[发明专利]一种基于可视化炉次跟踪的炼钢制造执行管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种信息应用技术领域，尤其涉及一种基于可视化炉次跟踪的炼钢制造执行管理系统。

背景技术

钢铁行业作为传统制造行业，生产工序较多、设备自动化程序不一、工艺流程复杂、生产连续性高。炼钢工序是钢铁行业最重要的工序，也是工艺最复杂的工序。很多钢铁企业为了提高产品质量和降低成本，加大对炼钢工序生产工艺优化，同时借助各种信息化工具替代传统管理工具，来提高生产效率和管理水平确保产品质量。

目前，我国的大型钢铁生产企业大都采用的是一些新型的工艺生产设备，这些设备在设备控制级上已实现了很高的自动化，能够为企业的生产调度提供大量的生产分析数据；同时，使用生产运营系统来生产设计、生产统计、绩效管理等。在实际生产过程中，由于生产运营系统主要为企业管理的上层进行服务，对车间层的管理流程不提供直接和详细的支持；而现场设备和工艺参数的监控虽然可以向管理人员提供现场检测和统计数据，但是本身并非真正的管理系统；于是产生了企业计划层与过程控制层之间的信息的“断层”，即计划与生产之间的断层，因此，当现场生产发生实时事件时，企业管理人员无法在最短的时间内掌握生产现场的变化并作出准确的判读和快速的应对措施，导致无法保证生产计划得到合理而快速的修正。

国内外部分知名企业应用制造执行系统（manufacturing execution system，MES）将上层的产销系统与底层的工业控制联系在一起，通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当车间生产发生实时事件时，MES能对此及时作出反应、报告，并用当前的准确数据进行指导和处理，从而提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境。

现有技术中，钢铁企业在炼钢过程中，操作者参与调度的方法主要是操作者根据经验对现场情况进行判断后进行相应的调整。部分具有生产现场管理的信息系统也只能管理到订单，不能管理到各个产品的生命周期，无法以炉次为单位，对每一炉次进行监控、跟踪，同时无法对每一炉次钢水的情况进行清晰明了的显示。

因此，提供一种能对每一炉次钢水情况进行跟踪，信息集成度高、数据分析能力强、流程跟踪反馈及时清晰的炼钢制造执行管理系统是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于可视化炉次跟踪的炼钢制造执行管理系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于可视化炉次跟踪的炼钢制造执行管理系统，用于将企业产销系统与车间作业现场控制相连接，包括炉次跟踪平台、应用服务器、数据库服务器和客户端，所述应用服务器、数据库服务器从企业产销系统和/或外部系统接收炼钢生产计划和/或编制炼钢生产计划；所述应用服务器根据接收的炼钢生产计划和/或编制炼钢的生产计划，并结合现场设备情况、工艺要求、铁水来源，制定炼钢作业计划；所述炉次跟踪平台从PLC系统采集数据并进行分析处理，所述应用服务器与所述炉次跟踪平台连接，并从所述炉次跟踪平台获取数据信息，所述应用服务器根据所获取的数据信息，得到各炉次钢水的各工序实时生产状况，所述应用服务器将各炉次钢水的作业计划与实时生产状况生成图文形式结果并将数据发送给所述数据库服务器进行保存；所述客户端通过访问应用服务器获取各炉次钢水的作业计划与实时生产状况。

优选地，所述炼钢作业计划包括脱硫作业、转炉计划、CAS作业、LF炉作业、RH炉作业、VD炉作业、连铸作业和切割作业。

优选地，所述PLC系统包括一级基础自动化系统和二级过程控制系统，所述炉次跟踪平台优先从所述二级过程控制系统获取实时数据。

优选地，所述炉次跟踪平台与现场PLC系统建立通讯，配置所有PLC地址与预定义TAG对应关系，所述炉次跟踪平台从所述PLC系统获取实时数据，并按照炉次配置所收集的实时数据。

优选地，所述炉次跟踪平台将各炉次的实时进度与作业计划进行对比分析，将数据分析信息发送给所述应用服务器；所述应用服务器根据数据分析信息生成以可视化图文形式生成各炉次钢水的作业计划与实时生产状况，并进行状态自动更新。

优选地，所述炉次跟踪平台对实时数据进行分析获得现场生产状况的方式包括实时数据的特征值提取、数据归档和实时数据采集与人工干预信息分析整合。

优选地，所述实时数据的特征值提取包括温度值提取、时间值提取和消耗值提取；所述炉次跟踪平台将各炉次生产过程中的工艺参数进行采集和分析，并将数据发送给数据库服务器进行保存。