邢台钢铁公司线材厂数据采集及SPC质量管控系统

项目年份：2008年

工作范围：该系统以自动化部为核心，以每条生产线为单位，均由轧线自动化设备和加热炉自动化设备构成。

项目介绍：

项目概述

        邢台钢铁公司线材厂现有4条现代化的线材自动生产线，其中每条生产线包括轧线自动化设备和加热炉自动化控制设备。由于在实际生产过程中工艺工程师需要对轧线以及加热炉的各种温度参数进行实时间监测并要及时调整各种温度参数、压力参数、残氧量等过程数据，由于不同的钢材对应的轧制工艺温度不同，所以根据关键的温度参数制作SPC图表可以知道所生产的线材质量的实时信息。由于工艺工程师不经常在生产现场，所以一些基础的质量分析数据通常都是由生产自动化系统在事后提供给工艺工程师的，数据没有实时性和开放共享性可言。另外，线材厂厂长也希望能够实时查看生产现场的过程控制情况。所以，拥有一套建立在基础自动化和过程自动化系统之上的实时生产信息管理系统是解决上述问题的最佳方案。

        该系统以自动化部为核心，以每条生产线为单位分阶段实施。每条生产线均由轧线自动化设备和加热炉自动化设备构成。轧线自动化设备由ABB的AC450 DCS构成，加热炉自动控制设备是西门子的S7 400 PLC，上位监控系统是WINCC5.0 SCADA软件。

项目内容

A、数据通信调试：使用EXCOM协议通过ABB AC450的CI531 通信板卡与iFIX进行通信。并通过IFIX采集器采集数据到IH。

B、 西门子S7 400通信调试：通过WINCC提供的OPC SERVER，利用IH的OPC 数据采集器对S7 400的部分数据进行采集。

C、 对IH实时数据库进行组态，配置。

D、按用户提供的报表格式进行SPC报表开发。

E、 应用PORTAL软件进行生产信息发布。

工作内容主要从硬件、软件两方面实施：

硬件方面：

        主要是采用专业服务器用于数据的采集及管理，采用高性能工控机作为数据接口站。

以Profibus总线连接现场加热炉西门子PLC、以EXCOM通信协议连接ABB DCS控制系统。

软件方面：

        采用高性能的企业级实时历史数据采集平台（Procify Historain）以及数据浏览分析开发软件（Procicy Realtime Information Portal）实现对数据的采集、管理以及监控画面的开发。数据接口机为Procicy HMI/SCADA iFIX4.0数据接入软件。

数据接口

        本系统利用Proficy Historian强大的OPC采集器、IFIX/FIX采集器接入轧线ABB DCS及西门子PLC系统数据：

        轧线ABB DCS  AC450： ABB-DCS EXCOM通信驱动+ Proficy Ifix + Proficy Historian的iFIX采集器。

        加热炉控制系统：西门子的WINCC系统 + Proficy Historian的OPC采集器。

系统网络结构图：

系统功能：

1、 数据的采集和存储

        利用Proficy Historian强大的数据压缩存储能力，可以长时间保存关键生产工艺参数。

2、  过程画面浏览

        利用Prificy Portal WEB发布系统对局域网内的客户端进行生产流程画面的发布，使线材厂领导能够实时了解生产现场的各种数据。

3、  历史趋势查看

        通过历史趋势功能，工艺工程师可以对每种钢材的工艺加工参数进行仔细分析、对比，以找出可能导致质量问题的原因，并加以改进。

4、  数据查询

        可以对每个数据库保存的工艺参数进行任意时间段、任意时间点的查询，对分析历史工艺过程提供强大的数据支撑。

5、  SPC报表

        利用Proficy Historian的EXCEL加载宏工具制作各种工艺参数的SPC报表：

实时SPC报表：

        可以对现场的工艺温度等参数实时进行SPC曲线的绘制，使得工艺工艺师可以实时关注产品的质量、及时发现产品质量问题并进行相应的工艺参数调整。

历史SPC报表：         用户可以选取过去任意一个时间段，报表可以自动提取该生产时间段内的工艺参数数据，并根据预定义的格式进行SPC曲线的绘制。

        通过以上各种功能的实现，在一定程度上达到的线材厂管控一体化的目的。