冷轧板异构产线一体化运维系统应用

马月坤，陈海鹏

（华北理工大学信息学院，河北 唐山 056000）

冷轧板异构产线一体化运维系统应用

马月坤，陈海鹏

（华北理工大学信息学院，河北 唐山 056000）

该项目包括：酸洗冷轧联合机组、平整机组、脱硅酸再生机组、罩式退火机组、热镀锌机组、彩涂机组、剪切包装机组及其它辅助设备。生产规模大、品种规格多，工艺技术装备水平高，各机组工艺过程业务复杂且异构，维护人员在的生成线维护及相关设备维护时难度较大。通过这个课题研发的相关成果实现对邯钢各产线的一体化运维管理，实现冷轧设备的有效运行监管和各工艺环节生产运行的有效监管，以此提高生产的准确率，减少管理人员，降低事故处理时间，缩短生产周期，保证生产的顺利进行。

虚拟化；工业以太网；工程师站；VMware

1 课题来源

1.1 研究背景及问题需求

邯钢冷轧厂目前拥有8条主要产线：酸洗冷轧联合机组、平整机组、脱硅酸再生机组、罩式退火机组、热镀锌机组、彩涂机组、剪切包装机组及其它辅助设备，生产规模大、品种规格多，工艺技术装备水平高，因此带来不同现场总线不同厂家设备导致的工控平台异构的问题。在这样的背景下，开发各产线的二级生产运维系统的必要性突显。

1.2 异构产线运维虚拟化网络平台

邯钢冷轧厂过程控制系统由过程计算机及基础自动化系统两级组成。技术和工艺过程的自动化既要支持生产管理，也要支持生产操作，各条产线无论从设备接口还是数据传输通道等方面差异很大。本课题计划通过搭建异构产线运维虚拟化网络平台，使各种服务器、操作站、打印机、网络交换机等设备及网络一起构成机组的基于虚拟平台的过程控制计算机系统。通过虚拟化的网络平台实现从机组入口段开始，到出口段为止，其中的过程控制计算机等设备根据生产要求进行配置。使L1（基础自动化系统）与L2（过程控制计算机系统）级系统的计算机设备（PLC、HMI、过程计算机、外设终端等）实际上都连接在同一个局域网上，经网络设备彼此相互连接，使网络结构简单、高效实用。

1.3 异构产线生产运维管理系统

开发面向各条产线的二级运维管理系统，实现生产运行支持，质量保证，生产数据收集与处理，过程数据显示（其中包括：过程状态、设定计算结果，设定值与实际值等）及支持技术人员通过完整的工艺参数档案文件做技术改进等。

异构产线生产运维管理系统面向L2（过程控制计算机系统）中各产线。其中运维管控主要包含各产线的工艺规程预计算和再计算、生产策略、工艺规程后计算和自适应、虚拟计算、各种工艺模型控制、生产节奏控制；物料跟踪系统协调输入数据和生产过程中产生的全部数据，如计算值和测量值。使这些值与钢板相对应，并显示在操作控制终端上。这样操作人员即可随时知道当前材料处置情况。如果需要，操作人员可在操作控制终端上，通过键盘干预和修改物料跟踪系统信息。生产数据保存及分析将预计算的全部设定值、测量值、后计算值和报表数据等，保存在数据库中。

2 课题意义及目标

随着生产规模的发展及管理水平的不断提高，传统的以车间为单位的生产管理模式已不能满足生产需要，要求各个部门、车间、基层与上层要有机的结合起来，从而更好的发挥团队的协作作用。这就要求车间级管理要与工厂级管理在工厂信息网络的基础上结合起来。可将工厂信息网络分为三个层次，包括：现场设备级、车间控制级和工厂管理级，现场总线属于现场设备级各设备间的通信网络，在虚拟机的基础上便可实现工厂级扁平管理。

3 技术路线和实验方案

改进前罩式炉的硬件结构包括1台二级服务器，3台Provider（负责从44台PLC采集数据存储到服务器中），HMI，工程师站，模型机以及一级的44台PLC。

罩式炉机器运行十年，服务器和和计算机都有很大程度的老化，由于服务器和provider的负荷较大，2013年和2014年频繁出现故障，2014年6月份服务器频繁死机，经检查分析是SCSI卡出现故障，需要更换服务器，罩式炉的两台旧服务器都不稳定，我在库房找到了一台无法使用的服务器，因为这台服务器只能安装windows2003系统，酸轧的软件只能安装在windows2000中，我将这台服务器安装了windows2003，并将罩式炉中的库进行了升级，成功将罩式炉服务器移植到windows2003中。更新前后硬件情况如表1：

表1

新服务器的性能只利用了30%-40%，频繁出现故障的provider的备件还没有到，大形势不好的情况下如何更有效的利用现有的资源呢？于是我想将这台新的服务器分成4台机器，即将3台Provider也集成到这台服务器中。至此，用一台高性能服务器替换了4台机器，提高了稳定性和可维护性，并节约了成本。目前服务器已经运行了半年多，还未出现任何故障。

［1］彭其春，赵金涛.武钢冷轧板表面“黑线”缺陷分析［J］.中国冶金，2010（01）.

［2］田成峰，谷国刚.冷轧板表面线状缺陷分析与探讨［J］.中国重型装备，2010（01）.

［3］彭其春，田俊，尹会芳，张学辉，彭胜堂，徐静波.冷轧板表面线状缺陷成因分析与探讨［J］.武汉科技大学学报，2009（01）.

［4］钱健清，高智.硬化指数n对两种不同原料冷轧板成形性能的影响［J］.重型机械，2008（06）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.042