钢厂智能生产报表的实现方法.pdf

第2 1卷第5 期2023年10 月工程纵横矿业工程Mining Engineering65钢厂智能生产报表的实现方法刘海明（中冶北方（大连）工程技术有限公司，辽宁大连116 6 0 0）摘要：通过对钢厂智能报表实现方法的介绍，满足了钢厂对各种不同生产报表的要求，最终实现对生产批号的追溯，对产品的即时监控、管理和调配，使管理人员能够从宏观上掌握生产信息，并提供管理依据。关键词：钢厂；智能报表系统；生产数据处理中图分类号：TP3150引言由于我国钢铁冶炼行业的迅速发展，行业已处于产能过剩的状态。随着国家大力推进供给侧结构性改革，我国钢铁企业目前正处于深度转型期，已从提高钢铁产量向提高钢铁质量转型。这就需要管理者全面系统地了解工厂内各项任务指标完成情况，便于及时发现问题，调整生产，改善生产管理水平，提高经济效益，提供及时有效的生产信息，为决策提供依据。目前钢铁厂内有部分生产报表具有自动生成和打印功能，但由于开发者与使用者沟通不足或者报表的开放度不足，使大多数生产报表不能满足生产需要，还需要人工填写各种生产数据，在数据录人时就容易造成输人错误或虚假录人等现象，不能真实反应生产情况。智能生产报表主要通过计算机与工厂自动化系统进行数据交换，实现对生产数据的自动存储、自动生成报表和自动打印报表等功能，不仅可提高生产效率，降低操作人员的劳动强度，而且还能避免因人为原因造成的误差及作弊等现象，为管理者提供可靠的生产数据。1智能报表系统的功能描述智能报表系统使操作人员能够非常方便地收稿日期：2 0 2 3-0 2-13作者简介：刘海明（19 7 9），男（汉族），辽宁辽阳人，中冶北方（大连）工程技术有限公司高级工程师。文献标识码：A文章编号：16 7 1-8 5 5 0（2 0 2 3）0 5-0 0 6 5-0 4对报表进行查询、修改、录人、打印和保存等，同时维护人员也能非常方便地维护。智能报表系统按功能分为查询功能、编辑功能和控制功能。1.1查询功能该功能主要用于对报表的相关信息查询、录人和保存等操作，不仅可查询已生成的历史报表，而且能查询正常生产的实时数据，同时可将查询结果以电子表格的形式存储到电脑中，用于随时查询。该功能主要由生产操作人员使用，可对一些生产数据进行相关描述、修改等录人的工作，这部分需要有特殊权限的操作人员才能使用，不可任意录人和修改。该功能主要包含三个主要功能，即可查询报表数据、可编辑报表数据和采集控制。下面分别详细描述这三部分的功能。“可查询报表数据”：在智能报表系统中，该功能用于对报表系统中所有自动采集的数据进行查询和保存等操作。通过选择查询的时间段（从XXXX年XX月XX日到XXXX年XX月XX日），在查询窗口中显示查询结果。操作人员可查询相关数据，但不能进行任何数据更改，也可通过对保存路径的选择，将查询的报表以电子表格的形式存储到电脑硬盘中，做为记录存档。“可编辑报表数据”：在智能报表系统中，该功能用于对报表系统中所有需要人工录人的数据进行查询、添加、修改、删除和保存等操66作，包括生产中的故障、事故说明、生产数据说明等。通过选择查询班次（可选项），选择查询的时间段（从XXXX年XX月XX日到XXXX年XX月XX日），在查询窗口中显示查询结果。操作人员可以查询相关数据，并可更改相关数据，也可通过对保存路径的选择，将查询的报表以电子表格的形式存储到电脑硬盘中，做为记录存档。通过选择添加功能，可在编辑窗口中选择录人的时间、班次以及相关其它信息等新的数据。在选择添加选项后，系统将新录人的数据存储到系统数据库中，成为智能报表的数据。如果需要已录人的数据信息，则在查询窗口上选择需要修改的信息，选择修改后即可在修改的窗口对数据进行修改。如果要删除已录人的数据信息，则需要在查询窗口上选择需要删除的信息后，选择删除选项，该条数据将在系统中被删除。“采集控制”：该功能主要是在智能报表系统编辑完成后，开始对OPC服务器进行自动数据采集，主要包含启动采集、重新启动采集、暂停采集和停止采集。当采集系统运行时，智能报表系统所有编辑功能都将被禁用，要想修改编辑项，必须停止数据采集功能，否则不能修改智能报表系统中的任何参数。以上三种功能是操作人员具有对智能报表系统进行的操作权限。1.2编辑功能为满足钢厂各车间对生产报表的不同格式需求，智能报表与其它生产报表最大的优点在于可由一线生产人员自行编制和修改需要的生产报表格式，然后录人到智能报表系统中，该系统会自动根据生产报表格式对数据进行自动的采集和存储等功能。因此在智能报表系统刚投人运行时，系统内部没有任何数据，需要生产工艺工程师对报表进行整体规划，使其报表符合生产需要。该功能主要是新建生产报表（包含时、班、日、月、年报等），也可对已存在的生产报表进行编辑。同时还具有对生产轮换班次的设定等功能。该部分功能主要由生产工艺工程师完成，根据现场生产的实际情况，建立和编辑相关报表表格。该功能主要包含四个主要功能，即编辑表格、编辑组、编辑数据矿业工程和编辑报表参数。下面分别详细描述这四部分的功能。“编辑表格”：在智能报表系统中，该功能用于对各车间的生产报表格式进行编辑和导入。首先根据工厂各车间生产工艺的需要，完成各车间的电子生产报表的格式编辑（如Excel表格或WPS表格等）。将电子表格导入到智能报表系统中，根据每个车间需要的报表数量、类型进行导入。“编辑表格”是对报表系统中所有已导人报表的操作，包括查询、添加、修改、删除等。在操作窗口中可查询到智能报表系统中所有已导入的报表格式文件，同时可将查询结果存储到指定的目录下。其中添加选项是导入一个新的报表格式文件功能，导人前需填写一些必要信息，用于系统对报表格式文件的存储（如表格的名称、文件格式的位置、打印日期的位置、是否定时周期打印等）。修改选项是当查询结束后，选中已查询的一个表格，对其进行相关信息修改功能。删除选项是当查询结束后，选中已查询的一个表格，将其从智能报表系统中删除，该删除操作后该表格内所有的数据将全部删除，并且无法恢复。“编辑组”：在智能报表系统中，该功能用于将已导人系统中的报表分成不同的组。根据采集数据的类型分为自动采集和人工录人两种。自动采集中根据采集模式又分为周期采集和累计量采集。因此按照不同的采集类型，将已导人的报表格式按采集类型分别进行创建。在操作窗口中可查询已选报表中所有已创建的组，同时可将查询结果存储到指定的目录下。其中添加选项是新建一个组功能，需填写一些必要信息，用于系统对该表的组信息进行存储（如组的名称、采集数据类型、采集模式等）。在自动采集组中，根据采集数据的类型以及采集周期等不同再划分成不同的组，然后在每个组中添加该组所包含的标签。周期采集是在该组中对所有的标签按周期时间进行数据采集，起始时间是指周期采集时的开始采集时刻。累计量采集是在该组中对所有的标签按一小时累计存储到数据库中。如果选择人工录人，则该组数据中的所有数据都需要人工录人，然后自动显示在报表的相应位置中。修改选项是当查询结第2 1卷第5 期2023年第5 期束后，选中已查询的一个组，对其进行相关信息修改功能。删除选项是当查询结束后，选中已查询的一个组，将其从该报表中删除，该删除操作后该组内所有的数据将全部删除，并且无法恢复。“编辑数据”：在智能报表系统中，该功能用于向已导人系统中的报表的组内创建数据标签。在操作窗口中可查询已选报表的组中所有已创建的数据标签，同时可将查询结果存储到指定的目录下。其中添加选项是添加一个新的标签功能，需填写一些必要信息，用于系统对该报表内该组的标签信息进行存储（如标签名、数据类型、注释、坐标等）。其中标签名是系统通过OPC通信协议与一级控制系统进行通信的标签，该名称必须与一级控制系统的命名完全相同。数据类型是一级控制系统中该标签的类型，坐标是指该数据将在电子报表中显示的位置坐标。修改选项是当查询结束后，选中已查询的一个标签，对其进行相关信息修改功能。删除选项是当查询结束后，选中已查询的一个标签，将其从该组中删除，该删除操作后该标签内所有的数据将全部删除，并且无法恢复。“编辑报表参数”：在智能报表系统中，该功能用于对该智能报表进行相关参数的设置。在操作窗口中可设置该车间生产轮班制度的设定（如两班制或三班制等），并对一个班次循环周期及每一班工作时间进行设置等。设置成功后，智能报表将根据系统日期时间自动填写班次。1.3控制功能该功能主要用于智能报表系统的权限登录和系统维护，是每一个登录的用户能够根据自已的权限操作该系统平台。操作人员仅能对生产工艺参数进行调整。这很好的划分了不同操作权限，避免由于误操作带来的生产责任事故。该模块主要由四部分组成，即用户、配置服务器、设置数据库和查询操作记录。下面分别详细描述这四部分的功能。“用户”：在智能报表系统中，该功能用于创建车间内每个需要操作该系统人员的用户名。在操作智能报表系统之前必须通过用户名登录，否则无法进行任何操作。该选项包含五个功能：刘海明钢厂智能生产报表的实现方法用户登录、用户注销、切换用户、修改个人信息和编辑用户。用户登录窗口包含用户名和密码，是用户登录智能报表系统的窗口。用户注销选项是注销当前用户名，该功能是为了其他人员操作或本用户名操作结束后退出系统使用。切换用户选项是用于更换用户名登录该系统时使用。修改个人信息选项是修改本用户的姓名和密码等基本信息窗口。编辑用户选项仅具有管理员权限的人员才可使用，该选项是修改智能报表系统中所有用户的登录权限、姓名和密码等的信息窗口。操作人员与操作报表系统的权限关系表见表1。表1操作人员与操作报表系统的权限工艺系统参观者操作人员管理员工程师工程师查询报表V人工录人数据编辑状态控制系统控制“配置服务器”：在智能报表系统中，该功能是主要用于对智能报表系统中所有相关服务器的设置，主要包含配置数据服务和配置OPC服务器。配置数据服务器为该功能配置数据存储的服务器，可选择局域网内的任何一台服务器做为智能报表系统的数据服务器，也可更改服务器。同时可设置智能报表系统的数据库存储周期，超过设置的存储周期系统将自动覆盖原有过期数据。配置OPC服务器是配置与一级控制系统的OPC服务器，并配置相关的OPC通信协议。智能报表系统与一级控制系统是通过OPC服务器进行通信采集数据。“设置数据库”：在智能报表系统中，该功能用于对智能报表系统中所有相关数据库进行备份和恢复等功能，方便将系统的数据库移植到其它系统中。“查询操作记录”：在智能报表系统中，该功能用于查询所有人在智能报表系统中的操作记录，也可根据不同用户名进行查询，也可按时间段查询。查询的结果可以电子表格的形式导出，用于记录存储。67VVVV682智智能报表系统的实现方法智能报表系统具有实现人机交互界面的系统平台，同时系统又通过后台的庞大数据库系统存储相关的数据。由于目前钢厂内大部分一级控制系统都具有OPC通信协议功能，因此智能报表系统与生产一级控制系统也采用OPC通信协议进行数据采集。智能报表系统的网络架构为智能报表系统服务器通过一级控制系统交换机与一级控制系统OPC服务器相连，一级控制系统OPC服务器再与现场控制系统（PLC或DCS）连接，同时通过系统内的交换机与智能报表系统操作终端相连。操作人员首先通过人机交互界面将智能报表系统内的数据库服务器、OPC服务器及通讯协议配置成功后，再配置相应的生产报表及相关的报表内的参数设置，这些配置参数将通过系统的人机交互界面存储到数据服务器中。然后启动智能报表系统采集功能，采集系统将按照数据库内相应的设置参数，通过OPC通信协议，从一级控制系统中读/写相关数据，然后将数据存储到数据库中。当操作人员需要查询或自动打印这些数据时，系统将根据系统的查询规则从数据库中读取相关数据显示到人机交互界面，并可导出显示的数据。智能报表系统根据设置的自动打印周期的时间，实现自动打印（打印机应提前安装配置完后与数据服务器相矿业工程连）。33 工程案例该方法在鞍钢股份炼铁总厂烧结机环保升级改造项目中实施，并取得了很好的效果，能够很好地满足生产需要。在实施过程中，操作人员进行培训后，能够很好地使用智能报表系统，使操作人员能够从人工填写生产报表的枯燥繁琐工作中解放出来。另外，智能报表系统是由高级语言与低级语言相结合开发出来的，需要计算机专业工程师进行维护。4结语以上为智能报表系统的实现方法，由于生产报表可准确、真实地记录和反应生产实际情况，便于生产管理人员及巡检人员及时准确地掌握产品品质情况，及时控制不良现象再次发生。例如维修报表可真实反映设备维修使用状况，有利于维修人员及时准确地分析故障原因，为及时解决故障问题做参考依据。另外，生产报表有利于钢厂对产品品质后续追踪提供真实的依据，为产品可追溯性提供真实的依据和保障。智能报表系统的实现，不仅可避免一线生产人员人工填写生产报表的错误，而且可提高一线生产人员的工作效率，降低生产成本，减轻操作人员压力，对企业提高利润，减轻员工的工作压力等方面有着重大的作用。第2 1卷第5 期Method to Materialize Intelligent Production Reports in Steel PlantsLIU Haiming(Northern Engineering and Technology Corporation(Dalian),MCC,Dalian 116600,China)Abstract:The method to materialize intelligent reports in steel mills is introduced in this paper.The intelligent reports meetingthe requirements for various production reports in steel plants ultimately achieves traceability of production batch numbers,real-timemonitoring,management and allocation of products,enabling management personnel to grasp production information from a macroperspective.The intelligent reports can be a basis for management.Key words:steel mill;intelligent reporting system;production data processing