GE PLC助杭钢集团炼钢厂步入数字钢铁新阶段

2009-06-09 14:55:23 作者：hyy 来源：浏览次数：0 网友评论 0 条

背景介绍

杭州钢铁集团公司（以下简称杭钢）前身是杭州钢铁厂，目前已成为以钢铁为主业、多元化发展的大型企业集团。在全国最大500家企业集团中名列第94 位，跨入全国百强企业行列。目前集团公司拥有总资产184亿元，全资及控股子公司41家，其中最大子公司—— 杭州钢铁股份有限公司为上市公司。近十年来，钢铁企业面临的市场竞争环境发生了巨大的改变，客户需求呈现多品种、小批量特点。按订单生产，多品种、小批量生产是钢铁行业的发展趋势。这种生产模式下，加强成本管理和综合调度是钢铁行业生存发展的必然要求。要降低产品成本，有效的方法就是加强对原材料、煤水电汽和人员工时的全面监控与调度，并对相关数据进行管理与分析，制订合理的考核指标；加强综合调度管理，使现有资源发挥最大效益。

系统概述

钢铁行业成产流程长、环节多、工艺复杂，基本实现了基础自动化和过程自动化，但这些自动化系统都是以单元生产设备为核心进行检测与控制的，生产设备之间形成诸多“自动化孤岛”。这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。这种情况在钢铁企业的“心脏”炼钢厂尤其突出。

杭钢管理层认为只有依靠现代信息技术，才能从根本上实现管理数字化、经营数字化、生产数字化，使企业最终获得最大的资金效益和利润。为此，杭钢委托马鞍山钢铁设计院、GE以及东南大学有关专家，定制开发了转炉厂三级系统。系统采用了目前流行的B/S 和C/S相结合的体系结构，采用完全的组件开发模式，将转炉厂现有的4台转炉、4台CAS 炉、4 台LF 炉、4 台板坯连铸机，以及相关的能耗等数据进行统一的采集和管理，以实现上下游设备之间的协调生产，同时对设备状态的监视，并自动记录生产信息，作为员工的考核依据。通过该系统达到提高管理水平，降低产品成本的目的。

图1 杭钢转炉厂生产管理系统拓扑图

由于转炉厂现场大部分设备采用GE的PLC控制系统，数据采集工作比较方便，其他需要采集的公用数据采用专用PLC进行数据采集。整个系统采用12个iFix采集器采集现场控制系统的实时数据，并将其保存在GE的Historian实时数据库中，同时后台服务程序及时对实时数据进行分析，统计和处理，并将设备实时状态和生产实绩以浏览器进行发布。该系统主要功能如下：

● 生产管理

在线跟踪所有设备的运转状况和生产进程，确保作业计划得以进行实时动态调整。同时对行车等重要设备的监视，为动态调度提供实时依据。

图2 生产监控画面

图3 计量管理画面

图4 品质管理画面

图5 炉次自动跟踪

● 计量管理

系统实时记录各设备的物料耗用和能耗信息，并提供多种能耗统计和分析方式，通过实时能耗一览表可以实时监测能源消耗情况。为核算动态成本和员工考核提供真实的数据。

● 品质管理

记录由铁水预处理到形成铸坯生产全过程的检化验信息、质量判定信息以及生产信息，加强了质量监管，实现全程质量管理。

● 订单跟踪

系统能自动产生钢水熔炼号，并自动跟踪行车走向和钢包走向，形成转炉->精炼->连铸的完整炼钢生产履历，记录生产过程中所有的数据，包括出现故障时的数据，方便今后的质量追溯。用户可以使用系统界面快速的定位产品在各工序的生产纪录，质量记录等重要信息。

● 班组考核

通过自动记录的产量、消耗、能耗、工艺参数等信息，实现如命中率、装准率等多方面的考核，提升现场的管理水平，促使现场操作工不断操提高其操作水平。

● 报警管理

对重要设备运行状态的实时监测是保证钢铁企业生产线可靠、安全、高效运行的重要保障。系统实时监测设备的运行情况和负荷，对生产全过程的异常状态进行预警，使用户能够在第一时间了解到生产现场各种问题，以便及时处理。实施效果转炉厂通过三级系统的实施，获得了很好的实施效果：

建立了生产调度指挥信息平台，改变了现场的生产管理模式，实现生产计划的全程管理和执行监管。现场实现铁水、钢水、钢坯等物料的平衡和有序物流，强化了生产工序之间的衔接，优化了生产组织，提高了连连铸比，实现了对关键生产工艺过程参数的监控和干预，改善和提升了产品质量。

通过收集、计算和分析能够真正代表生产成本的数据，利用实时数据动态地监控生产成本，并提供给现有的SAP ERP 软件使用。使成本控制发生在生产过程中，而不是在生产的完成后，实现能耗的卡边控制，达到降低成本的目的。通过自动数采，还失真的纸质生产记录以本来面目，并据此进行客观的考核。使员工的绩效和操作水平、生产情况密切相关，大大调动了现场员工提高操作水平和节能降耗的积极性。