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一、項(xiàng)目概述

某鋼鐵公司管倉儲中心與公司總部相距10余公里。在鋼管生產(chǎn)運(yùn)行日產(chǎn)管理中，公司總部不僅無法及時掌握一線生產(chǎn)動態(tài)和設(shè)備儀表運(yùn)行情況，同時，為協(xié)調(diào)一線生產(chǎn)運(yùn)行，還浪費(fèi)大量人力物力。本項(xiàng)目旨在改變這一現(xiàn)狀，利用互聯(lián)網(wǎng)+自動化網(wǎng)絡(luò)平臺的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化網(wǎng)絡(luò)與公司內(nèi)網(wǎng)的智能有機(jī)融合。利用web客戶端實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控，為智慧工廠建設(shè)進(jìn)行前瞻性研究和探索。

該自動化監(jiān)控系統(tǒng)，是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的SCADA過程控制系統(tǒng)，是一個集自動化、數(shù)字化、信息化網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)為一體具有國際先進(jìn)水平的自動控制系統(tǒng)，涉及現(xiàn)場高頻、高頻直流拖動、銑頭、下料電機(jī)等工藝流程。自動化系統(tǒng)由主控單元（DCS/SIS/FGS/RTU）和輔助單元（周界報(bào)警及多個串口子單元）組成，實(shí)現(xiàn)對鋼管生產(chǎn)線工藝流程的數(shù)據(jù)采集、超限報(bào)警和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，是鋼管自動化生產(chǎn)運(yùn)行的神經(jīng)中樞。

二、  系統(tǒng)架構(gòu)圖

生產(chǎn)線工藝流程為：開卷工藝段—>存料區(qū)—>高頻功率板—>直流拖動—>飛鋸工藝段—>下料跑道—>銑頭工藝段—>打包稱重工藝段，另外數(shù)采部分還包括廠區(qū)水泵房、氣泵房和車間環(huán)境監(jiān)測（溫濕度、環(huán)保氣體檢測）。

系統(tǒng)構(gòu)建廠內(nèi)局域網(wǎng)，以廠區(qū)私有服務(wù)中心構(gòu)建生產(chǎn)線集中采集監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集中心服務(wù)器與現(xiàn)場設(shè)備構(gòu)建車間局域網(wǎng)，主要有工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備485總線、總線轉(zhuǎn)換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成。新廠區(qū)與辦公區(qū)通過私有光纖連接，大屏顯示及計(jì)算機(jī)顯示與數(shù)據(jù)采集服務(wù)器構(gòu)成C/S架構(gòu)模式，客戶端個數(shù)根據(jù)生產(chǎn)需求可靈活配置，系統(tǒng)架構(gòu)圖如下所示：

三、  系統(tǒng)功能

實(shí)時監(jiān)控

SCADA系統(tǒng)實(shí)時顯示各條生產(chǎn)線各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)測參數(shù)，實(shí)時顯示現(xiàn)場出現(xiàn)的各種故障及報(bào)警。實(shí)時展示功能塊在整個系統(tǒng)中的是重要的一個環(huán)節(jié)，美觀且能真實(shí)呈現(xiàn)現(xiàn)場的界面使操作人員對現(xiàn)場的環(huán)境以及運(yùn)行情況一目了然，且能提高整個系統(tǒng)的辨識和認(rèn)知度。

以系統(tǒng)流程圖的方式實(shí)時監(jiān)測現(xiàn)場運(yùn)行參數(shù)，系統(tǒng)可通過直觀的動態(tài)畫面表達(dá)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警提醒等信息。通過實(shí)時畫面能及時準(zhǔn)確的生產(chǎn)狀態(tài)。管理者在辦公室就能實(shí)時了解整個企業(yè)的實(shí)際情況。

報(bào)警管理

SCADA系統(tǒng)通過對自控設(shè)備的報(bào)警信息能夠統(tǒng)計(jì)故障時間，故障引起原因?yàn)橛?jì)時的起點(diǎn)，故障消失和設(shè)備正常運(yùn)行為結(jié)束時間；通過停線數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)可以計(jì)算設(shè)備開動率等參數(shù)；SCADA系統(tǒng)對報(bào)警有多種過濾方法，保證現(xiàn)場人員能夠及時準(zhǔn)確的獲取到所需要的報(bào)警信息。

報(bào)警分為實(shí)時報(bào)警和歷史報(bào)警，在界面中可以方便的切換。在歷史報(bào)警中可以按照報(bào)警組、時間、關(guān)鍵報(bào)警等信息篩選報(bào)警。在一條報(bào)警中明確的記錄著報(bào)警時間、確認(rèn)時間、恢復(fù)時間、報(bào)警處理、操作人員等信息，方便操作人員以前時的報(bào)警進(jìn)行全面的了解。

對于現(xiàn)場作業(yè)設(shè)備或系統(tǒng)部件故障報(bào)警、診斷報(bào)警等，管理軟件能自動處理。對工藝過程報(bào)警管理軟件進(jìn)行報(bào)警組態(tài)后自動處理。系統(tǒng)對任一報(bào)警可以用控制室內(nèi)置喇叭發(fā)出聲報(bào)警，也可以用將重要參數(shù)報(bào)警組態(tài)為報(bào)警出現(xiàn)時輸出到某個數(shù)字量輸出點(diǎn)，以驅(qū)動外接音響。對于每個報(bào)警可以組態(tài)為報(bào)警發(fā)生時系統(tǒng)自動切換至報(bào)警參數(shù)所在畫面，同時在報(bào)警提示行以醒目的顏色顯示報(bào)警信息。

生產(chǎn)報(bào)表

SCADA系統(tǒng)實(shí)時對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存存檔，當(dāng)用戶需要查看以前的歷史數(shù)據(jù)時，通過該報(bào)表進(jìn)行快速的查看。報(bào)表支持對某個特定的時間段進(jìn)行查詢，可以更改查詢密度。同時可以對報(bào)表進(jìn)行打印，導(dǎo)出等基本操作，方便用戶使用。

報(bào)表查詢功能模塊用于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)報(bào)表查詢功能，包括日報(bào)查詢和班報(bào)查詢功能，報(bào)表的種類和樣式由報(bào)表組態(tài)軟件靈活設(shè)置。系統(tǒng)提供各種來自于各種工業(yè)現(xiàn)場的統(tǒng)計(jì)功能。

二、  系統(tǒng)優(yōu)勢

先進(jìn)性

在設(shè)計(jì)選型時根據(jù)相關(guān)技術(shù)發(fā)展趨勢，選用符合發(fā)展趨勢的，具有良好發(fā)展前景的，先進(jìn)、可靠的技術(shù)和設(shè)備，以提升系統(tǒng)的技術(shù)性能，延長使用壽命，提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。

合理性

系統(tǒng)方案、設(shè)備選型切實(shí)可行，即滿足技術(shù)相關(guān)規(guī)程、規(guī)范和符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又滿足車間實(shí)際情況。

實(shí)用性

系統(tǒng)充分適合工藝、環(huán)境和功能等條件和要求，保證可用性、可操作性和易維護(hù)性，同時擁有遠(yuǎn)程維護(hù)功能。

安全性

系統(tǒng)的安全性包括車間生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)、軟件及硬件多個方面。生產(chǎn)用設(shè)備符合安全生產(chǎn)要求，以達(dá)到本質(zhì)安全要求；通用型網(wǎng)絡(luò)和軟件配備完善的安全保密措施，以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

可靠性

針對鋼管生產(chǎn)對安全生產(chǎn)的特殊要求，安裝的服務(wù)器、終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、控制設(shè)備與布線系統(tǒng)均能完美適應(yīng)嚴(yán)格的工作環(huán)境，其中特別考慮到車間復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境電機(jī)產(chǎn)生的干擾客觀環(huán)境，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定。

高效性

注重各子系統(tǒng)的信息共享，提高整個系統(tǒng)高效率的傳輸與運(yùn)行能力。

互聯(lián)性和可擴(kuò)展性

把車間各子系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，滿足信息層中各層之間信息溝通，增加各子系統(tǒng)之間的互聯(lián)性和可擴(kuò)展性。充分考慮將來需求的成長空間，所提供的系統(tǒng)平臺與技術(shù)將充分配合未來功能及擴(kuò)充項(xiàng)目的需求，以避免將來重復(fù)的投資。標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化、模塊化的設(shè)計(jì)思想貫徹始終，奠定了系統(tǒng)開放性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)。

易操作性

針對車間工作人員的技術(shù)特點(diǎn)，提供先進(jìn)且易于使用的圖形人機(jī)界面功能，提供信息共享與交流、信息資源查詢與檢索等有效工具；提供易于使用的數(shù)據(jù)庫功能，讓使用者能隨時查詢信息及制作所需的報(bào)表。  

二、  項(xiàng)目總結(jié)

該自動化監(jiān)控系統(tǒng)的建立，不僅建立了鋼管公司倉儲中心和公司總部的溝通，使得管理人員第一時間得到現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，更加準(zhǔn)確的掌握現(xiàn)場情況，對工作的管理起到輔助作用，由準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)做支撐，使得工作的工作的安排更加方便快捷準(zhǔn)確。同時這種遠(yuǎn)程監(jiān)控在鋼管生產(chǎn)行業(yè)尚屬首次使用，在安全和通訊效率方面都做了大量專業(yè)性工作，確保生產(chǎn)質(zhì)量。