的三层信息管理的结构模型。

建龙阿城钢铁有限公司黑龙江省哈尔滨市 150300
摘要：根据钢铁自动化生产线的特点和企业集成模型，建立自动化生产线的三层信息管理的结构模型。

分析自动化生产线的信息流，建立了基于专用远程监控管理装置的自动化生产线信息集成模型，将自动化生产线的任务信息、生产信息和设备信息等有机集成，提高生产线动态调度的准确性和灵活性。

在某钢铁企业热轧生产线上实际应用中，取得了良好的应用效果。

关键词：钢铁企业；自动化生产线；信息集成；专用远程监控管理装置
1钢铁自动化生产线监控系统结构
1.1设备监控管理系统
对于生产企业而言，生产设备是企业赖以生存的物质基础。

生产活动的稳定进行和生产设备的效能得到充分的利用依赖于对设备资产进行有效的管理和维护。

这是企业管理的重要内容。

钢铁自动化生产线监控系统的设备监控管理系统是将ISO冶金自动化分级的L0级数据检测与执行和L1基础自动化结合起来，实现对设备的管控一体化，其主要功能为：（1）根据设备的实时状态信息对设备进行状态维修管理。

强化设备维护管理、确保设备完好率、最大限度降低设备故障率、减少设备维护成本、规范作业流程、提高设备的综合利用率。

根据智能化仪表记录的各种性能信息，制定正确的、最优的维修计划，并能对设备的检点维修状况进行动态管理，防止设备未及时检修造成资源的跑冒滴漏现象发生。

整理和规范管理基础数据资料、建立起适应今后发展的设备维护管理模式，在企业的经营管理中占有不可替代的重要地位。

（2）对设备生产状态进行实时监控
能够根据实时状态信息编制生产计划、制定生产工艺，使得设备生产能力趋于平衡，增加经济效益；根据生产过程监控系统发出的指令，及时对设备工艺参数进行动态调整。

1.2过程监控系统
过程监控系统的主要功能是根据生产工艺和相关的数学模型对自动化生产线上的各机组和各设备进行优化设定，以使设备处于良好的工作状态，并能够获得良好的产品质量。

过程监控系统根据任务功能的不同可以分为四个模块：数据采集和轧件跟踪子系统、过程监控子系统、轧机控制子系统和实用工具子系统。

1.3生产监控管理系统
钢铁自动化生产线生产监控管理系统管理范围主要是从上层管理系统将合同订单划分到生产线开始，然后对下发的合同订单任务进行处理、质量设计、制定生产计划、协调各生产工序、收集生产实绩、对库存和质量进行管理。

生产监控管理系统的功能主要包括生产任务管理、生产信息收集并形成技术信息和质量管理。

钢铁企业作为制造型企业，它的目标就是以生产出的钢铁产品作为自己的盈利和生存手段，它必须用最少的资源消耗，获取最大的增值。

资源的获取、转换和分配是通过它的计划与控制来完成的。

编制满足需求数量和交付期的计划，监督和控制该计划的实现；并且所编制的计划使企业在满足需求的前提下，资源的分配最合理和消耗最少、生产是最经济的，就是成为现代钢铁企业的核心。

2基于专用装置的钢铁自动化生产线监控管理模式
2.1专用装置功能
专用装置是钢铁自动化生产线控制系统信息集成和交互的枢纽。

生产部门对钢铁自动化生产线上的各种制造活动及其所涉及的人员、设备、物料等各种资源信息的掌控都需要专用装置的支持。

根据专用装置在钢铁自动化生产线的功能需求可以划分为七个模块：中央控制模块、设备驱动模块、信号采集与控制模块、用户管理模块、系统管理模块、数据通讯模块、通讯协议模块，如图2。

图2 自动化生产线信息管理结构模型
2.3基于专用装置的钢铁自动化生产线监控管理模式
由信息集成框架可知，专用装置在钢铁自动化生产线上的主要功能就是：（1）对设备监控管理系统采集来的信息进行集成并分析，将分析结果向生产管理系统传送或者转化为生产指令并在过程监控系统的各专用装置之间进行交互；（2）接受生产管理监控系统下发的生产任务要求，将任务要求转化成生产指令信息，发送给设备监控管理系统进行生产操作。

本节主要讨论了生产线设备的维修状况，并利用专用装置收集的实时信息建立基于状态的设备可靠性概率模型，为由基于时间的计划维修想基于状态的设备维修提供了依据；讨论了通过嵌入式软件实现生产过程中数学模型与智能控制相结合的运用；讨论了专用装置间的网络结构模型及其之间的信息交互。

2.4人机监控界面人机界面（HMI）是现代计算机控制系统的一个主要特点。

在专用装置上，采用大屏幕高分辨率显示器显示过程工艺数据，画面内容丰富可以动态地显示数字、棒图、模拟表、趋势图等，结合薄膜键盘、触摸屏、鼠标器、跟踪球等设备，使得生产工、维护人员可以方便地进行操作。

一般具有下列功能：（1）操作员可以在任意时刻通过HMI监视生产过程的参数，包括过程变量、基准值、控制器输出值和反馈值等；（2）具有过程数据的实时显示和历史记录功能；（3）能够完成系统报警显示功能；（4）应用多媒体技术、使得画面更加生动活泼、还可以提供语音功能。

4结论与展望
钢铁工业是国民经济的重要基础，而钢铁自动化生产线监控是提高我国钢铁工业国际竞争能力的根本，是实施成本动态控制、提高企业资金利用率、提高企业决策水平的重要工具。

由于时间有限，钢铁自动化生产线监控管理模式研究仅限于对监控管理系统的部分功能进行研究，智能控制的运用和视频信息的实时交互仍然存在很多不足之处，有待未来进一步完善与提高。

基于状态的可靠性维修模型需要进一步的针对多状态情况进行建模研究，以便为设备状态维修的实施提供更加可靠的依据。

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