鞍钢一炼钢厂钢包跟踪系统设计

钢包跟踪系统实现
钢包跟踪系统是炼钢厂二级计算机系统的重要组成部分，它串连了生产工艺过程的物料跟踪，再配以各个工艺段的数据采集上来的工艺数据，形成完整的生产工艺数据系统来满足ERP对生产过程的监控和生产质量的判定，以及质量疑异的追寻。
钢包跟踪实质是生产线吊车自动跟踪系统。在需要跟踪的吊车上安装钢包秤，将钢包秤的数据通过无线发送到钢包服务器上。吊车行走路线上每隔1m到2m安装有一个IC射频卡，每个IC卡有独立的编码；同时在吊车上安装有IC卡识别设备，在吊车行走过程中读取安装在行走轨道上的IC卡的编码，连同吊车识别设备的编号一同无线发到钢包跟踪服务器，钢包跟踪服务器根据识别器编号和轨道IC卡代码，判断出哪台吊车所在的位置。再根据吊车发给服务器的吊钩重量判断出空钩、空钢包、满钢包等状态。
在本系统中钢包跟踪的范围如下：
（1）、转炉入炉侧有4台吊车吊运铁水包，完成混铁炉对铁重量、对铁时间、扒渣量、扒渣时间、入出脱硫工位时间和重量、转炉对铁时间、钢包坐、离钢包渡车时间等的数据采集要求；另有2台废钢专用吊车用于向转炉加废钢，跟踪系统统计入炉的废钢重量。
（2）、转炉出钢侧有五台吊车，其中一台完成该侧的铁水预处理功能，另四台吊车负责吊运出钢后的钢包，统计钢水重量；吊运浇铸后的空包到离线烘烤位或在线烘烤位，完成钢包位置和钢包号以及钢水熔炼号的跟踪。
（3）、在连铸跨和转炉出钢跨之间有三台钢包摆渡车，负责在连铸和炼钢之间转运钢水包和空包，钢包跟踪系统完成其跟踪。
（4）、连铸跨有4台吊车，完成从钢包摆渡车到精炼各个工位以及连铸铸机钢包旋转台的钢包跟踪，统计钢水出入精炼的时间、重量、统计钢水浇注前后重量、上机时间等。
跟踪过程安说明如下，转炉入炉侧由于工艺本身并不需要对铁水包位置本身跟踪，而是仅仅需要了解每个工位在处理铁水前后的重量变化和转炉对铁量等。因此吊车仅仅跟踪在几个区和几个处理位置，这样就可以统计出铁水的变化。对于转炉出炉侧和连铸侧，需要对吊车严格跟踪，在钢包坐到出炉侧的在线烘烤位置时，需要人工确认钢包号，保证跟踪起始准确。在钢水出钢完成后自动从三级获得一个熔炼号，将钢包号和熔炼号二者和一，用于在以后工艺处理过程跟踪，在连铸浇注完成后又仅仅跟踪钢包号，以此往复进行。

整个数据采集过程
为了说明整个工艺过程的数据采集，我们以钢包跟踪为线索，以一包钢水经过整个工艺过程为例：
1、铁水包跟踪部分仅仅完成各个工位的铁水处理状况，不包含铁水包的跟踪。
2、从炼铁厂产出铁水首先由铁水跨吊车将铁水倒入混铁炉中处理，通过吊车跟踪系统，采集到铁水进入混铁炉时间，铁水重量，铁水从混铁炉吊出时间，吊出时铁水重量。
3、对于铁水预处理部分，扒渣过程吊车一直吊着钢包，因此采集铁水包到达扒渣位时间和离开扒渣位时间，扒渣前后铁水包重量。而后铁水包坐到脱硫位置，采集坐罐时间，铁水包吊出脱硫工位时间，铁水包离开时重量等数据。跟踪系统将这些数据传送给转炉区二级计算机。铁水包处理过程采集整个处理过程数据，包括脱硫部分的硫分析仪数据，转炉区二级计算机负责这个采集任务并同钢包跟踪数据一同整理打包发给三级系统。在整个处理过程还包含铁水包测温数据的采集。
4、三座转炉开始冶炼第一步是对铁水，通过吊车采集到对铁水的重量，通过对加废钢吊车的跟踪采集废铁重量。以后在转炉冶炼过程中，转炉服务器负责采集吹氧等生产数据，再通过转炉的倒炉角度采集采样时间、采集关出钢、溅渣、补炉等数据，一样同钢包跟踪系统发送来的数据合并处理。
5、在转炉出钢完成后自动从三级计算机获得一个熔炼号，该熔炼号同钢包坐罐后人工确认的钢包号相匹配，并且一同作为钢包跟踪的关键字。进行以后的钢包跟踪。
6、钢包跟踪系统跟踪吊车吊运钢包到吹氩站，采集有关数据。而后钢包跟踪系统跟踪吊车将钢包放到钢包摆渡车上，通过摆渡车将钢包运送到精练区，精练的钢包跟踪系统跟踪吊车吊运钢包到相关的精练处理位，开始处理。精练服务器开始采集有关精练处理过程数据，在处理结束后钢包车移出精练处理位，由吊车吊到对应的连铸浇注，钢包跟踪系统完成其跟踪。同时连铸计算机开始跟踪浇注过程的生产数据，完成罐和浇次间的物流跟踪，同时完成板坯和方坯的跟踪。如果进一步开发可以完成板坯或方坯的质量跟踪。以上精炼区和三个连铸区的服务器同样接受钢包跟踪系统的物料号等识别标志，将各自采集的数据都配上对应的物料标志，形成完整的数据系统。
7、钢包跟踪系统在大包回转台完成钢包回转后，跟踪吊车吊运空包，通过浇注前后的钢包重量计算出浇注钢水重量。在吊车倒渣后又可计算机出钢渣重量。
8、钢包跟踪系统再跟踪空包，通过钢包摆渡车到出钢跨，完成钢包到达在线整备或离线整备的钢包跟踪。
这样完成了一个钢包在生产工艺过程的循环。因此通过钢包在整个生产工艺过程的跟踪作为链条，完成了整个炼钢连铸过程的物流和生产过程的数据采集。

该系统的优点和可开发性
钢包跟踪系统作为跟踪可以成为一个完成的生产调度指挥系统，通过显示屏，调度可以非常清晰的了解每炉钢的位置和处理时间，特别是对炼钢连铸这样生产节奏紧的工艺尤其重要。在此基层上可以考虑开发炼钢连铸生产节奏自动控制软件来实现炼钢、精练、连铸的生产节奏自动预报和自动控制。
整个系统在钢包跟踪的串接下，通过物料的跟踪完成了全部生产过程的数据、能源消耗、原材料消耗等等的数据采集，使生产过程的所有数据都是完整的和有对应物料的。生产过程全程纪录能够监控整个生产过程的各个事件的产生，进一步为工艺优化生产提供帮助，在此基础上可以进一步开发各种冶炼模型来满足生产实际需要，也为模型的自学习提供有利的数据支持。