工控组态软件TRACE MODE SCADA/HMI在钢铁冶金行业中的应用

奥斯科尔电冶金厂是一家领先的俄罗斯钢铁冶金企业，也是俄罗斯仅有的一家利用铁矿直接还原生产技术的大型工厂。工厂坐落在优质铁矿石沉积区的附近，该地区是库尔斯克地磁异常区的一部分。 工厂具有先进的生产技术，尖端的生产设备，拥有熟练技能和丰富经验的工人、工程师和管理者，这些条件使得奥斯科尔电冶金厂能生产出俄罗斯本国和国外大量需求的金属材料。 从1995年以来，SCADA/HMI工业控制软件TRACE MODE就已经被用在奥斯科尔电冶金厂的粒化和金属喷镀车间控制系统中了。由四个竖炉组成的金属喷镀车间从氧化物中产生金属喷镀颗粒。每年奥斯科尔电冶金厂生产至少1700千吨金属喷镀颗粒，这些颗粒分两类∶用于外销运输的钝化颗粒和用于内部使用的非钝化颗粒。 奥斯科尔电冶金厂OJSC公司的粒化和金属喷镀车间的自动化开始于一种竖炉控制系统。以AdAstrA公司的SCADA/HMI控制系统软件TRACE MODE为基础，公司的高级管理人员一直致力于建立一种开放式的操作车间，能最大化的利用工程师的经验来为他自己的竖炉控制系统服务。 S.A. Korobov是奥斯科尔电冶金厂自动化与计量部的一名组长，他回忆道：“从最开始的时候，那些在自动化与计量部工作的技术人员和在粒化与金属喷镀车间工作的工程师们就从概念上做出这样一个决定：要最大限度地利用TRACE MODE软件的强大功能与高可靠性来建立一种竖炉操作人员的人机工作界面。 在第一阶段为了减少工作人员误操作的概率，工厂决定在1号炉和2号炉上建立一套没有任何控制单位的监测系统。这使得人事部门要逐渐习惯于新的工作制度，同时也直接降低了人员培训费。已经投入使用的SCADA/HMI TRACE MODE产品有三套：一套32000 I/O点数的开发系统和两套实时监控器（人机接口服务器、数据采集和监控服务器）。 TRACE MODE SCADA/HMI的性能使用程度基本达到了极限，甚至包括了动画和语音信息。在试运行阶段，奥斯科尔电冶金厂自动化部参与开发该控制系统的员工们已经被作为竖炉操作者调到工作班次中去了。这样一种完善的组织方法使得工作人员能够在最短的时间内发现系统中存在的不足并加以改正。在最初阶段，奥斯科尔电冶金厂自动化系统具有直接输出60个多通道记录仪和另外记录120个模拟式熔炉参数的能力。 安装启用新的基于SCADA/HMI TRACE MODE软件的控制系统使得费用支出明显降低，经济性效果显著。资金回收期（ROI）只相当于一年的时间. 在第二阶段，增加了该系统的控制功能。现在这个控制系统项目中提供了保护和锁定功能。为了确保能进行事件记录并生成报告文件，另外使用了第三个TRACE MODE实时监控器和TRACE MODE全局文档记录服务器. 第二阶段自动化工作的完工后，就可取代那些磨损保护和联锁设备。竖炉在“在未查明原因条件下”的停机得到终止，故障时间明显减少了。文档记录服务器可生成所有紧急情况下的技术报告和周期性的熔炉运行报告，从而提供了一个使得换班交接变得非常轻松的工具。TRACE MODE自动报告是在定义的时间中自动生成的，也就是在换班的结尾，每个小时开始时；其它报告则是在有非正常的情况发生时生成，也即，当某一组熔炉或整个熔炉停止运转时生成。所有的技术资料记录文档都自动存储到硬盘上。所有文档模板和记录原稿都采用HTML格式。对所要求的技术资料记录文档的使用要通过局域网访问。直观的对员工们介绍技术资料记录文档，必定会对工厂的生产纪律性产生正面的影响。控制系统资本回收周期（投资回收率时间）与先前的阶段相同，不超过12个月. 在本设计项目的第三个阶段，金属喷镀车间的称重业务自动化了。TRACE MODE文档记录服务器提供一种自动生成的生产报表，从而使得资料记录的保存井然有序。在第四阶段，基于SCADA/HMITRACE MODE软件的该设计项目使得3号和4号竖炉实现了自动化。很显然，针对第一个熔炉的解决方案已经被成功地复制到了新的熔炉中。而且，所有单机的PID回路调节器也已被取代。 下列22套控制系统正全部运行在TRACE MODE SCADA/HMI软件的控制下，在奥斯科尔电冶金厂各处运转着: ·8套基于不同类型的TRACE MODE SCADA/HMI实时监控器的控制系统（RTM和NetLink）; ·12个辅助工作站，也就是使用NetLink Light运行模块监督控制台的可视化人机界面工作站; ·TRACE MODE全局文档记录服务器； ·使用1024 I/O点数的TRACE MODE实时监控器控制下的用于称重操作员的人机界面工作站. 在每个阶段，安装使用AdAstrA公司的自动化软件都能获得显著的经济投资回报。本系统的扩展工作并未停止，奥斯科尔电冶金厂的主管人员也打算在新的企业控制系统中继续使用TRACE MODE SCADA/HMI软件. 译注： ①TRACE MODE是一种工业控制软件，它由俄罗斯AdAstrA Research Group, Ltd公司于1992年开发成功。TRACE MODE是世界上第一个将SCADA和Softlogic集成为一体的工控软件，广泛应用于各种重要的工业领域，包括能源、冶金、石油、天然气、化工、食品以及其它工业领域和市政公共设施。TRACE MODE适用于分布式控制系统的开发，是俄罗斯最畅销的工业控制组态软件，在市场上占有绝对垄断地位，也是独联体国家、东欧各国、印度、意大利等国最畅销的工控组态软件之一. ②SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）数据采集与监控系统；HMI（Human Machine Interface）“人机界面”或“人机接口”.