武钢二热轧三级机物流管理系统软件设计（李蒙蒙 李苏剑）

摘要：根据武钢二热轧生产的要求，通过详细调研、调试，给出武钢二热轧正常和非正常物流图，设计出武钢二热轧生产模式下实现三级机系统的通讯方式，保证系统稳定、高速的运行，实现故障超越(Failover),达到负载均衡。

　

关键字：生产物流 生产物流管理系统 通讯方式

　

1 武钢二热轧生产物流管理系统项目背景

　

武钢第二热轧带钢厂项目主要建设一套2250毫米双可逆半连续式轧机及相应公辅设施，生产厚度为1.2—25.4毫米，宽度为700—2130毫米的热轧带钢。从国内钢铁行业中总体上看，热轧厂生产物流管理系统应用还处于较低水平。

　

在此背景下，为了提高计算机管理和控制水平，武钢2250㎜热轧厂计算机管理和控制系统设计分为四级：第一级为基础自动化系统(L1)；第二级为过程控制系统(L2)；第三级为生产物流管理系统(L3)；第四级为生产管理系统(L4)。2250㎜热轧生产的整个过程，包括从合同管理到组织生产，板坯入库到钢卷和捆包出厂，从板坯装炉到卷取成钢卷，从仪表控制到电气传动，全部由计算机实施管理和控制。

　

1.1武钢二热轧生产物流管理系统设计意义

　

企业没有物流就不能进行正常的生产。生产物流如果出现故障，生产就必然受到影响，甚至使生产停滞。连铸—连轧生产物流信息系统是实现连铸—连轧生产物流现代化的基础，已成为支持高水平的连铸—连轧生产的“三大技术保证”之一。

　

1.2武钢二热轧生产物流管理系统总体图

　

经过深入的系统调研、系统分析阶段，对武钢二热轧物流过程进行分析，将板坯从板坯库开始，经过加热炉、粗轧、精轧、卷取、钢卷库存放、平整、直发或横切，进入成品库直至发货整个过程中的正常和非正常物流明确，为生产物流管理系统的设计提供了基础。其物流过程参见图1。

　

2 生产物流管理系统通讯方式的实现

　

2.1 武钢二热轧生产物流管理系统包含通讯内容介绍

　

生产物流管理系统（L3）在武钢2250mm热轧计算机管理和控制系统结构中，担负着非常重要的作用。从生产组织的方面来看，它负责接收生产管理系统（公司IBM系统）下达的各种生产计划和控制指令，供生产操作人员根据生产和设备的实际情况通过人机对话方式进行现场实时调整，并下达给过程控制系统，实施生产过程的组织；同时以通信和人机对话方式从过程控制系统、基础自动化系统和生产作业线收集各种生产实绩，保存待用，并返回给生产管理系统（公司IBM系统）。

　

Fig.1 Chart of production logistics management system of the second Hot Steel Mill

　

从信息流管理的方面来看，它接收三炼钢的板坯信息，并根据钢卷实绩，将钢卷信息传送给后面的工序（二热轧精整线、一热轧精整线、—／二冷轧厂）；负责三库（板坯库、钢卷库、成品库）的物流作业管理，是实现三库（板坯库、钢卷库、成品库）自动化、现代化的重要保证，为实现连铸连轧CC—DHCR（连铸—连轧）生产方式提供必要的技术支持。并实时向生产管理系统（公司IBM系统）传送三库物品的库位信息和库位变更信息。

　

2.2武钢二热轧生产物流管理系统通讯实现方式

　

在确保数据完整、准确传输的前提下，采用高速可靠的通讯方式，针对不同的生产、设备情况，采用适合各自情况的通讯实现方式。

首先在Oracle后台创建七个服务进程，具体见下表：

　

表1 后台服务进程清单

Table.1  The List of Session and Service

其中，USTB$SEND与USTB$RESEND服务用来试验发送以及报文数据重发操作，其他服务详细介绍如下：

　

1、 与二热轧二级过程控制系统(L2)轧线之间的通讯

　

　

在生产物流管理系统(L3)与轧线之间通过创建一条链路，二级机定时向本身数据库特定表中发送数据，然后分配给三级机一定权限，三级机通过创建一个作业（JOB）根据需要，定时取出所需实绩数据。其中第二级过程控制系统(L2)与第三级生产物流管理系统(L3)连接如图2所示，两者的通讯流程图如图3所示。

　

　

2、 与第四级生产管理系统(L4)之间的通讯。

　

武钢目前公司配备有一套产销一体化系统（L4），所有轧制计划、精整计划、发货计划均由L4产生，并且L4通过发送PDI报文，将生产计划和指令数据下传到生产管理系统（L3）。三级机在执行相应计划时，随时将作业数据、完成进度以LOG报文的形式上抛给四级机（L4）。通过创建USTB$DHCRMB服务，经过邮箱中转，实现L3与L4数据的交换。

　

3、 与二热轧天车之间的通讯

　

通过服务器创建USTB$CRANE服务，天车采用激光板作为中转站进行实时通讯, L3将作业指令通过报文的形式发送到天车激光板上，通过激光板，到操作室终端，控制天车自动完成指定作业相应操作，操作人员根据天车完成作业情况完成确认。

　

天车通信模块服务器采用多进程/多路I/O的并发模式，结合了多进程和多路I/O两者实现服务器与天车终端系统的通信实时性和信道的高利用率。从外部逻辑地看，天车与三级机服务器的通信模式为单向的服务器/客户机模式。

　

主程序中主要进行系统的初始化相关工作（创建监听字，设置监听字属性和监听即将接收的天车的连接请求），当收到天车请求并完成请求接收后，创建子进程来处理报文传输。

　

服务器接收14台天车终端的连接，一旦接收连接请求，那么该连接将一直保持，天车与三级机服务器的地位关系一直保持。这样，三级机服务器就要为每个已接收了的天车连接请求创建处理子进程，在子进程中执行具体的某天车到服务器的报文交换任务。每个天车请求到来并被接收后，都将创建报文处理子进程，每台天车对应一个子进程。

　

4、 其他方面通讯方式

　

与二热轧轨道之间的通讯,通过服务器创建USTB$ROLLER服务，来接收二级与三级数据，实现数据交换。与二热轧加热炉之间的通讯,通过服务器创建USTB$DEMAG服务，从加热炉二级机直接取数据。与二热轧精整线之间的通讯,精整线分为：平整线和横切线，其中横切线采用PLC直接通讯。

　

5、 三级机电文通讯监控子系统

　

为便于监控、重发、补发数据,在计算机主控室安装电文管理子系统。实践证明该系统在维护整套生产管理系统中发挥了积极的作用。该子系统主要模块见表2。

　

表2  电文管理子系统功能模块表

Table.2  Functional Table of Communication Management

　

3 结束

　

武钢二热轧生产物流管理（L3）系统是借鉴了现今世界冶金行业先进的管理思想和方法，并结合10多年来在连铸连扎生产物流管理领域研究中的各项成果设计的，是冶金信息化建设必然趋势的具体实现典范，该系统是目前国内最先进的热轧厂生产物流管理系统，其中系统可以实现故障超越(Failover),达到负载均衡。2004年8月27日,武钢二热轧生产物流管理系统通过了中国物流与采购联合会技术鉴定,获得科技进步奖。与会专家都对该成果给予了很高评价,该项目在系统设计上具有诸多创新点,整体上达到了世界先进水平。

　

　

　

　

本文由作者向AMT提供

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