過程生產崗位產量和效率統計核算系統的開發與應用

張 衛

（河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司氣體廠，河北邯鄲056015）

1 前言

邯鋼氣體廠主要擔負著邯鋼全廠區所需的氧、氮、氬、氫氣的生產用氣的生產和液氧、液氮、液氬的銷售任務。“過程生產崗位產量和效率統計核算系統”的開發與應用之前，空分生產的氧、氮、氬等產品的班、日、月產量統計和相應的提取率計算，班組之間生產效益統計和效率核算評比，等工作，一直采取累積值長周期歷史趨勢，屆時人工目測取值，然后根據統計情況，人為或借助于計算器進行當日當班效率產值等數據的計算，每月末還要進行全月各班的總的效率產值等數據計算。記錄數據繁多，程序復雜，易出錯，效率低。為了準確、高效、輕便地完成上述工作，2009 年初開始，邯鋼氣體廠決定，利用空分生產現有的DCS（PLC）平臺，開發“過程生產崗位產量和效率統計核算系統”，主要針對該廠生產常用的日本橫河CS-3000/1000 DCS 系統和浙江中控JX-300XP/ECS-100 DCS 系統。

經過幾個月生產狀況考察，組態編程，調試，于2009 年7 月，在日本橫河CS-1000 DCS 系統上試驗，開發取得成功。隨后在日本橫河CS-3000 DCS系統和浙江中控JX-300XP/ECS-100 DCS 系統開發取得成功。2010 年1 月，在相關空分生產崗位投入使用，效果顯著。

2010 年3 月，以“空分生產數據統計核算系統”為題，向國家版權局申報《計算機軟件著作權登記證書》，于2010 年12 月21 日得以批復。證書號：軟著登字第0259085 號；登記號：2010SR070812。

2 系統的開發

2.1 軟件開發平臺

過過程生產崗位產量和效率統計核算系統的開發平臺軟件日本橫河CENTUM CS1000/3000 環境下Function block 功能、Visual Basic 功能和SFC 功能，組態編程出控制程序，并利用圖形畫面功能進行相應的圖像顯示。

2.2 系統設計流程

本程序設計流程如圖1所示。

3 使用說明

3.1 系統記錄時間系統的啟動

以邯鋼氣體廠三制氧（1#2000m3/h空分）所使用的日本橫河CS-1000DCS系統為例。

系統時間模塊投入“使用”狀態后，運行系統便可相應以時、分、秒開始運行。

圖1 程序設計流程圖

眾所周知，空分崗位生產普遍采用“四班兩運轉”（即：白班7:30～18:30，共計11 個小時；夜班18:30～7:30，共計13 個小時）運行模式。夜班與白班的交接時間7:30～8:00，白班與夜班的交接時間18:30～19:00；每天7:30、18:30 屆時彈出相應時間的累積量和相應夜白班的總產量，以及相關的效益、效率等等。每天16:00 屆時彈出相應時間的累積量和一天24 h 來的總產量，以及相關的效益、效率等等。如圖2 氧、氮產量和效率情況圖，如圖3 氬產量、空氣消耗和效率情況圖。畫面上相應數據屆時顯示，并顯示連續5 天。

3.2 各班次數據統計系統的啟動

在啟動模塊的數據端口1輸入A、B、C、D，分別代表當班班次為甲、乙、丙、丁班，在數據端口2輸入E、F分別代表當班班次為白、夜班。各班本月瞬時產量、工時、產值、效率統計，以及各班上月產量、總工時統計（白班時間和加上夜班時間總和，以h為單位）、用工工時統計（班組每位人員工作時間的總和，以h為單位）、產量效益、產值效率測算等功能開始實施。下列畫面上數據開始記錄。

圖2 氧、氮產量和效率情況圖

圖3 氬產量、空氣消耗和效率情況圖

如圖4各班次月工時和用工工時統計（用工工時統計由于系統硬件設施達不到，需要人工輸入）。如圖5各班次月上月產量和當月屆時（截止到當月當日的前一天）產量統計。若輸入各班次月工時和用工工時，可自動計算出上月的產量效益、產值效率和當月屆時的產量效益、產值效率。

圖4 各班次月工時和用工工時統計

圖5 各班次月上月產量和當月屆時產量統計

3.3 各班次之間的“親情交接”設計

每天早上7:29:30和下午18:29:30，屆時彈出“即將下班的夜班人員與即將上崗的白班人員的交接親情畫面”和“即將下班的白班與即將上崗的夜班的交接親情畫面”。提醒完成交接班的各項內容，以保障各班次之間的交接班順利進行。

當班作業人員，可以把本班生產發生的異常狀況，生產中的注意事項，設備運行狀況等等一切情況，填寫在“親情備忘錄1”上。等到交接班時，會自動顯示在相應的“交接親情畫面”上的“交班內容”欄。當班作業人員，也可以把上下班路上遇到的一些道路和交通情況，填寫在“親情備忘錄2”上。等到交接班時，會自動顯示在相應的“交接親情畫面”上的“接班內容”欄。若“親情備忘錄”上無內容，屆時會顯示出如圖6的畫面。

圖6 親情交接畫面

3.4 統計數據的長周期存儲和報表功能

上述所有數據和文本，充分利用了D C S（P L C）系統平臺的報表功能，進行數據存儲和外備份。

3.5 系統升級優化設計和端口預留

目前，由于廠區內條件所限，D C S（P L C）系統不能采集廠區內考勤設備的有關數據和信息，各班次的用工工時仍采取人為設置。缺乏科技實施措施和監督檢查手段。當廠區內考勤設備可以進行端口輸出時，可啟用D C S（P L C）系統的網絡采集功能，將崗位上每位員工的到崗信息采集到系統上，科學準確地計算出各班次的用工工時。

4 源程序

以日本橫河C S-1000D C S系統為例，運行程序包括以下幾部分，源程序容量：1056K B(控制)，624 K B(畫面)，具體內容略。

（1）空氣日用量、班用量運行程序；

（2）氧、氮、氬日產量、班產量和小時產量；

（3）氧、氮、氬日提取率和班提取率；

（4）各班本月瞬時產量統計；

（5）各班上月產量、工時統計，產值、效率測算；

（6）“親情交接班”提醒；

（7）程序啟停控制。

5 項目實施后的效果

項目實施后，達到預計的效果，成效顯著：

（1）車間、班站、班組不用專門的人員來做核算工作，節省人力和物力費用；

（2）減少系統誤差和人為誤差，各班產量準確無誤，效率計算分明，有利于團結協作；

（3）可以做到隨用隨查，方便各級部門查閱；

（4）統計核算模式有一定的推廣價值，在其他過程生產行業逐步予以推廣；

（5）有一定激勵作用，鼓勵先進，激勵后進。