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[摘 要]唐钢热轧部集转炉、LF炉、连铸机、加热炉、轧机、卷取为一体，开发并使用生产与设备运行监控系统来进行设备管理，建立了一个以信息化为核心的管理体制，减轻了管理人员和技术人员的数据处理负担。并且这个系统获得2014年唐钢科技创新三等奖。
[关键词]监控系统
中图分类号：T96 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0345-01
引言
利用先进的计算机和网络技术来帮助企业进行设备管理，建立以信息化为核心的管理体制，能大幅减轻管理人员和业务人员的数据处理负担，提高设备管理效率。而设备管理体系则是一个以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络设备通信设备以及其他办公设备，进行信息的收集、传输、加工、储存、更新和维护，以战略竟优、提高效率为目的，支持高层决策、中层管理、基层操作的集成化的人機系统。市场对产品质量、精度要求越来越高，各个领导阶层以及技术层面的技术员，对及时全面的了解现场设备的运行状况、设备点检状态以及小班生产情况和人员出勤等信息这一方面的要求迫切与日俱增，所以要充分利用起成熟、完善的计算机网络及时、可靠的传递信息，自动形成科学准确的生产和事故分析报告，为生产经营和设备维护提供及时准确、科学、详实依据，同时大大提高人员操作效率，简化操作流程，这就需要有一个可靠、实用、全方位、全视野角度的监控系统。
唐钢热轧部是集转炉、LF炉、连铸机、加热炉、轧机、卷取为一体的大型的现代化钢铁生产单位，热轧部生产与设备运行监控系统的开发和投入使用，使各阶层领导及技术人员、维修人员能在全天24小时内通过系统画面了解现场设备情况、生产情况、故障原因及处理情况等，对轧制、炼制及最终热轧的产品的各项指标、性能及时掌控，对控制产品的质量、精度都有益处。
1 设计思路
为实现设备整个生命周期的计算机化管理，设计系统主要以下面几项技术点进行切入。首先，系统具有使用者及管理者对连铸连轧整套自动化设备实时监控功能，这是本套系统首要完成的功能，它以动态图形式显示3座转炉、3座精炼炉、RH炉、4条连铸生产线、4座加热炉、2条平整线、1700线和1810线粗轧和精轧机这些区域的现场传动设备、一级PLC及现场电器、二级计算机服务器和网络、各区域大型仪表及现场仪表等，这些软硬件设备的状态，是处于正常运行中还是事故停机，并可查询设备停机原因是人为控制或是设备故障引起，并且系统能记录设备运行时间和设备事故时间以方便查询监控。其次，系统具有各区域设备点检记录的查询功能，可以查询本班谁是设备点检人，本班设备点检的时间，该点检出现了什么问题，有什么特殊情况，设备故障时有具体情况记录，点检中发现的设备隐患等点检信息。第三，本系统具备各区域班组运行记录查询功能，包括班组值班人员状况，班组设备运行分析，班组设备事故分析 等几项信息。第四，系统具备各区域生产报表、图表和质量记录查询功能。包括当班当前产量，当班质量记录，当班的生产时间，当班的工艺事故时间等几项内容。
对于整个设备管理系统，为实现操作简便、界面友好、灵活、实用、安全，更具时效性，我们课题小组主要从以下两个方面着手实施具体措施。首先，在操作层面上，对于各类终端用户的操作管理，各区域的主管工程师、小班的组长都可以登陆使用，而且所用界面友好，互动性强，终端操作便捷，用户管理灵活。其次，在管理层面和决策层面上，系统能对所存的包括系统内部数据、其它相关系统数据进行统计，分析及管理，整体外部接口安全，数据获取自动快捷，建立数据自动关联，日常统计实时准确。
2 技术方案
1.现场调研：
根据以前生产和设备管理中所存在的问题，组织技术人员到现场实地调研，充分了解生产和设备运行的实际状况。便于下步工作具有更强的针对性。
2.数据采集：
需要采集大量的实际数据。因为无论是操作层面，还管理和决策层面，它们是以大量实际数据为基础。这些数据包括管理数据、设备状态数据、生产状态数据和生产数据，数据采样周期必需足够长，尽可能地保证数据的完整性。采集实际数据存放到ORACLE数据库中备用。
3.网络拓扑设计与改造：
采用充分利用现有基础网络设备以减少硬件投资；增加部分网络设备和硬件防火墙等手段用以提高网络的安全性的方法。主要实现手段是：在炼钢、连铸、轧机和平整区域添加接口计算机，在接口计算机网络上添加生产数据采集服务器，各接口计算机和生产数据采集服务器之间利用现有的控制网络连接；生产数据采集服务器添加硬件防火墙设备后联入公司OA网络，以便实现管理数据的采集；同时，系统建立后，各个客户端仍可安装和应用于各个OA计算机，省去了重新铺设本系统与终端客户机连接网络和购入客户机的费用，只需要在OA网络上添加系统数据服务器，即通过添加在OA网络和控制网络2台服务器、各个区域的接口计算机，及一台硬件防火墙设备即可，省去了重新铺设通讯网络的投入，节约了硬件成本；同时整个OA系统与控制系统的连接是唯一的，由一台服务器和一台硬件防火墙设备相连，相应的提高了控制系统的安全性和可靠性。
4 画面和数据库设计：
根据实际的生产和工艺设备进行画面设计采用intouch9.5设计画面及各个子画面；针对采集的实际数据，实现功能编写源代码，然后进行编译、调试。优化操作系统为了获得最佳的服务器性能，对操作系统的优化也是很必要的，因为操作系统性能问题通常会涉及到进程管理、内存管理、调度等，所以用户需要确保有足够的I/O带宽、CPU的处理能力、交换空间来尽可能的降低系统时间。Oracle的操作可能会用到许多的进程， 所以用户应该确保所有Oracle的进程、后台进程、用户进程具有相同的优先级。优化的方法可以确定数据库的函数依赖，对各个关系模式之间的数据依赖进行极小化处理，消除冗余，按照数据依赖的理论对关系模式进行逐一分析，确定个关系模式属于第几范式，按用户需求分析这些模式是否合适，是否需合并或分解，对关系模式进行必要的分解，提高数据操作效率和存储空间利用率。 5 生产与设备运行监控系统功能：
将编写的程序投入在线运行，根据实际效果进行画面功能优化，增加或修改画面功能，然后进行编译、调试。将监控系统投入到实际的生产中，并对系统进行跟踪、评估。
3 系统功能简述
生产状态画面设有钢区3座转炉、3座精炼爐及RH炉的状态信息，1#及2#平整分卷区域信息，1700连铸连轧生产线状态，1810连铸连轧生产线状态。
加热炉画面，设计两座加热炉画面及液压站、汽化冷却泵状态，并设计由事故发生时间及原因表格。轧机状态画面，包括粗轧区域、热卷箱、除磷、宽度仪、层冷、卷曲设备状态。平整分卷画面，设计两条平整线及两条辅助系统状态，并设计由事故发生时间及原因表格。轧机功能模式画面，显示粗轧与精轧区域的各功能目前是否投入使用。巡检情况画面.主画面分为钢区巡检，1700生产线 及1810生产线巡检情况三个部分。生产情况汇总表，记录显示各个作业区生产设备产量及设备事故时间的汇总。产量统计图表，分设甲、乙、丙、丁四个小班的产量统计及总和的统计，按时间划分需统计的内容。另可查询历史生产数据，可以按时间查询，可以按钢种或规格进行查询及统计。
4 使用效果
未使用系统前，要了解现场生产的实际信息需要技术人员或维修人员亲自到达目的设备前观察了解情况，再通过网络平台上报高层领导，系统投入后节约大量人力和物力资源，删除上两项冗余项目，通过网络数据的传送各阶层各区域工作人员即可达到了解实时现场生产与设备运行的数据，对产品的力学、机械等性能指标的工艺满足度的提升提供保障，对生产与设备维护的保证与故障维修的速度大幅度提升起到积极作用。由于生产与设备运行监控系统投入在线运行，大面积节约人力物力，改善了设备故障发生及维修速度与精度，保证了产品质量和目标精度。
参考文献
【1】 吴功宜等.计算机网络应用技术教程.清华大学出版社；2002年04月
【2】 吴企渊等.计算机网络.清华大学出版社；2004年01月
【3】 张积温，信息网络技术原理，电子工业出版社，2002年08月
作者简介
张蕊（1983年），女，河北省唐山市，中级工程师，主要从事唐钢热轧带钢生产线计算机维检工作。
[关键词]监控系统
中图分类号：T96 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0345-01
引言
利用先进的计算机和网络技术来帮助企业进行设备管理，建立以信息化为核心的管理体制，能大幅减轻管理人员和业务人员的数据处理负担，提高设备管理效率。而设备管理体系则是一个以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络设备通信设备以及其他办公设备，进行信息的收集、传输、加工、储存、更新和维护，以战略竟优、提高效率为目的，支持高层决策、中层管理、基层操作的集成化的人機系统。市场对产品质量、精度要求越来越高，各个领导阶层以及技术层面的技术员，对及时全面的了解现场设备的运行状况、设备点检状态以及小班生产情况和人员出勤等信息这一方面的要求迫切与日俱增，所以要充分利用起成熟、完善的计算机网络及时、可靠的传递信息，自动形成科学准确的生产和事故分析报告，为生产经营和设备维护提供及时准确、科学、详实依据，同时大大提高人员操作效率，简化操作流程，这就需要有一个可靠、实用、全方位、全视野角度的监控系统。
唐钢热轧部是集转炉、LF炉、连铸机、加热炉、轧机、卷取为一体的大型的现代化钢铁生产单位，热轧部生产与设备运行监控系统的开发和投入使用，使各阶层领导及技术人员、维修人员能在全天24小时内通过系统画面了解现场设备情况、生产情况、故障原因及处理情况等，对轧制、炼制及最终热轧的产品的各项指标、性能及时掌控，对控制产品的质量、精度都有益处。
1 设计思路
为实现设备整个生命周期的计算机化管理，设计系统主要以下面几项技术点进行切入。首先，系统具有使用者及管理者对连铸连轧整套自动化设备实时监控功能，这是本套系统首要完成的功能，它以动态图形式显示3座转炉、3座精炼炉、RH炉、4条连铸生产线、4座加热炉、2条平整线、1700线和1810线粗轧和精轧机这些区域的现场传动设备、一级PLC及现场电器、二级计算机服务器和网络、各区域大型仪表及现场仪表等，这些软硬件设备的状态，是处于正常运行中还是事故停机，并可查询设备停机原因是人为控制或是设备故障引起，并且系统能记录设备运行时间和设备事故时间以方便查询监控。其次，系统具有各区域设备点检记录的查询功能，可以查询本班谁是设备点检人，本班设备点检的时间，该点检出现了什么问题，有什么特殊情况，设备故障时有具体情况记录，点检中发现的设备隐患等点检信息。第三，本系统具备各区域班组运行记录查询功能，包括班组值班人员状况，班组设备运行分析，班组设备事故分析 等几项信息。第四，系统具备各区域生产报表、图表和质量记录查询功能。包括当班当前产量，当班质量记录，当班的生产时间，当班的工艺事故时间等几项内容。
对于整个设备管理系统，为实现操作简便、界面友好、灵活、实用、安全，更具时效性，我们课题小组主要从以下两个方面着手实施具体措施。首先，在操作层面上，对于各类终端用户的操作管理，各区域的主管工程师、小班的组长都可以登陆使用，而且所用界面友好，互动性强，终端操作便捷，用户管理灵活。其次，在管理层面和决策层面上，系统能对所存的包括系统内部数据、其它相关系统数据进行统计，分析及管理，整体外部接口安全，数据获取自动快捷，建立数据自动关联，日常统计实时准确。
2 技术方案
1.现场调研：
根据以前生产和设备管理中所存在的问题，组织技术人员到现场实地调研，充分了解生产和设备运行的实际状况。便于下步工作具有更强的针对性。
2.数据采集：
需要采集大量的实际数据。因为无论是操作层面，还管理和决策层面，它们是以大量实际数据为基础。这些数据包括管理数据、设备状态数据、生产状态数据和生产数据，数据采样周期必需足够长，尽可能地保证数据的完整性。采集实际数据存放到ORACLE数据库中备用。
3.网络拓扑设计与改造：
采用充分利用现有基础网络设备以减少硬件投资；增加部分网络设备和硬件防火墙等手段用以提高网络的安全性的方法。主要实现手段是：在炼钢、连铸、轧机和平整区域添加接口计算机，在接口计算机网络上添加生产数据采集服务器，各接口计算机和生产数据采集服务器之间利用现有的控制网络连接；生产数据采集服务器添加硬件防火墙设备后联入公司OA网络，以便实现管理数据的采集；同时，系统建立后，各个客户端仍可安装和应用于各个OA计算机，省去了重新铺设本系统与终端客户机连接网络和购入客户机的费用，只需要在OA网络上添加系统数据服务器，即通过添加在OA网络和控制网络2台服务器、各个区域的接口计算机，及一台硬件防火墙设备即可，省去了重新铺设通讯网络的投入，节约了硬件成本；同时整个OA系统与控制系统的连接是唯一的，由一台服务器和一台硬件防火墙设备相连，相应的提高了控制系统的安全性和可靠性。
4 画面和数据库设计：
根据实际的生产和工艺设备进行画面设计采用intouch9.5设计画面及各个子画面；针对采集的实际数据，实现功能编写源代码，然后进行编译、调试。优化操作系统为了获得最佳的服务器性能，对操作系统的优化也是很必要的，因为操作系统性能问题通常会涉及到进程管理、内存管理、调度等，所以用户需要确保有足够的I/O带宽、CPU的处理能力、交换空间来尽可能的降低系统时间。Oracle的操作可能会用到许多的进程， 所以用户应该确保所有Oracle的进程、后台进程、用户进程具有相同的优先级。优化的方法可以确定数据库的函数依赖，对各个关系模式之间的数据依赖进行极小化处理，消除冗余，按照数据依赖的理论对关系模式进行逐一分析，确定个关系模式属于第几范式，按用户需求分析这些模式是否合适，是否需合并或分解，对关系模式进行必要的分解，提高数据操作效率和存储空间利用率。 5 生产与设备运行监控系统功能：
将编写的程序投入在线运行，根据实际效果进行画面功能优化，增加或修改画面功能，然后进行编译、调试。将监控系统投入到实际的生产中，并对系统进行跟踪、评估。
3 系统功能简述
生产状态画面设有钢区3座转炉、3座精炼爐及RH炉的状态信息，1#及2#平整分卷区域信息，1700连铸连轧生产线状态，1810连铸连轧生产线状态。
加热炉画面，设计两座加热炉画面及液压站、汽化冷却泵状态，并设计由事故发生时间及原因表格。轧机状态画面，包括粗轧区域、热卷箱、除磷、宽度仪、层冷、卷曲设备状态。平整分卷画面，设计两条平整线及两条辅助系统状态，并设计由事故发生时间及原因表格。轧机功能模式画面，显示粗轧与精轧区域的各功能目前是否投入使用。巡检情况画面.主画面分为钢区巡检，1700生产线 及1810生产线巡检情况三个部分。生产情况汇总表，记录显示各个作业区生产设备产量及设备事故时间的汇总。产量统计图表，分设甲、乙、丙、丁四个小班的产量统计及总和的统计，按时间划分需统计的内容。另可查询历史生产数据，可以按时间查询，可以按钢种或规格进行查询及统计。
4 使用效果
未使用系统前，要了解现场生产的实际信息需要技术人员或维修人员亲自到达目的设备前观察了解情况，再通过网络平台上报高层领导，系统投入后节约大量人力和物力资源，删除上两项冗余项目，通过网络数据的传送各阶层各区域工作人员即可达到了解实时现场生产与设备运行的数据，对产品的力学、机械等性能指标的工艺满足度的提升提供保障，对生产与设备维护的保证与故障维修的速度大幅度提升起到积极作用。由于生产与设备运行监控系统投入在线运行，大面积节约人力物力，改善了设备故障发生及维修速度与精度，保证了产品质量和目标精度。
参考文献
【1】 吴功宜等.计算机网络应用技术教程.清华大学出版社；2002年04月
【2】 吴企渊等.计算机网络.清华大学出版社；2004年01月
【3】 张积温，信息网络技术原理，电子工业出版社，2002年08月
作者简介
张蕊（1983年），女，河北省唐山市，中级工程师，主要从事唐钢热轧带钢生产线计算机维检工作。