一種煉鋼投入產(chǎn)出監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種煉鋼投入產(chǎn)出監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、天車定位單元、稱重計(jì)量單元和生產(chǎn)實(shí)績(jī)采集單元，其中：監(jiān)控單元，通過MES系統(tǒng)獲取天車所在位置處煉鐵爐的爐號(hào)，通過數(shù)據(jù)傳輸單元接收、存儲(chǔ)并顯示天車定位單元、稱重計(jì)量單元和生產(chǎn)實(shí)績(jī)采集單元采集的數(shù)據(jù)；天車定位單元，用于實(shí)現(xiàn)天車的自動(dòng)定位；稱重計(jì)量單元，用于采集天車上物料的重量；生產(chǎn)實(shí)績(jī)采集單元，用于采集現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的PLC數(shù)據(jù)。該方案能夠?qū)崿F(xiàn)天車的自動(dòng)定位，并可自動(dòng)獲取天車上物料稱重?cái)?shù)據(jù)以及工業(yè)網(wǎng)內(nèi)所有產(chǎn)線上各PLC控制器內(nèi)的大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)煉鋼過程中投入產(chǎn)出的監(jiān)控，進(jìn)而可使煉鋼廠的管理水平得以強(qiáng)化。
【專利說明】一種煉鋼投入產(chǎn)出監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煉鋼監(jiān)控領(lǐng)域，特別設(shè)計(jì)一種基于RFID的煉鋼投入產(chǎn)出監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]煉鋼位于產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵部位，煉鋼內(nèi)部的工藝復(fù)雜:包括轉(zhuǎn)爐煉鋼、精煉、連鑄等重要流程；外部與煉鐵、軋鋼相連。在整個(gè)煉鋼生產(chǎn)過程中，天車作為物流的主要運(yùn)載設(shè)備，它具有舉足輕重的地位，天車吊運(yùn)貨物的位置變化和重量變化與工藝流程的設(shè)計(jì)和實(shí)施緊密關(guān)聯(lián)。且現(xiàn)有各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)呈現(xiàn)著分散、獨(dú)立的狀態(tài)，由于技術(shù)發(fā)展的局限性和管理者認(rèn)識(shí)的不足，現(xiàn)場(chǎng)很多上位計(jì)算機(jī)基本處于各自獨(dú)立狀態(tài)，數(shù)據(jù)分布比較凌亂，沒有形成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)不能共享，致使煉鋼數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計(jì)還基本處于半手工狀態(tài)，主要靠現(xiàn)場(chǎng)各工段記錄員人工錄入表格進(jìn)而匯總上報(bào)，從而導(dǎo)致調(diào)度管理不全面、工藝控制不流暢、產(chǎn)耗水平低和生產(chǎn)成本管理效率不高。此為現(xiàn)有技術(shù)的不足之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種基于RFID的煉鋼投入產(chǎn)出監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)方案，該方案能夠?qū)崿F(xiàn)天車的自動(dòng)定位，并可自動(dòng)獲取天車上物料稱重?cái)?shù)據(jù)以及工業(yè)網(wǎng)內(nèi)所有產(chǎn)線上各PLC控制器內(nèi)的大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)煉鋼過程中投入產(chǎn)出的監(jiān)控，進(jìn)而可使煉鋼廠的管理水平得以強(qiáng)化。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種煉鋼投入產(chǎn)出監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、天車定位單元、稱重計(jì)量單元和生產(chǎn)實(shí)績(jī)采集單元，天車定位單元、稱重計(jì)量單元和生產(chǎn)實(shí)績(jī)采集單元分別通過數(shù)據(jù)傳輸單元與監(jiān)控單元相連，其中:
監(jiān)控單元，通過MES系統(tǒng)(制造執(zhí)行系統(tǒng))獲取天車所在位置處煉鐵爐的爐號(hào)，通過數(shù)據(jù)傳輸單元接收、存儲(chǔ)并顯示天車定位單元、稱重計(jì)量單元和生產(chǎn)實(shí)績(jī)采集單元采集的數(shù)據(jù)；
數(shù)據(jù)傳輸單元，用于實(shí)現(xiàn)各檢測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸，包括交換機(jī)和相互配合使用的無線發(fā)射器與無線接收器，無線接收器通過導(dǎo)線與交換機(jī)相連，交換機(jī)通過導(dǎo)線與所述的監(jiān)控單元相連；
天車定位單元，用于實(shí)現(xiàn)天車的自動(dòng)定位，與所述的無線發(fā)射器通過導(dǎo)線相連；
稱重計(jì)量單元，用于采集天車上物料的重量，包括安裝在天車上的稱重傳感器，該稱重傳感器通過導(dǎo)線與所述的無線發(fā)射器相連，通過無線傳輸方式將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述的無線接收器；
生產(chǎn)實(shí)績(jī)采集單元，用于采集現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的PLC數(shù)據(jù)，包括轉(zhuǎn)爐PLC控制器、LF爐PLC控制器、VD爐PLC控制器和連鑄爐PLC控制器，各PLC控制器分別通過所述的交換機(jī)與監(jiān)控單元相連。各PLC控制器通過以太網(wǎng)進(jìn)行通信。
[0005]所述的天車定位單元包括固定于天車駕駛室上的RFID閱讀器和一組間隔設(shè)置在天車軌道上的RFID標(biāo)簽，RFID閱讀器與各RFID標(biāo)簽信號(hào)連接，RFID閱讀器通過導(dǎo)線與所述的無線發(fā)射器相連。
[0006]所述的PLC數(shù)據(jù)為煉鐵過程中每一爐次的PLC數(shù)據(jù)，包含煉鐵現(xiàn)場(chǎng)每一爐次的運(yùn)行狀態(tài)和生產(chǎn)參數(shù)。
[0007]所述監(jiān)控單元采用PowerEdge C6220服務(wù)器。
[0008]所述RFID標(biāo)簽內(nèi)分別寫入相應(yīng)的位置信息,各RFID標(biāo)簽內(nèi)的位置信息各不相同。
[0009]RFID標(biāo)簽內(nèi)還分別寫入相應(yīng)位置處天車的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。
[0010]所述天車的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為生產(chǎn)狀態(tài)或檢修狀態(tài)。天車的運(yùn)行狀態(tài)有兩種，分別是生產(chǎn)狀態(tài)和檢修狀態(tài)。其中，生產(chǎn)狀態(tài)包括:鋼水包的運(yùn)行軌跡，廢鋼、合金等輔材的吊裝
坐寸ο
[0011]所述數(shù)據(jù)傳輸單元還包括防火墻，交換機(jī)通過防火墻與監(jiān)控單元相連。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)本發(fā)明包括監(jiān)控單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、天車定位單元、稱重計(jì)量單元和生產(chǎn)實(shí)績(jī)采集單元，其中天車定位單元能夠?qū)崿F(xiàn)天車的自動(dòng)定位、稱重計(jì)量單元能夠采集天車上物料的重量、生產(chǎn)實(shí)績(jī)采集單元能夠采集煉鋼現(xiàn)場(chǎng)各爐次的PLC數(shù)據(jù)，又天車定位單元、稱重計(jì)量單元和生產(chǎn)實(shí)績(jī)采集單元分別通過數(shù)據(jù)傳輸單元與監(jiān)控單元相連，所采集的各信息均可通過數(shù)據(jù)傳輸單元傳輸至監(jiān)控單元，這能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中煉鋼數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計(jì)處于半手工狀態(tài)的弊端，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)上傳，且經(jīng)監(jiān)控單元的分析與處理，可直觀地進(jìn)行顯示，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)煉鋼過程中投入與產(chǎn)出的整體監(jiān)控，方便各級(jí)管理者掌握生產(chǎn)狀況，實(shí)現(xiàn)煉鋼生產(chǎn)的物流與信息流一致，達(dá)到全線物流的完整跟蹤，且使得跟蹤深度到件次，即深入到爐次及板坯，這可為調(diào)度指揮人員提供及時(shí)且準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，支持調(diào)度進(jìn)行生產(chǎn)管制；此夕卜，由上述可知，本發(fā)明可對(duì)煉鋼的各個(gè)生產(chǎn)工序進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)控，并能深入跟蹤到煉鐵的爐次及板坯，便于后續(xù)對(duì)物料的投入與產(chǎn)出進(jìn)行分析，這可為成本核算提供準(zhǔn)確的支持；
(2)本發(fā)明通過交換機(jī)形成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，使相關(guān)工作人員可不用親臨煉鋼現(xiàn)場(chǎng)，便可直觀地通過服務(wù)器進(jìn)行煉鋼現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的監(jiān)控，從而可提高煉鋼廠的管理水平；
(3)本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸單元通過防火墻與監(jiān)控單元相連，防火墻的使用，將現(xiàn)場(chǎng)各爐次的PLC控制器與監(jiān)控單元進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)隔離，將病毒、非法數(shù)據(jù)進(jìn)行屏蔽，這可增加本發(fā)明使用的可靠性與穩(wěn)定性。
[0013]由此可見，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，其實(shí)施的有益效果也是顯而易見的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明的一種煉鋼投入產(chǎn)出監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、天車定位單元、稱重計(jì)量單元和生產(chǎn)實(shí)績(jī)采集單元，天車定位單元、稱重計(jì)量單元和生產(chǎn)實(shí)績(jī)采集單元分別通過數(shù)據(jù)傳輸單元與監(jiān)控單元相連，其中:
監(jiān)控單元，采用PowerEdge C6220服務(wù)器，通過MES系統(tǒng)獲取天車所在位置處煉鐵爐的爐號(hào)，通過數(shù)據(jù)傳輸單元接收、存儲(chǔ)并顯示天車定位單元、稱重計(jì)量單元和生產(chǎn)實(shí)績(jī)采集單元采集的數(shù)據(jù)；
數(shù)據(jù)傳輸單元，用于實(shí)現(xiàn)各檢測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸，包括交換機(jī)和相互配合使用的無線發(fā)射器與無線接收器，無線接收器通過導(dǎo)線與交換機(jī)相連，交換機(jī)通過導(dǎo)線與所述的監(jiān)控單元相連；
天車定位單元，用于實(shí)現(xiàn)天車的自動(dòng)定位，與所述的無線發(fā)射器通過導(dǎo)線相連；
稱重計(jì)量單元，用于采集天車上物料的重量，包括安裝在天車上的稱重傳感器，該稱重傳感器通過導(dǎo)線與所述的無線發(fā)射器相連，通過無線傳輸方式將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述的無線接收器；
生產(chǎn)實(shí)績(jī)采集單元，用于采集現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的PLC數(shù)據(jù)，包括轉(zhuǎn)爐PLC控制器、LF爐PLC控制器、VD爐PLC控制器和連鑄爐PLC控制器，各PLC控制器分別通過所述的交換機(jī)與監(jiān)控單元相連。LF爐為鋼包精煉爐，VD爐為真空脫氣爐。轉(zhuǎn)爐PLC控制器、LF爐PLC控制器、VD爐PLC控制器和連鑄爐PLC控制器依序用于控制轉(zhuǎn)爐、LF爐、VD爐和連鑄爐的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)，內(nèi)部分別存有現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的PLC數(shù)據(jù)。所述的PLC數(shù)據(jù)為煉鐵過程中每一爐次的PLC數(shù)據(jù)，包含煉鐵現(xiàn)場(chǎng)每一爐次的運(yùn)行狀態(tài)和生產(chǎn)參數(shù)。
[0017]在本實(shí)施方式中，交換機(jī)采用以太網(wǎng)交換機(jī)，各PLC控制器均采用西門子400系列PLC控制器，各PLC控制器通過以太網(wǎng)進(jìn)行通訊。
[0018]其中，所述數(shù)據(jù)傳輸單元還包括防火墻，交換機(jī)通過防火墻與監(jiān)控單元相連。
[0019]在本實(shí)施方式中，所述的天車定位單元包括固定于天車駕駛室上的RFID閱讀器和一組間隔設(shè)置在天車軌道上的RFID標(biāo)簽，RFID閱讀器與各RFID標(biāo)簽信號(hào)連接，RFID閱讀器通過導(dǎo)線與所述的無線發(fā)射器相連。
[0020]在本實(shí)施方式中，所述監(jiān)控單元采用Oracle數(shù)據(jù)庫進(jìn)行各相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。
[0021]在本實(shí)施方式中，所述RFID標(biāo)簽內(nèi)分別寫入相應(yīng)的位置信息，各RFID標(biāo)簽內(nèi)的位置信息各不相同。
[0022]在本實(shí)施方式中，RFID標(biāo)簽內(nèi)還分別寫入相應(yīng)位置處天車的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。所述天車的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為生產(chǎn)狀態(tài)或檢修狀態(tài)。
[0023]本系統(tǒng)工作時(shí)，天車在天車軌道上運(yùn)行，當(dāng)天車到達(dá)RFID標(biāo)簽處時(shí)，RFID閱讀器讀取標(biāo)簽內(nèi)預(yù)置的天車位置信息以及天車運(yùn)行狀態(tài)信息，并將讀取的上述信息通過無線發(fā)射器發(fā)射出去，無線接收器接收上述信息，并通過交換機(jī)和防火墻傳輸至服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)與顯示；此外，服務(wù)器接收到上述信息后，與MES系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，通過MES系統(tǒng)獲取天車當(dāng)前位置處煉鐵爐的爐號(hào)，并進(jìn)行存儲(chǔ)與顯示；且在天車到達(dá)煉鐵爐時(shí)，重量傳感器采集天車上物料的重量，并將采集到的重量值通過上述同樣的傳輸方式發(fā)送至服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)與顯示；與此同時(shí)，服務(wù)器通過當(dāng)前煉鐵爐的PLC控制器采集并顯示當(dāng)前爐次爐內(nèi)的PLC數(shù)據(jù)，包括包含該爐次的運(yùn)行狀態(tài)和生產(chǎn)參數(shù)。其中生產(chǎn)參數(shù)包括氧槍位置、連鑄澆注長(zhǎng)度、時(shí)間等信息。
[0024]綜上，本發(fā)明通過交換機(jī)形成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，且能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中煉鋼數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計(jì)處于半手工狀態(tài)的弊端，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)上傳，工藝控制流暢，可實(shí)時(shí)掌握物料的稱重重量，且可使相關(guān)工作人員可不用親臨煉鋼現(xiàn)場(chǎng)，便可直觀地通過服務(wù)器進(jìn)行煉鋼現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的監(jiān)控，從而有利于后續(xù)物料的調(diào)度管理，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率，并增加煉鋼廠的管理水平。
[0025]以上實(shí)施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施方式所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施方式技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種煉鋼投入產(chǎn)出監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括監(jiān)控單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、天車定位單元、稱重計(jì)量單元和生產(chǎn)實(shí)績(jī)采集單元，天車定位單元、稱重計(jì)量單元和生產(chǎn)實(shí)績(jī)采集單元分別通過數(shù)據(jù)傳輸單元與監(jiān)控單元相連，其中: 監(jiān)控單元，通過MES系統(tǒng)獲取天車所在位置處煉鐵爐的爐號(hào)，通過數(shù)據(jù)傳輸單元接收、存儲(chǔ)并顯示天車定位單元、稱重計(jì)量單元和生產(chǎn)實(shí)績(jī)采集單元采集的數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)傳輸單元，用于實(shí)現(xiàn)各檢測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸，包括交換機(jī)和相互配合使用的無線發(fā)射器與無線接收器，無線接收器通過以太網(wǎng)與交換機(jī)相連，交換機(jī)通過以太網(wǎng)線與所述的監(jiān)控單元相連； 天車定位單元，用于實(shí)現(xiàn)天車的自動(dòng)定位，與所述的無線發(fā)射器通過導(dǎo)線相連； 稱重計(jì)量單元，用于采集天車上物料的重量，包括安裝在天車上的稱重傳感器，該稱重傳感器通過導(dǎo)線與所述的無線發(fā)射器相連，通過無線傳輸方式將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述的無線接收器； 生產(chǎn)實(shí)績(jī)采集單元，用于采集現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的PLC數(shù)據(jù)，包括轉(zhuǎn)爐PLC控制器、LF爐PLC控制器、VD爐PLC控制器和連鑄爐PLC控制器，各PLC控制器分別通過所述的交換機(jī)與監(jiān)控單元相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煉鋼投入產(chǎn)出監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的天車定位單元包括固定于天車駕駛室上的RFID閱讀器和一組間隔設(shè)置在天車軌道上的RFID標(biāo)簽，RFID閱讀器與各RFID標(biāo)簽信號(hào)連接，RFID閱讀器通過導(dǎo)線與所述的無線發(fā)射器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煉鋼投入產(chǎn)出監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的PLC數(shù)據(jù)為煉鐵過程中每一爐次的PLC數(shù)據(jù)，包含煉鐵現(xiàn)場(chǎng)每一爐次的運(yùn)行狀態(tài)和生產(chǎn)參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的煉鋼投入產(chǎn)出監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控單元米 PowerEdge C6220 服務(wù)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的煉鋼投入產(chǎn)出監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID標(biāo)簽內(nèi)分別寫入相應(yīng)的位置信息，各RFID標(biāo)簽內(nèi)的位置信息各不相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煉鋼投入產(chǎn)出監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，RFID標(biāo)簽內(nèi)還分別寫入相應(yīng)位置處天車的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煉鋼投入產(chǎn)出監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述天車的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為生產(chǎn)狀態(tài)或檢修狀態(tài) 。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的煉鋼投入產(chǎn)出監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)傳輸單元還包括防火墻,交換機(jī)通過防火墻與監(jiān)控單元相連。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK104020750SQ201410282049
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】趙斌, 田坤, 姬厚華, 李長(zhǎng)青, 劉云雷, 崔雪梅 申請(qǐng)人:濟(jì)鋼集團(tuán)有限公司