鋼鐵自動化生產線中的監控體系構建探析

李其凡

[摘 要]鋼鐵自動化生產是提高鋼鐵產品生產效率的重要前提，而對鋼鐵自動化生產線做出有效監控，是確保鋼鐵自動化生產有序性與鋼鐵產品質量的重要保障。本文圍繞設備監控、過程監控、生產監控三項主要工作對鋼鐵自動化生產線中監控體系的構造進行了分析與探討。

[關鍵詞]鋼鐵自動化；生產線監控；設備監控；過程監控；生產監控

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.15.167

鋼鐵自動化生產線技術在推動鋼鐵產品生產效率的提升方面發揮著重要作用，而為了進一步推動鋼鐵產品生產質量與生產安全的提升，有必要在鋼鐵自動化生產線中構建起嚴格有效的監控體系，這一監控體系需要涉及設備監控、過程監控以及生產監控三個方面的主要內容。

1 設備監控管理

在鋼鐵自動化生產中，生產設備是確保生產活動有序進行的物質基礎，因此鋼鐵自動化生產線中的設備監控管理主要是對設備開展維護與監控。其中維護管理能夠有效減少設備在生產過程中產生故障的幾率，并可以降低鋼鐵生產設備在維護工作中需要投入的成本。市場競爭的加劇也導致鋼鐵自動化生產線處在長期連續、高壓的運行狀態中，而設備的故障率以及較長時間的故障停機必然會導致鋼鐵企業運營成本的增加。因此鋼鐵企業需要對設備的運行狀態做出全面的了解與掌控，從而避免設備故障給企業帶來過大的經濟損失。在傳統的設備故障管理工作中，總是在故障產生以后才進行應急維護，這種方法顯然已經難以適應現代生產的要求，傳統的鋼鐵企業設備維護方法包括標準修理法、定期修理法以及檢查后修理法，雖然這些方法能夠對設備故障做出有效的配出，但是卻沒有辦法對引發故障的因素以及是否有相同故障存在與其他設備中做出評估，因此，鋼鐵自動化生產線中的設備管理已經構建一種基于設備生產狀態的監控與維護。在此方面，鋼鐵企業可以用智能化儀表對鋼鐵生產設備的狀態信息做出記錄，并以所記錄的信息為依據來制定科學的維修計劃。在實踐中，鋼鐵企業可以使用PLC控制系統以及自動化檢測儀表等來對設備狀態開展監控、采集以及分析，當發現異常數據時則進行自動報警與自動記錄。顯然，實時性以及準確性是這種監控方法的重要特征。在此基礎上，鋼鐵企業還可以通過互聯網邀請專家來進行協助診斷，從而解決企業內部設備專業維護人員不足的問題，并且這些專家的意見在錄入設備診斷知識庫后也可以讓進一步提升設備診斷的準確性；開展維護管理監控的基礎是設備狀態監控，在設備狀態監控的設計中，應當突出以下幾點功能：對設備狀態做出反饋、對相關參數進行調整、對停機原因做出分析與追蹤、對歷史數據進行記錄、對維護工作做出安排等。同時設備狀態監控系統要能夠將發現的異常信息傳遞到警報管理單位，同時要對生產設備停機的時間、原因等做出記錄，從而為維護決策的制定提供依據。

2 過程監控管理

對鋼鐵自動化生產線中的設備與機組做出優化設定，能夠在確保設備與機組在良好運行的基礎上提高鋼鐵自動化生產質量與生產效率。在鋼鐵自動化生產過程中，過程監控主要以生產工藝為依據來優化自動生產線中的設備與機組，從而確保自動化生產設備能夠在良好狀態下運行并確保能夠生產出具有較高質量的產品。在過程監控中，主要包括數據的采集和軋件跟蹤系統、過程監控系統兩個部分。從數據采集和軋件跟蹤系統來看，數據采集主要是通過數據通信來實時獲取鋼鐵生產設備相關數據，并對過程監控系統所規定的設定值傳送到設備監控系統中。過程監控系統所得出的結果需要向設備監控系統發送，并獲得報表制作所必需的數據。同時生產管理系統需要向過程監控系統監控指令，并且不同工序中所使用的監控系統也需要開展通信，從而實現各個工序之間的協調。其中在軋制過程中需要具備軋件跟蹤功能，這種功能主要是確保軋件位置不會產生意外變化。隨著鋼鐵自動化生產線中軋件的不斷移動，控制系統可以通過對軋件位置做出判斷來對生產數據等做出自動的監控；過程監控系統需要具備指導操作、信息診斷以及報表制作等功能。在操作室中，可以顯示出許多可供系統操作員了解的操作指導畫面，這些顯示的內容包括軋件數據、軋件計劃管理、軋件狀態跟蹤等。信息的診斷主要是對故障信息做出記錄并進行打印，從而為系統調試工作提供信息依據。報表制作則是要求能夠打印包括生產規劃表、過程報表以及故障報表等內容在內的生產報表。這些報表的打印可以有系統自動完成，也可以由系統操作人員根據自身需求來選擇內容并進行打印。

3 生產監控管理

在鋼鐵自動化生產過程中，生產監控管理工作主要負責將合同訂單等從管理系統內安排到生產線中，并對生產任務做出質量設定、生產計劃設定，同時對生產工序做出協調并對生產質量做出管理。在此過程中，生產監控管理主要可以分為生產任務監控、生產信息獲取以及生產質量管理等。通過這種監控管理，可以讓鋼鐵企業通過付出較少的生產資源就能夠得到最大化的效益，從而使鋼鐵企業獲取更多盈利，由此可見，生產監控管理工作是提高鋼鐵企業核心競爭力的重要途徑。在實踐過程中，生產任務監控需要負責針對車間中的訂單產品質量要求、規格要求等做出生產規劃，并且需要重視工藝流程的組織以及產品質量的控制。具體而言，生產任務監控的功能主要體現在以下幾個方面：一是對任務要求做出總結與整理，二是以產品生產途徑以及交貨日期為依據來對產品生產工序與完成日期等做出規劃，同時需要對企業中鋼鐵自動化生產線所具有的生產能力做出評估；三是編制產品生產計劃，其中包括精整規劃以及軋制規劃等；四是對合同進行跟蹤管理。即根據合同要求對生產質量、數量等做出監控與管理，直到生產合同完成；五是對合同和生產材料進行匹配。在鋼鐵企業生產過程中，產生合同規定之外的物料是很難避免的現象，但是這種現象的出現卻會造成生產成本的提升以及資金的占用，因此這種現象是鋼鐵企業在生產過程中所盡量避免發生的。而合同與生產材料的匹配則是將多余的物料安排到其他合同的生產過程中，從而使物料浪費現象控制在更小的范圍之中。在技術信息的監控管理方面，主要是對身纏計劃信息做出收集、分析以及評價，并對生產線中的生產數據進行整理總結，同時在對數據進行存儲的基礎上以這些數據為依據來對生產活動做出優化。技術信息監控管理所應當實現的功能包括以下幾點：一是對鋼鐵自動化生產線生產過程中所消耗的人力、物力等信息進行收集、存儲和管理；二是整合所收集到的信息并構建數據庫，從而為這些數據的使用奠定基礎；三是需要具備數據輸出以及報表輸出功能，從而方便對這些數據進行分析與評價；四是需要具備數據統計功能。在質量監控管理方面，鋼鐵自動化生產線產品質量監控管理需要以跟蹤管理的形式進行，即要求鋼鐵企業從原料入廠開始就對每一道工序做出嚴格把控，從而形成更加全面的產品質量控制。同時在鋼鐵自動化生產線產品質量管理系統的設計中需要實現質量的預報、監測以及控制功能。另外，鋼鐵企業有必要構建工藝卡來指出技術操作要點，并對每道工序中的質量信息做出手機與分析來確定下道工序的生產參數，從而確保鋼鐵自動化生產線能夠生產出符合質量要求的產品。

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