某钢铁厂原料场物料跟踪系统设计
【摘要】简要介绍了钢铁厂原料场物料跟踪系统设计，说明了一种在不做专项大量投资的情况下，紧密依靠现有设备及管理人员， 通过管理流程优化及软件开发而尽实现系统功能的设计思路。
【关键词】物料跟踪系统;钢铁企业;原料场;混匀料;皮带
引言
钢铁企业的原料管理是企业生产管理的重要环节，现代化管理需要能够及时准确的跟踪、追踪、储存和分析所有供应链数据，包括物流、质量、矿石类型及其他信息。同时提供具体地点，并直观展示关键生产信息的准实时情形，使企业能够及时调整并实施供应链内的生产计划，以确保安全、效率及可靠性。而要实现上述功能，物料跟踪系统的设计和实施是必要的手段。本文以某大型国有钢厂原料场为例，说明了一种在不做专项大量投资的情况下，紧密依靠现有设备及管理人员，通过管理流程优化及软件开发而尽实现系统功能的设计思路。
1.系统工艺现状
第一料场目前皮带流程由操作工选定启动停止，物料来源去向由调度指定。第一料场控制范围到出口皮带为止，送往高炉烧结等最终用户料仓皮带流程由其他系统控制（见图1）。
图1
1.1 汽车/火车受卸仓部分
受卸仓收料不属料场主控控制范围，但原料调度掌握各料仓料种情况，调度根据料仓料种实际情况指挥料场主控通过皮带流程将物料送入A，B料条分料格存储，皮带流程起停由料场主控控制，但物料最终进入料条的具体料仓号，是由现场操作人员通过放料车手动控制的，放料车对应料格信息现未实现自动跟踪。
1.2 A，B储料条
物料分料种按料格存储在A，B储料条中，目前每个料格所存物料料种基本固定，调度根据料仓料种实际情况指挥料场主控通过皮带流程将物料送入配料料仓中，其中从具体料格中取料依靠现场操作人员通过取料机手动控制，物料进入具体配料料仓号同样依靠现场操作人员通过放料车手动控制，指令由调度发出，料场主控只负责流程起停。取料机对应料格及流程对应配料料仓信息现未实现自动跟踪。
1.3 配料料仓
配料料仓所存储的料种种类不固定，具体情况调度掌握，原料主控现也可在控制画面上手动选择各料仓料种以辅助配料操作，混匀料的配比由调度计算，由操作工输入进主控混匀料控制画面，由程序控制自动完成混匀过程，混匀料的配比及累计重量现在一级系统可实现存储和查询。混匀料形成后通过皮带流程送至混匀料条分料堆存储，具体放置混匀料条料堆位置由现场操作人员通过放料车手动控制，具体情况调度掌握，放料车对应料堆信息现未实现自动跟踪。
1.4 混匀料堆
混匀料分料种存储在混匀料条中，调度根据料种实际情况指挥料场主控通过皮带流程将物料送至高炉烧结等岗位接受流程，物料中间经过皮带秤。混匀料从混匀料条进入皮带流程依靠现场操作人员通过取料机手动控制，取料机对应料格信息现未实现自动跟踪。
1.5 皮带秤
皮带秤目前安装在第一原料场送出流程中间，当前通过皮带秤的料种信息调度掌握，但主控系统内没有，因此累计送出重量还未实现自动对应料种，同时由于未和高炉及烧结等接受流程系统联网，物料最终去向现未实现自动跟踪。
2.技术方案
2.1 实现对混匀送出料进行跟踪
通过在主控画面皮带秤处增加混匀料种选择功能，由主控操作人员根据调度信息确定当前称量料种，实现对出口皮带的混匀送出料进行跟踪及计算，能够实现对混匀料的小时，日送出量进行分料种查询，并可反向积算到混匀料的各组成料种消耗查询。
2.2 实现各处料仓及料条储料运行信息跟踪
通过在调度处安装指令终端，在主控及现场操作台车处安装接受及确认终端，形成物料跟踪计算机系统，使整个物料调度过程在系统中实现运行及跟踪，各处料仓及料条储料信息在系统中实现透明，系统依靠人工指令及人工确认实现对整个第一原料场系统的运行跟踪，同时实现相应统计计算功能。
2.3 实现对料场整体运行的自动跟踪
完善现场操作台车定位信息，使物料跟踪系统能够自动通过一级设备信号实现对料场整体运行的自动跟踪，而不是仅依靠人工确认。在其他一级设备信号完整的基础上，考虑加入高级算法及配料模型，提供流程时间计算及故障流程自动切换功能，同时对一级控制系统运行方式进行改造，加入计算机控制模式，实现流程自动化。同时与供应三级或其他相关系统联网，传递数据实现相应功能。
2.4 实现公司级的物料控制
与邯钢其他料场控制系统及用户接收流程系统联网，实现公司级的物料控制，实现物料从火车到用户料仓的全流程自动化过程，优化中间存储及转运过程，有效降低原料成本。
3.系统设计
3.1 架构设计
本着方案合理、功能可扩展考虑，网络架构设计硬件配置选用两台HP DL580G5服务器，利用防火墙实现远程用户接入和与MES系统的互连。软件配置选用Windows Server 2008 R2标准版（32位），数据库采用SQL SERVER 2008，中间件选用RSSQL，经中间件两端的驱动配置实现过程数据库与SQL数据库的数据连接。
3.2 功能设计
3.2.1 来料及贮运信息模块
主要以一次料场货位布置图的形式展示来料信息和一次料场存储信息，实现来料种类、成分与料场储存物料重量、堆位信息查询，为后续质量问题溯源提供信息支撑。
目前第一料场翻车机和汽车受料槽的来料信息可通过岗位的三级终端看到，但获取质检信息时间较长（两三天后），双方的信息确认只能依靠来料时间和种类进行绑定，来料重量也是根据操作工卸车的数量人工报数，难以满足实时查询功能。
基于目前现状，在不产生较大投资的情况下，可采用人工录入与自动传输相结合的办法实现来料信息的获取。在受卸岗位三级系统终端开辟人工录入窗口，当天的卸车重量由操作工人工录入到对应的物料种类中，质检信息依据来料时间和品名绑定到三级后自动下发到物料跟踪二级。
一次料场共有四个料条，受卸岗位（两个翻车机和东、西汽车收料仓）通过皮带根据物料种类送至相应的料条和料仓，输送和堆放信息完全可通过基础自动化系统获取。
3.2.2 配料信息模块
配料信息模块主要展示配料过程中配料仓料种、料位及重量、计划配比和实际配比对照曲线、下料量瞬时值和累计值等信息。配料物料信息获取通过两种渠道可以获取，一是通过刮板机位置可以获取，但本设计只是用于计算库存量和不能甄别的物料。二是通过基础自动化系统获取，但目前仅有20种物料可以甄别，其它物料没有细分，因此对于配料成分的精准化和财务成本核算存在制约因素。下步可通过细分物料代码加以解决。
3.2.3 混匀料场信息模块
混匀料堆采用两条四堆制，依据人工录入的五位代码来进行混匀堆放置点的确认，料堆重量根据配料秤累加得到。五位代码由操作工在混堆时输入。五位代码XXXXX含义为：第一位：由1或2组成，分别代表A料条或B料条。第二位：由1或2组成，分别代表东堆位或西堆位。其余三位：由1-999组成，代表混匀堆号。
以表格形式展示四个料堆的重量、成分。料堆重量的变化依据总重-料场出口秤计量得到，以一小时为刷新频率。