Автоматизированная система контроля и учета загрузки шихтовых материалов в доменном производстве
Автоматизированная система контроля и учета (АСКУ) загрузки шихтовых материалов (далее – Система) является результатом влияния современных тенденций развития автоматизированных систем управления, повышения конкурентной борьбы, необходимостью увеличения качества и объемов производства, требований к б...
Збережено в:
| Дата: | 2014 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2014
|
| Назва видання: | Металл и литье Украины |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159681 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Автоматизированная система контроля и учета загрузки шихтовых материалов в доменном производстве / А.В. Карасевич // Металл и литье Украины. — 2014. — № 5-6. — С. 39-42. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-159681 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1596812019-10-13T01:25:54Z Автоматизированная система контроля и учета загрузки шихтовых материалов в доменном производстве Карасевич, А.В. Автоматизированная система контроля и учета (АСКУ) загрузки шихтовых материалов (далее – Система) является результатом влияния современных тенденций развития автоматизированных систем управления, повышения конкурентной борьбы, необходимостью увеличения качества и объемов производства, требований к безопасности существующих систем. При ее создании были использованы наработки по сходным системам автоматизации на других металлургических площадках стран СНГ, опыт и требования служб предприятия и последние новшества, используемые или только вышедшие на промышленный рынок в сфере автоматизации. Автоматизована система контролю та обліку завантаження шихтових матеріалів є результатом впливу сучасних тенденцій розвитку автоматизованих систем управління, підвищення конкурентної боротьби , необхідністю збільшення якості та обсягів виробництва, вимог до безпеки існуючих систем. При її створенні були використані напрацювання з подібних систем автоматизації на інших металургійних майданчиках країн СНД, досвід та вимоги служб підприємства і останні нововведення, що використовуються або тільки що вийшли на промисловий ринок у сфері автоматизації. Automated control and registration system of loading of the feedstock material is a result of the influence of modern development trends of automated control systems, increasing of competitive struggle, the need to increase the quality and quantity of production, the security requirements of existing systems. Achievements for similar automation systems on other steel areas of the CIS countries, experience and enterprise service requirements and the latest innovations that are used or released at the industrial market in the field of automation has been used when it was created. 2014 Article Автоматизированная система контроля и учета загрузки шихтовых материалов в доменном производстве / А.В. Карасевич // Металл и литье Украины. — 2014. — № 5-6. — С. 39-42. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159681 662.869:65.011.056 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Автоматизированная система контроля и учета (АСКУ) загрузки шихтовых материалов (далее – Система) является результатом влияния современных тенденций развития автоматизированных систем управления, повышения конкурентной борьбы, необходимостью увеличения качества и объемов производства, требований к безопасности существующих систем. При ее создании были использованы наработки по сходным системам автоматизации на других металлургических площадках стран СНГ, опыт и требования служб предприятия и последние новшества, используемые или только вышедшие на промышленный рынок в сфере автоматизации. |
| format |
Article |
| author |
Карасевич, А.В. |
| spellingShingle |
Карасевич, А.В. Автоматизированная система контроля и учета загрузки шихтовых материалов в доменном производстве Металл и литье Украины |
| author_facet |
Карасевич, А.В. |
| author_sort |
Карасевич, А.В. |
| title |
Автоматизированная система контроля и учета загрузки шихтовых материалов в доменном производстве |
| title_short |
Автоматизированная система контроля и учета загрузки шихтовых материалов в доменном производстве |
| title_full |
Автоматизированная система контроля и учета загрузки шихтовых материалов в доменном производстве |
| title_fullStr |
Автоматизированная система контроля и учета загрузки шихтовых материалов в доменном производстве |
| title_full_unstemmed |
Автоматизированная система контроля и учета загрузки шихтовых материалов в доменном производстве |
| title_sort |
автоматизированная система контроля и учета загрузки шихтовых материалов в доменном производстве |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| publishDate |
2014 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159681 |
| citation_txt |
Автоматизированная система контроля и учета загрузки шихтовых материалов в доменном производстве / А.В. Карасевич // Металл и литье Украины. — 2014. — № 5-6. — С. 39-42. — рос. |
| series |
Металл и литье Украины |
| work_keys_str_mv |
AT karasevičav avtomatizirovannaâsistemakontrolâiučetazagruzkišihtovyhmaterialovvdomennomproizvodstve |
| first_indexed |
2025-07-14T12:17:22Z |
| last_indexed |
2025-07-14T12:17:22Z |
| _version_ |
1837624661819523072 |
| fulltext |
39МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 5-6 (252-253) ’2014
ственно на вагон-весах. Система визуализации, уста-
навливаемая на станциях, разработана с использо-
ванием программного обеспечения фирмы Rockwell
Software FT ViewSE (или FT ViewME для панелей ви-
зуализации) в операционной среде Windows 7.
Выбранные средства реализации системы визу-
ализации соответствуют требованиям расширяемо-
сти системы и легкости интеграции в другие системы
уровня цеха и завода.
В качестве средств микропроцессорной техники
в АСУ ТП вагон-весов используются программиру-
емые логические контроллеры AlIen-Bradley серии
1769 CompactLogix с процессором L32E. Для ввода
дискретной информации используются модули вво-
да-вывода серии 1769. Системы данной конфигура-
ции являются мощным средством ввода и обработки
технологической информации, хорошо зарекомендо-
вавшим себя при эксплуатации в системах АСУТП
на отечественных и зарубежных предприятиях. Для
проведения анализа логических схем, выявления
причин сбоев и доработки Системы применяется
програм мный пакет RS Logix 5000.
Также в системе используются контроллеры
MicroLogix серии 1100, обеспечивающие считывание
информации с датчиков TI RFID и передачи ее в кон-
троллер вагон-весов L32E. Для работы с контролле-
рами данного типа используется программное обе-
спечение RS Logix 500.
Сеть Ethernet, являющаяся наиболее распростра-
ненной, обеспечивает обмен информацией между
узлами системы (АРМ бункеровщика, вагон-весы,
ЦПУ). Сеть является сегментированной для разделе-
ния потоков информации. Поскольку сеть эксплуати-
руется в условиях металлургического завода для по-
вышения помехоустойчивости, при передаче инфор-
мации на дальние расстояния используются SHDSL
удлинители сети фирмы WESTERMO.
Поскольку вагон-весы динамически меняют свое по-
ложение в процессе работы, связь контроллера L32E
с АСУТП доменного цеха обеспечивается посредством
беспроводной связи (Wi-Fi). Для обеспечения устой-
чивого сигнала используется высококачественное
Ч
еловеческий фактор – это проблема, которая
актуальна для всех производственных предпри-
ятий. Руководителям разного уровня, от руковод-
ства цеха до специалистов по контролю и пла-
нированию предприятия, необходимо видеть и пони-
мать фактическую управляемость производством и
выполняемость их распоряжений. Чем больше чело-
веческого фактора, тем меньше они могут влиять на
производство. Минимизация влияния человеческого
фактора на производственных участках – залог ста-
бильной работы предприятия.
Следствием этого явилась необходимость соз-
дания системы контроля и учета загрузки шихтовых
материалов, целью внедрения которой являются: до-
стижение максимальной производительности обору-
дования и обслуживающего персонала, повышение
скорости и безопасности выполнения поставленных
задач технологическим персоналом.
Данная Система была внедрена на предприятии
в 2012 г. и является единственной действующей по-
добной АСКУ на территории Украины.
В 2010 г. отделом эксплуатации АСУТП (ОЭАСУТП)
было разработано задание на проектирование АСКУ
загрузки шихтовых материалов. Результатом тесно-
го сотрудничества ОЭАСУТП, доменного цеха (ДЦ)
и подрядной организации стало внедрение АСКУ
загрузки шихтовых материалов в ДЦ ПАО «ЕВРАЗ –
ДМЗ им. Петровского».
Система визуализации была реализована на базе
инженерных, операторских станций и панелей визу-
ализации фирмы Allen-Bradley. Инженерная станция
используется для контроля состояния технологиче-
ского процесса инженерным персоналом, внесения
им изменений в нормативно-справочную информа-
цию и прикладное ПО операторских станций и ПЛК
в пределах своей компетенции. Операторские стан-
ции используются для формирования, отображения
и хранения информации, обеспечивают связь с си-
стемами верхнего уровня для обмена актуальной
информацией и ведения архивов. Панели визуализа-
ции предназначены для отображения информации,
а также проведения служебных операций непосред-
УДК 662.869:65.011.056
А. В. Карасевич
ПАО «ЕВРАЗ – ДМЗ им. Петровского», Днепропетровск
Автоматизированная система контроля и учета загрузки
шихтовых материалов в доменном производстве
Автоматизированная система контроля и учета (АСКУ) загрузки шихтовых материалов (далее – Система)
является результатом влияния современных тенденций развития автоматизированных систем управления,
повышения конкурентной борьбы, необходимостью увеличения качества и объемов производства, требований
к безопасности существующих систем. При ее создании были использованы наработки по сходным системам
автоматизации на других металлургических площадках стран СНГ, опыт и требования служб предприятия и
последние новшества, используемые или только вышедшие на промышленный рынок в сфере автоматизации.
Ключевые слова: автоматизированные системы контроля и учета, вагон-весы, загрузка шихтовых
материалов, программируемые логические контроллеры AlIen-Bradley Rockwell Software
40 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 5-6 (252-253) ’2014
Пример отображения работы вагон-весов на ЦПУ (ПО FT ViewSE)Рис. 1.
заданный вес, разницу между заданным весом и на-
бранным, предупредительные сообщения при перегру-
зе, номер печи и номер бункера, с которого необходимо
набирать материал, направление движения вагон-весов
к заданному бункеру, текущее положение вагон-весов,
предупреждение при несоответствии материала задан-
ному. Существует режим корректировки, заключающий-
ся в автоматическом формировании задания, которое
основано на текущем задании и набранном материале в
предыдущей подаче. Также система на уровне контрол-
лера сохраняет данные о текущей подаче и подачах
на протяжении минимум 10 часов. На основании этих
данных система предоставляет статистические данные
о заданном, набранном и перегруженном материале.
Наличие материала в бункере задает бункеровщик до-
менной печи. Данные сразу поступают в контроллер и
хранятся там до поступления нового задания. Задание
на очередность материала и вес задает мастер печи. За-
дание сразу поступает в контроллер и хранится там до
поступления нового задания. Система постоянно обме-
нивается пакетами данных между контроллером и сер-
вером визуализации, используя беспроводную связь.
При пропадании связи между контроллером и сервером
визуализации, машинист вагон-весов видит текущее за-
дание и очередность набора, а также текущий вес кон-
кретного материала и продолжает работать, при появ-
лении связи между контроллером и сервером накоплен-
ные данные о работе вагон-весов сразу передаются на
сервер. Работа вагон-весов отображаются на панели у
машиниста вагон-весов и мастера печи на ЦПУ (рис. 1).
Данные о работе вагон-весов сохраняются в контролле-
ре, базе данных сервера визуализации на ЦПУ и базе
данных сервера ведения архива «Historian».
Результаты и обсуждение. Результатом внедрения
и работы системы являются:
– оперативная информация в виде цветных видео-
кадров, позволяющая вести наблюдение за ходом
процесса и состоянием технологического оборудова-
ния в режиме реального времени;
оборудование промышленного исполнения Prosoft-
Technology.
Сеть RS-485 служит для контрольной передачи дан-
ных от контроллера вагон-весов в контроллер загрузки
в момент их остановки. Таким образом, мы получаем га-
рантированный обмен данными между контроллерами.
Все элементы базы данных, представляющие опе-
ративную информацию и формируемые в процессе
функционирования системы, хранятся в существую-
щей базе данных на серверах подсистемы хранения
данных ДП-2 ПАО «ЕВРАЗ – ДМЗ им. Петровского».
Сохранность информации обеспечивается в случае
потери питания системными и сетевыми средствами.
Входная информация подсистем АСК ТП от поле-
вого оборудования считывается циклически и перио-
дически передается во внутримашинную базу подси-
стем АСК. Инициаторами данного информационного
обмена являются модули центральных процессоров
подсистем АСК ТП.
Информация в систему визуализации от подси-
стем АСК ТП поступает по сети Ethernet периоди-
чески. Инициатором данного обмена информаци-
ей является система визуализации. Период опроса
определяется интервалом обновления экрана, на
котором данные переменные используются, а также
интенсивностью архивирования данных. Все это по-
зволяет уменьшить информационный обмен по сети
и избежать избыточного обновления информации.
Вся информация, имеющаяся в контроллерах
CompactLogix, хранится в энергонезависимой опера-
тивной памяти. Распределение памяти динамическое,
количество переменных определенного типа не ре-
гламентируется и ограничено только общим объемом
энергонезависимой памяти контроллера, составля-
ющим для процессора 1769-L32E 750Kb для данных и
программы пользователя, используемой для хранения
и обмена информацией с модулями ввода-вывода.
Система оперирует следующими основными пара-
метрами: очередность набора конкретного материала,
41МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 5-6 (252-253) ’2014
– аварийные и технологические сообщения о на-
рушении заданного режима загрузки материалов в
доменную печь;
– архивная информация в виде графиков (на ба-
зе ПО FT ViewSE – рис. 2), отображающих в графи-
ческом виде параметры технологического процесса,
необходимых для анализа работы вагон-весов и кон-
троля работы персонала;
– архивная информация в виде таблиц (на базе
ПО FT Historian – рис. 3), отображающих в графиче-
ском виде параметры технологического процесса,
необходимых для анализа работы вагон-весов и кон-
троля работы персонала;
– архивная информация в виде протокола ак-
тивности системы (действия оператора, смена ре-
жимов и т. п.).
При этом Система выполняет следующие функции:
– измерение массы и весовое дозирование компо-
нентов шихты, загружаемых в карманы вагон-весов;
– распознавание номеров бункеров и сохранение
массы набранной шихты из конкретного бункера;
– беспроводная передача данных о заданной мас-
се шихтовых материалов на вагон-весы;
– беспроводная передача данных о действитель-
но загруженной массе каждого компонента, а также
о номере бункера, из которого осуществляется за-
грузка на ЦПУ;
– оперативное отображение технологического
процесса и состояния оборудования;
– хранение и резервирование данных;
– внутрисистемный и межсистемный обмен дан-
ными (информацией);
– документирование хода технологического про-
цесса, состояния оборудования, оперативного управ-
ления и режима работы;
– диагностика комплекса технических средств КИПиА.
АСУТП вагон-весов доменного цеха ПАО «ЕВРАЗ –
ДМЗ им. Петровского» решает следующие задачи:
Архивная информация на базе ПО FT Historian + IEРис. 3.
Архивная информация на базе ПО FT ViewSEРис. 2.
42 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 5-6 (252-253) ’2014
Автоматизована система контролю та обліку завантаження шихтових матеріалів є результатом впливу сучасних
тенденцій розвитку автоматизованих систем управління, підвищення конкурентної боротьби , необхідністю збільшення
якості та обсягів виробництва, вимог до безпеки існуючих систем. При її створенні були використані напрацювання з
подібних систем автоматизації на інших металургійних майданчиках країн СНД, досвід та вимоги служб підприємства і
останні нововведення, що використовуються або тільки що вийшли на промисловий ринок у сфері автоматизації.
Карасевич А. В.
Автоматизована система контролю та обліку завантаження шихтових
матеріалів у доменному виробництві
Анотація
Ключові слова
автоматизовані системи контролю та обліку, вагон-ваги, завантаження шихтових
матеріалів, програмовані логічні контролери AlIen-Bradley Rockwell Software
Karasevich A. V.
Automated control and registration system of loading of the feedstock
material in blast furnace production
Summary
Automated control and registration system of loading of the feedstock material is a result of the influence of modern
development trends of automated control systems, increasing of competitive struggle, the need to increase the quality and
quantity of production, the security requirements of existing systems. Achievements for similar automation systems on other
steel areas of the CIS countries, experience and enterprise service requirements and the latest innovations that are used or
released at the industrial market in the field of automation has been used when it was created.
automated control and accounting system, scale car, loading charge materials, programmable
logic controllers AlIen-Bradley Rockwell Software
Keywords
Поступила 09.04.14
– ввод сигналов весоизмерительных датчиков;
– ввод дискретных сигналов датчиков-реле и дат-
чиков состояния основного оборудования;
– контроль достоверности введенных сигналов
весоизмерительных датчиков;
– формирование данных для диспетчерского
контроля;
– диспетчеризация внутрисистемного обмена
данными;
– внутрисистемный обмен данными;
– обмен данными с внешними системами;
– отображение оперативной информации о ходе
технологического процесса и состоянии оборудования;
– оперативный контроль над состоянием техноло-
гического процесса и основного оборудования;
– формирование аварийных и технологических
сигнализаций;
– формирование текущих и сменных протоколов
(рапортов) результатов протекания технологического
процесса и работы основного оборудования;
– формирование системного протокола событий
и управления вагон-весов с регистрацией режимов
работы системы;
– вывод выходных видеокадров оперативной ин-
формации о ходе технологического процесса и со-
стояния оборудования;
– вывод выходных видеокадров формируемых
протоколов и рапортов;
– вывод на печать выходных документов;
– организация санкционированного доступа к инфор-
мационному и программному обеспечению системы.
Выводы
Такие широкие возможности Системы позволили
получить:
– уменьшение времени на формирование заданий;
– увеличение точности определения массы мате-
риалов при наборе;
– постоянный контроль перемещения вагон-весов;
– постоянный контроль типа, массы и порядка на-
бираемых материалов;
– уменьшение времени получения статистических
данных за любой период времени.
|