钢铁质检系统技术方案.docx

1、钢铁质检系统技术方案XX钢铁质检系统技术方案1.系统概述1.1项目的提出 根据XX钢铁要求,本项目包括质量检验管理系统、高炉铁水重量采集、轨道衡铁水称量系统以及炼钢物流跟踪系统共四个部分。1.1.1质量检验管理系统目前，XX钢铁技术质量部管理的范围有7个理化专业试验室（即，中心试验室、物理实验室、冶金试验室、炼铁化验室、一炼钢成品化验室、二炼钢成品化验室、二炼钢炉前化验室）和4个质量检验站（即，原料质量检验站、铁水质量检验站、钢坯质量检验站、钢材质量检验站）。担负着集团公司原、辅材料检验和钢坯化学成份、钢材力学性能等的分析、试验工作，其结果是经营管理和指导生产的数据依据。目前质量检验管理中，其

2、分析、试验数据采用的是原始的手工抄写，并以检验传票的方式传送到各生产单位和职能部门，数据的保存仍然采用手工台帐管理，开具质保书处由于没有数据库支持，只能根据检验传票做台帐，再以文档的方式输入各种数据打印质保书，每开具一张质保书都必须重写。既浪费人力，数据不易保存、查询和调用，又不能及时指导生产和经营。如今，试验设备和分析仪器已逐步向智能化方向发展，许多设备都采用计算机控制，如果建立一个理化检验数据管理系统，实现分析、试验数据由计算机自动采集(目前，直读光谱仪和冶金性能试验设备是电脑控制，可采集数据),无输出接口的设备建立数据录入功能，由试验人员录入数据，将分析、试验数据保存在数据库中，建立强大

3、的查询和调用功能，并在最终产品出厂时形成质保书。实现数据资源共享，减少重复劳动和失误，增强分析、试验结果的管理能力。以科学、快捷、准确的网络方式传送数据，为生产和经营提供依据。为了更有效的进行质量检验管理以及成本控制，提高管理水平和经济效益，XX钢铁适时提出了以检化验数据采集、冶金规范和检验数据（理化检验数据、生产过程工艺参数等）为基础，以岗位作业的流程化、标准化、规范化为手段，建立XX钢铁质量检验系统，实现理化检验数据自动采集和管理，完成进厂原材料检验、质量数据采集、质检判定等关键业务流程的自动化、信息化，实现“三流（物流、信息流、资金流）同步”。 基于企业信息化整体规划对企业全部质量检验过

4、程进行调控，消除系统内瓶颈，优化流程、从而提高质量检验的组织管理和过程控制水平，为此XX钢铁提出建立一个完善的质量检验系统。1.1.2铁水称量系统目前，XX钢铁炼铁与炼钢的厂际间铁水运输线铁水重量称量有1#、2#、3#、5#高炉铁水的静态轨道衡磅房，已有各自独立的计量系统，但没有建立计量信息网络管理系统，不能实现网路信息传输，其他工作点只能通过电话或跑票获得计量信息。为了提高信息传输的准确性和效率，有必要建立计量信息传输系统。1.2项目总体目标质量检验管理系统主要实施对化验数据的共享和监控。可以为成本核算、ERP系统实施提供基本平台。本系统作为XX钢铁完善管理的手段，我们本着先进、完善和充分利

5、用现有设备的设计原则，从数据的源头就开始进行质量管理与控制，及时发现和解决问题，减少作弊及一系列由于质量问题造成的损失，从而降低总的质量成本。另外系统还将具有标准硬件和软件接口的分析仪器与本系统直接连起来，实现分析数据的自动采集，减少人工干预，确保数据的原始性和准确性。其次该系统将建立明确的流程制度，并将岗位的职责和软件应用结合起来。建立完整样品分析测试报告流程；并实现校准、检验和测试样品的保管领用销毁流程、事务管理流程、质量文档的建立、更改、批准、发放、回收进行规范化管理等。1.3系统设计原则系统设计遵循系统整体性、先进性、可靠性和扩展性原则，建立经济合理、资源优化的系统设计方案。1.3.1

6、先进性原则系统将先进的工厂管理思想和计算机控制技术相结合，采用先进计算机软硬件技术，保证建立的系统能够最大限度地适应今后技术发展变化的需要，系统总体设计的先进性原则主要体现在以下几个方面：1）选择当前先进的多层C/S和B/S相结合的系统架构进行系统开发。 2）软件的设计中利用先进的面向对象技术、设计模式和组件技术来提高软件的通用性和复用性。1.3.2实用性原则能够最大限度的满足实际工作的要求，把满足用户的业务管理作为第一要素进行考虑，采用集中管理控制的模式，在满足功能需求的基础上操作方便、维护简单、管理简便。1.3.3可扩充、可维护性原则系统的后期维护是十分重要的，系统将从以下几个方面考虑可扩

7、充性和扩展性：1）以参数化方式设置系统硬件设备的配置、删减、扩充，系统地管理软件平台，系统地管理并配置应用软件；2）应用软件的结构和程序采用模块化构造，使之获得较好的可维护性和可移植性，可以根据需要修改模块、增加功能以及重组系统的结构；3）设备选型的标准化程度高，通用性好。1.3.4可靠性原则系统故障可能带来不必要的损失，系统设计将着重考虑其稳定可靠：1）采用可靠措施保证本系统与其它系统一定隔离，防止相关影响；2）采用数据备份恢复、数据日志、故障处理等系统故障安全策略；3）采用严格的网络管理、系统运行控制等系统监控功能；4）选用可靠、原装著名品牌的系列产品。1.3.5安全保密原则技术标准信息、

8、系统配置参数以及生产设备运行状态的信息资料都是非常重要的数据，一旦由于系统的安全性问题而导致被非法篡改，将引起严重后果，因此安全保密性对系统尤其重要，系统的总体设计充分考虑这点。1）既考虑信息资源的充分共享，更注意信息的保护和隔离。2）采用操作权限控制、设备钥匙、密码控制、系统日志监督、数据更新凭证等多种手段防止系统数据被窃取和纂改；3）系统将利用角色与功能相结合方式、适应企业管理部门的职能交叉而对安全配置提出需求。2项目范围及内容本项目为质量检验及铁水称量的网络管理系统，该项目是建立在现各工作点信息采集的基础上构建通讯网络和管理系统。2.1质量检验系统范围质量检验管理系统的范围是：XX钢铁公

9、司进厂原辅料、中间产品、出厂成品的质量检验。涉及范围7室4站，检验地点分别为中心试验室、物理实验室、冶金试验室、炼铁化验室、一炼钢成品化验室、二炼钢成品化验室、二炼钢炉前化验室、原料质量检验站、铁水质量检验站、钢坯质量检验站和钢材质量检验站等11处。2.1.1质量检验业务范围2.1.1.1中心实验室业务范围中心实验室主要负责进厂矿石、矿粉、原燃辅料等的化学成分检验。1. 矿石、矿粉、原燃辅料等种类包括：造球铁精粉钒钛铁精粉、铁精粉、赤铁粉矿、球团矿、球磨钢渣粉、污泥粉、进口矿、焦炭、焦粉、米灰石、微分高铝球、高铝球、硅钙线、铝线、铁水复合保温剂、熔渣济、稠渣剂、白云石块、增碳剂、硅铝铁、萤石、

10、碱性钢包覆盖剂、碱性中包覆盖剂、铁包覆盖剂、碳化硅、中灰石、小灰石、白云石粉、石灰石粉、无烟煤、半无烟煤、硅铁、山力块石灰、熔剂厂石灰、生石灰粉、钙铁线、中碳锰铁、铝锰铁、复合脱氧剂、调温铁、烧结锰矿、富锰渣、铁包渣线修补料、钒氮合金、镁碳质喷补料、复合碳化硅、新型铝镁浇注料、涂抹料、干式捣打料、镁球、硅锰合金、钛铁、化渣消泡剂、铁镁渣等。2.主要检验设备包括：直读光谱仪、ICP光谱仪、红外碳硫仪、全自动测硫仪、氮氧氢分析仪、X射线荧光仪、原位分析仪等。3.中心实验室主要分析元素内容如下：C，Si，Mn，P，S，Ni，Cr，Cu，K，Na，Pb，Zn，SiO2，Al2O3，CaO，MgO，Vi

11、2O5，TiO2，TFe，FeO，TMn，As，Ad，Vad，SiC，CaF2，CaCO3，V，Ti，Fe2O3，Ca，Cr2O3，Al，MnO，W，Sb，C， Si，Mf，Mo，Ig，Vdaf，Ad，Fcad，Ba，fc，Mt，Stad，Qneead。4.数据采集范围包括：化学成分质检数据采集、化学分析质检数据采集及其他质检数据采集。5.其它业务功能包括：建立有关质量记录台帐、生成检验报告单、对检验工作进行统计、按照检验批次上传检验信息。2.1.1.2物理试验室业务范围物理试验室负责成品物理性能检验等。1.物理实验室主要检测设备包括：常温拉伸试验机、高温拉伸试验机、弯曲试验机、冲击试验机、落

12、锤试验机、金相显微镜、万能试验机、低温槽等。2. 物理实验室主要检验项目包括：包括：金相、高拉、厚拉、晶粒度、冲击、硬度、伸长、冷弯等。3.数据采集范围包括：成品物理性能的检验，包括力学性能、电磁检验、金相检验、晶界腐蚀、低倍检验、X光电镜；拉力试验机等检验数据的自动采集；其它设备检测数据的录入。4.其它业务功能包括：质量指标多级判定和改判(力学性能)；建立有关质量记录台帐；生成检验报告单；对检验工作进行统计、按照检验批次上传检验信息。2.1.1.3冶金实验室业务范围 包括矿石、矿粉、原燃辅料的物理性能、冶金性能的检验。1.矿石、矿粉、原燃辅料种类包括：造球铁精粉钒钛铁精粉、铁精粉、赤铁粉矿、

13、球团矿、污泥粉、焦炭、焦粉、白云石粉、石灰石粉、无烟煤、半无烟煤、生石灰粉、调温铁、烧结锰矿、富锰渣、硅锰合金、铁镁渣等。2.主要检验设备包括：煤质分析仪，定硫仪、水份测定仪、灰熔融性(灰熔点）测定仪、马弗炉、温控仪（时温程控仪）、干燥箱、粘结指数测定仪、胶质层测定仪、碳氢元素分析仪、快速灰分测定仪、焦炭机械强度测定转鼓机等。3.冶金实验室主要检测内容如下：粒度、转鼓、冶金性能（反应性、反映强度）。4.数据采集范围包括：焦碳、烧结矿、球团矿的工业分析数据；色谱、Y值等其它检测数据。5.其它业务功能包括：焦碳、烧结矿、球团矿产品的检验数据输入处理；气体分析检验数据的输入处理；质量指标多级判定；建

14、立有关质量记录台帐；对检验工作进行统计；按照检验批次上传检验信息。2.1.1.4炼铁化验室业务范围包括炼铁原料、中间产品、副产品等化学成分的检验。1. 原料、中间产品、副产品的种类包括：1、2、3炉生铁，1、2、3、5炉渣，槽下矿煤粉，除尘灰、烧结矿、混匀矿、生石灰、石灰石、白云石、焦粉、冷返矿等。2.主要检验设备包括：采用化学分析方法。3.冶金实验室主要检测内容如下：C，Si，Mn，P，S，Ni，Cr，Cu，K，Na，Pb，Zn，SiO2，Al2O3，CaO，MgO，Vi2O5，TiO2，TFe，FeO，TMn，As，Ad，Vad，SiC，CaF2，CaCO3，V，Ti，Fe2O3，Ca，C

15、r2O3，Al，MnO，W，Sb，C， Si，Mf。4.数据采集范围包括：化学分析检测数据。5.其它业务功能包括：原料、中间产品、副产品的检验数据输入处理；质量指标多级判定；建立有关质量记录台帐；对检验工作进行统计；按照检验批次上传检验信息。2.1.1.5一炼钢成品化验室业务范围1.一炼钢成品化验室检测样品包括：除尘水、二冷水、净环水、铁样抽查等。2.铁水钢水成分主要检测设备包括：直读光谱仪、ICP光谱仪、红外碳硫仪。水检测设备包括：可见光光度计、三角瓶,滴定管、精密酸度计等。3.一炼钢成品化验室主要分析元素内容如下：铁水、钢水成分元素：C，Si，Mn，P，S，Ni，Cr，Cu，K，Na，Pb

16、，Zn水检测内容：挥发酚、PH值、硬度等。4.数据采集范围包括：X荧光检验设备、红外硫碳分析仪、直读光谱分析仪检验数据的自动采集；其它设备检测数据的录入。5.其它业务功能包括：质量指标多级判定和改判；按炉批号的自动打印生成和自动传递；对检验工作进行统计；根据综合条件产生日/旬/月/季/年及其他质量业务统计报表，并可转存成EXCEL格式；建立有关质量记录台帐；按照检验批次上传检化验信息。2.1.1.6二炼钢成品化验室业务范围1.二炼钢成品化验室检测样品包括：出入混铁炉或入转炉铁水样、外供铁水样等。2.铁水钢水成分主要检测设备包括：直读光谱仪、ICP光谱仪、红外碳硫仪。3.二炼钢成品化验室主要分析

17、元素内容如下：铁水、钢水成分元素：C，Si，Mn，P，S，Ni，Cr，Cu，K，Na，Pb，Zn。4.数据采集范围包括：X荧光检验设备、红外硫碳分析仪、直读光谱分析仪检验数据的自动采集；其它设备检测数据的录入。5.其它业务功能包括：质量指标多级判定和改判；按炉批号的自动打印生成和自动传递；对检验工作进行统计；根据综合条件产生日/旬/月/季/年及其他质量业务统计报表，并可转存成EXCEL格式；建立有关质量记录台帐；按照检验批次上传检化验信息。2.1.1.7二炼钢炉前化验室业务范围1.二炼钢炉前化验室检测样品包括：出入混铁炉或入转炉铁水样等。2.铁水钢水成分主要检测设备包括：直读光谱仪、ICP光谱

18、仪、红外碳硫仪。3.二炼钢炉前化验室主要分析元素内容如下：铁水、钢水成分元素：C，Si，Mn，P，S，Ni，Cr，Cu，K，Na，Pb，Zn。4.数据采集范围包括：X荧光检验设备、红外硫碳分析仪、直读光谱分析仪检验数据的自动采集；其它设备检测数据的录入。5.其它业务功能包括：质量指标多级判定和改判；按炉批号的自动打印生成和自动传递；对检验工作进行统计；根据综合条件产生日/旬/月/季/年及其他质量业务统计报表，并可转存成EXCEL格式；建立有关质量记录台帐；按照检验批次上传检化验信息。2.1.1.8原料质量检验站业务范围 1.原料检验站无检验业务：2.原料检验站无检测设备。3.原料检验站无主要分

19、析元素。4.原料检验站无数据采集业务。5.其它业务功能包括：质量指标多级判定和改判；按炉批号的自动打印生成和自动传递；对检验工作进行统计；根据综合条件产生日/旬/月/季/年及其他质量业务统计报表，并可转存成EXCEL格式；建立有关质量记录台帐；按照检验批次上传检化验信息。2.1.1.9铁水质量检验站业务范围1.铁水质量检验站的检验业务包括焦炭物理性能分析、烧结矿、球团矿物理性能分析及化学成分检验。1#、2#、3#高炉铁水和炉渣的化学分析。2.主要检验设备包括：直读光谱仪、ICP光谱仪、粘结指数测定仪、焦炭机械强度测定转鼓机、马弗炉等。3.铁水质量检验站主要检测内容包括：物理性能（转鼓强度、冶金

20、性能、返矿粒级、入炉粒级）、化学成分分析（C，Si，Mn，P，S，Ni，Cr，Cu，K，Na，Pb，Zn等）。4.数据采集范围包括：X荧光检验设备、C/S分析仪、直读光谱分析仪检验数据的自动采集；其它设备检测数据的录入。5.其它业务功能包括：焦碳、烧结矿、球团矿的物理性能检验与化学成分分析；按炉批号的自动打印生成和自动传递；根据综合条件产生日/旬/月/季/年及其他质量业务统计报表，并可转存成EXCEL格式；建立有关质量记录台帐；对检验工作用进行统计；按照检验批次上传检化验信息。2.1.1.10钢坯质量检验站业务范围 业务功能包括：钢坯表面、尺寸、熔炼成份等检验数据输入处理（炼钢检验站）；质量指

21、标多级判定和改判(精整、改判、自废)；按炉批号的自动打印生成和自动传递。质量指标多级判定；根据综合条件产生日/旬/月/季/年及其他质量业务统计报表，并可转存成EXCEL格式；建立有关质量记录台帐；对检验工作用进行统计；按照检验批次上传检化验信息。2.1.1.11钢材质量检验站业务范围 同2.1.1.10 钢坯质量检验站业务范围。2.1.2检验数据采集范围2.1.2.1系统可实现自动采集的数据XX钢铁技质部需提供下述检验设备的通讯接口方式和报文格式，系统方可实现从下述检验设备上自动采集检验数据。1. 原燃料：焦炭、烧结矿、球团矿的化学成分数据可通过荧光光谱仪、硫碳分析仪、直读光谱仪等设备的通讯接

22、口实现系统自动采集。2. 炼铁、炼钢：铁水、炉渣、钢水、钢坯、钢材的化学成分数据可通过荧光光谱仪、硫碳分析仪、直读光谱仪、氧氮分析仪、测硫仪等设备的通讯接口实现系统自动采集。2.1.2.2系统无法自动采集需人工录入的数据1. 原燃料：焦炭、烧结矿、球团矿的物理性能数据（包括：冶金性能、转鼓强度、反矿粒级、入炉粒级等）无法通过检测设备实现自动采集，可通过人工输入的方式完成数据收集。2. 炼铁、炼钢：高炉渣、转炉渣、内部铁样抽查等通过化学分析手段采集的数据。3. 环境监测站：废水、软水、生产水、生活水的检测数据目前无法通过自动采集获取数据，需采用人工录入的方式完成数据收集。4. 钢材物理性能数据采

23、集（包括：金相、高拉、厚拉、晶粒度、冲击、硬度、伸长、冷弯等）需要采用人工录入的方式完成数据收集。2.1.3检验设备列表 化学成分检验设备:序号设备及型号位置否具有自动传输的接口是否已联网1WLD-3C光谱仪一炼化验室 2WLD-4C光谱仪一炼化验室3HCS878红外碳硫分析仪一炼化验室4SPECTRO LAB光谱仪二炼化验室5HCS140红外分析仪二炼化验室6HCS878 红外分析仪二炼化验室7SPECTRO MAXX光谱仪二炼化验室8HCS878红外碳硫分析仪预处理化验室9HCS878红外碳硫分析仪待建预处理化验室化学方法分析中试室、炼铁检验站冶金性能设备:序号设备及型号位置否具有自动传输

24、的接口是否已联网1煤质分析仪炼铁检验站2定硫仪炼铁检验站3水份测定仪炼铁检验站4灰熔融性测定仪炼铁检验站5马弗炉炼铁检验站6温控仪（时温程控仪）炼铁检验站7干燥箱炼铁检验站8粘结指数测定仪炼铁检验站9胶质层测定仪炼铁检验站10碳氢元素分析仪炼铁检验站11快速灰分测定仪炼铁检验站12机械强度测定转鼓机炼铁检验站物理性能检测设备:序号设备及型号位置否具有自动传输的接口是否已联网1常温拉伸试验机物理实验室2高温拉伸试验机物理实验室3弯曲试验机物理实验室4冲击试验机物理实验室5落锤试验机物理实验室6金相显微镜物理实验室7万能试验机物理实验室8低温槽物理实验室2.2铁水称量系统范围炼铁-炼钢厂际间铁水倒

25、运重量的计量采集。涉及的计量部门有负责称量1#、2#、3#、5#高炉铁水的静态轨道衡磅房。2.2.1称量数据采集铁水称量静态轨道衡数据均可通过设备通讯接口实现自动采集。需XX钢铁提供接口通讯报文格式。铁水称量数据采集无需手工输入项目。2.2.2称量设备列表计量衡器及分布情况如下： 分类名称仪表型号通信接口秤量地址数据传输方式及流向轨道衡静态轨道衡串行通信（RS-232、RS-422）1#轨道衡磅房静态轨道衡2#轨道衡磅房静态轨道衡3#轨道衡磅房2.3炼钢物流跟踪系统完善项目范围 完成新增工控机设备（包括3#转炉主控室客户端、3#氩站操作室客户端、2#连铸主控室客户端、KR脱硫客户端、炼钢化验室

26、新增客户端等），并接入原炼钢过程自动化网络； 新增用于3#转炉的炉前、炉后大屏幕以及现场安装投用； 参照当前已经运行的【炼钢物流跟踪系统】的相应客户端软件功能，投用上述共5套客户端软件；并完成办公网查询的BS软件的更新。网络拓扑：（注：橙色为新增设备）3系统设计方案3.1系统关联图1.ERP层级是上级企业管理模块，可作为XX钢铁集团的信息化建设内容，本期项目只为其采购管理模块预留软、硬件接口；2.本期项目【XX钢铁质量检验系统】与【铁水称量系统】，属于DSS（数据支撑系统）层级，负责完成LIMS层级的数据自动采集和处理；同时将处理后的信息传给ERP和MES层级。3.LIMS层级为机旁检化验设备

27、及称量器具管理模块；目前XX钢铁的机旁检化验设备及称量器具已经具备了相应的水平；4.系统间的接口内容： 接收ERP/MES的计量、质检等委托信息； 为ERP/MES提供其所需的计量与质检的实绩数据； 采集铁水轨道衡数据； 采集检化验设备数据。3.2系统网络拓扑图3.4系统功能架构3.4.1铁水计量系统设计主线XX钢铁铁水计量手段只有静态轨道衡。对于已有计量系统的轨道衡，其计量数据保存在计量系统的数据库中，但其他程序访问该数据库会影响计量工作，需要轨道衡计量系统的实施厂商提供另外的数据接口（如xml），或直接采集。铁水计量流程图如下：3.4.2质量检验系统设计主线检验子系统的设计将按以下主线进行

28、：1.以采购物流、生产物流和销售发货物流为主轴，按流程进行功能整合，部门、数据服务于流程，实行全面质量管理。2.以技术标准为依据，建立健全的技术标准知识库，规范各个岗位工作按照标准进行。3.按岗位进行系统授权管理，遵循企业扁平化管理思想与管理模式。质检环节是冶金企业物流的中枢，利用质量系统既能够完成全程质量管理之功能、同时也可实现企业关键物流（生产、销售、采购物流）的管理，紧扣物流对质量体系进行梳理，实现基于物流的流程化质量管理。基于生产物流的流程化质量管理示意图：基于采购物流的流程化质量管理示意图：基于销售发货物流的流程化质量管理示意图：3.4.2.1外购原料质检流程外购原燃料、合金料和辅助

29、料的主要质检流程为：进厂预报（取样通知）取样制样（水分、粒度等检测）送样委检检验结果报告按质论价结算，还涉及到采购合同、计量、卸货和库存。其流程示意图如下：1.进厂预报（取样通知）原燃料经火车、汽车、运抵XX钢铁后，由采购部门根据采购合同（含合同号、供货单位、物资品名、发站等信息）录入车号、物资品种、供货单位、发货站等信息，形成取样通知。行调和货调负责在进厂预报中录入停车股道以方便技质部原料检验站、总裁办稽查科工作人员进行取样。2.取样、制样和委托检验技质部、总裁办稽查科工作人员根据进厂预报，到现场进行取样。有些检验项目，如铁矿石粒度测定在取样现场做，记录结果以后再录入系统；有些检验项目水份，

30、由技质部原料检验站自己负责检验；而化学成份则需要由中试室进行化验。技质部原料检验站、总裁办稽查科工作人员对取回来的样品需要制样的进行样品编码，由技质部制样室对试样进行制样，然后委托检验。3.交接和编密为了防止原料质检过程的不规范操作，原料质检采用编密手段，检验工作人员不知道自己分析的是那个公司的货物，验质科工作人员也只有等待检验结果出来后通过解密才知道是谁的货物，如果可能，最好取样和制样由不同的班组和人员来完成，这样确保原料质检过程的保密性。4.检验以及结果报告单中试室接样后，先进行分样、存样，编号，再进行检验，得到结果后，按检验编号录入到系统中。系统自动通过已经建立的化验编号和制样编号、取样编号、预报编号、合同号的对应关系，生成原燃料检验结果报告单。5.判定、入库和结算由技质部原料检验站根据原燃料检验结果报告单结合采购合同中的技术条款对原燃料质量情况进行综合判定，实行按质论价，开出原