Процесс отливки стали на Оскольском электрометаллургическом комбинате (ОЭМК)

     С другой частью сигналов и исполнительных механизмов работает другая система более высокого уровня станция обработки MasterPiece 200/1, осуществляющая управление самим процессом плавки стали в ДСП.

     Эти системы взаимосвязаны по локальной  сети, к которой подключена станция  управления MasterView 830/1. MasterView  830/1  является  станцией контроля процесса с мощными функциями диалога оператора, она находится на более на более высоком иерархическом уровне в рамках системы управления процессом Master. Назначением этой станции является ведение диалога с оператором. Для этой цели к ней подключаются две станции типа TESSELATOR, отображающую всю необходимую оператору информацию. Дополнительно к станции обработки MasterPiece 200/1 выполняющей функции регулятора, существует так же станция обработки того же типа обрабатывающая информацию поступающую со всех управляющих устройств (регулятор, СМ1420 и т.д.) и следящая за протеканием  процесса в соответствии с этой информацией . Непосредственно с этой станцией обработки, с помощью устройства сопряжения, связана ЭВМ СМ 1420, с помощью которой можно задавать некоторые параметры для станции обработки (например задание характеристики тока на которой ведется плавка) и которая вычисляет электрическую мощность затрачиваемую на ведение процесса, основываясь на данных приходящих со станции обработки.

     Так же к станции слежения подключается мнемощит, где отображается протекание процесса.

     Несмотря  на попытки обслуживающего персонала  связать АСУТП с общей сетью  ОЭМК, или даже находящейся непосредственно  рядом сети АКОС, АСУТП ДСП №4 ЭСПЦ ОЭМК и по сей день остается отдельной локальной сетью из-за финансовых и организационных препятствий.

     2.7.4 Аппаратное обеспечение.

     Для поддержания работы существующей АСУТП  используются множество устройств таких как датчики, исполнительные механизмы, контроллеры и непосредственно сама система автоматического регулирования. На ДСП №4 ОЭМК используется АСУТП шведской фирмы ABB – ABB Master.

     Система ABB Master представляет собой встроенную, децентрализованную систему управления для автоматизации производства. В состав этой системы входят следующие необходимые для ее работы устройства:

• станции обработки MasterPiece 200/1,
• блоки ввода/вывода серии S100, входящие в состав станции обработки,
• станция инжиниринга серии Advant 100,
• линия связи MasterFildbus,
• станция управления MasterView 830,
• станции TESSELATOR.

     Используемый в данной системе станции обработки MasterPiece 200/1 - это большие, высокопроизводительные   контроллеры с высоким уровнем функциональной модульности. MasterPiece 200/1 используется как встроенное в децентрализованную систему управления процессом устройство. Посредством центральных и децентрализованных устройств ввода/вывода могут подключаться до 4600 каналов ввода/вывода. MasterPiece 200/1 образуя вместе с другими контроллерами управляющими процессом и IМS-станцией системы АВВ Master большую, распределённую систему контроля и управления производственного процесса.

     Шина  MasterFieldbus является линией связи с высокой пропускной способностью для решения задач децентрализации. Для расстояний до 25 м применяется шина MasterFieldbus из витой пары проводов и без модема. При больших расстояниях используются модемы. В зависимости от дальности используются как коаксиальный , так и оптоволоконный кабели:

     - коаксиальный  кабель длиной до 750 м,

     - оптоволоконный  кабель длиной до 3000 м.

     Все операции по вводу программы, проверке, поиску ошибок и документированию поддерживаются  станцией  инжиниринга серии Advant 100. Данная станция предназначена для оптимизации ведения технологического процесса.

     К оборудованию этой серии относится станция  инжиниринга Advant 125 - IBM РС/АТ - совместимый, портативный (Laptop) компьютер с цветным дисплеем на жидких кристаллах для использования в производственной среде.

     Данная  станция имеет следующие параметры:

• объём жёсткого диска составляет 200 Мбайт,
• станция оснащена процессорами 80486 при тактовой частоте 66 Мгц

     Станции инжиниринга серии Advant 100 обеспечивают следующие основные функции:

• управление данными пользователя для нескольких проектов,
• конфигурирование и прикладное программирование станции обработки MasterPiece 200/1 с помощью командно-ориентированных функций (Command Oriented Functions). Сюда относятся такие функции, как управление и обработка файлов кодов источников, обмен Kermit-File, выбор станции назначения, управление файлами команд и символами, защита и сброс данных пользователя,
• прикладное   программирование   в диалоговом режиме с помощью редактора планирования функций (Function Chart Editor).   Последний является графической, удобной для пользователя, оболочкой для составления прикладных программ для станций обработки.

     Связь между станцией инжиниринга Advant Engineering Station l25 и станцией обработки MasterPiece 200/1 осуществляется через встроенную плату интерфейса со скоростью 153,6 кбит/с. Станция Advant Engineering может работать также в сетевом режиме и подключаться к сети основного оборудования ABB Master.

     Для децентрализованных индикации и  ввода данных к станции  обработки  Masterpiece 200/1 могут подключены как щитовые измерительные приборы станций MasterView 100, две станции TESSELATOR, и в качестве станции управления MasterView 830. Система содержит серию компьютеризованных блоков и локальную сеть. Станция управления процессом предназначена для совместной эксплуатации со станциями обработки типа Masterpiece 200/1. MasterView 830/1 предоставляет ряд современных функциональных возможностей ведения диалога оператора, как например:

• отображение технологического процесса,
• удобный для пользователя диалог при ручном вмешательстве в процесс отображение аварийных сообщений и событий,
• диагностика системы управления с индикацией состояния.

     Станции управления процессом имеют доступ к распределённому банку данных процесса, хранимому в станциях обработки. Но они занимаются только теми данными, которые касаются видеограмного отображения процесса и ручного вмешательства в процесс Основой станции MasterView 830/1 является система цветной графической индикации TESSELATOR - важнейшее средство взаимодействия человека и машины.  

     2.7.5 Программное обеспечение.

      Программное  обеспечение для станций типа  MasterView 200/1 разрабатывается на едином, для всех продуктов серии Advant, языке программирования AMPL. Язык  программирования  AMPL  (ABB Masterpiece Language) представляет собой функционально-ориентированный язык высокого уровня с графическими элементами, которые разработаны специально для использования в технике управления процессом. Данное программное обеспечение имеет некоторые особенности, отличающие ее от существующих языков программирования. Язык программирования построен на следующем принципе: любые данные, как внешние так и внутренние, заносятся в общую базу данных и после этого становятся доступными любой программе выполняемой на ЭВМ. Программа, работающая с базой данных, может иметь локальные данные, используемые только в этой программе. База данных имеет двойное назначение:

• сохранение данных процесса и управляющей информации,
• передача данных между программами и системой.

     База  данных имеет структуру, обеспечивающую легкий доступ к данным. Каждая группа данных в базе данных группируется в Элемент Базы Данных. Элементы базы данных предоставляют собой  программное понятие и позволяют  просматривать и модифицировать содержимое базы данных, а так же содержит информацию необходимую для  выполнения своей функции.

     Вышеперечисленные свойства позволяют применять язык AMPL для программирования, не требуя при этом от пользователя знания специфики компьютера. Этот, унифицированный для всех контроллеров и блоков управления, диалоговый язык способствует эффективному, быстрому и сквозному программированию, благодаря чему обеспечивается  рациональная  организация внедрения системы.

     Непосредственно сама программа пишется в пакет  прикладных программ AdvaBuild Application Builder 2.0_0 как на станции инжиниринга типа Advant Engineering Station l25 так и на любой персональной ЭВМ работающей в среде Windows. С помощью графического интерфейса пользователь получает полный комплекс возможностей для создания программы на языке программирования MasterPiece 200/1. Интерфейс содержит ряд необходимых инструментов для создания программы, включая возможности для создания и редактирования как самой программы так и базы данных используемой в программе, возможности по проверки правильности составления программы, управление процессами компиляции и декомпиляции программы, управление работой контроллера, если он подключен к персональной ЭВМ и развитую справочную систему к которой программист может обратится в любой момент.  

     Компилятор  представляет собой отдельную программу управляемую с помощью графического интерфейса пользователя.

     Данная  программа позволяет переводить программу с графического языка используемого для написания программы пользователем в цифровую информацию используемую для программирования и в процессе работы контроллером.

     Базы  данных содержат набор функциональных элементов, причем каждый набор соответствует  своему типу контроллера, а так же некоторые типы контроллеров использующих язык программирования MasterPiece 200/1 и предъявляется пользователю в зависимости от его требования. 

     Функциональные  элементы представляют собой графические  фигуры, имеющие собственное имя  и параметры, каждая из которых представляет собой блок программы выполняющий функции соответствующие своему имени и указанным параметрам, и имеющие необходимое количество входов и выходов для их выполнения.

     Для составления программы пользователю необходимо выполнить следующие  операции:

• выбирает необходимые ему функциональные блоки,
• указывает удовлетворяющие его параметры этих блоков,
• указывает какие из входов и выходов функциональных блоков соединены между собой или с базой.

     В процессе выполнения этой работы программа сама устанавливает эти блоки их на рабочее пространство модели программы  данных и корректирует пользователя если параметры используемые им для определенного блока не соответствуют необходимым.

     Процесс написания программы можно разделить  на следующие стадии:

1. Вызов пакета программ AdvaBuild Application Builder 2.0_0,
2. Выбор в программе Application Builder требуемого типа контролера с указанием параметров его подключения к ЭВМ,
3. Вызов программы Function Chart Builder,
4. Написание и отладка программы в среде Function Chart Builder,
5. Компиляция программы,
6. Загрузка полученной программы в контроллер,
7. Контроль за выполнением работающей программы.

     2.8 охрана окружающей  среды

           При плавлении скрапа и  металлизованных окатышей в электропечи образуются газы высокой температуры, содержащие пыль. Для охлаждения газов, очистки их от пыли электропечь оборудована пылегазоулавливающей установкой. Непрерывно накапливающуюся пыль ежесменно вывозят на полигон для захоронения малоопасных и инертных отходов. При неисправности установки электропечь автоматически отключается. Дальнейшее включение электропечи возможно только после устранения неисправностей пылегазоулавливающей установки.

           Воду, образующуюся при  течах водоохлаждаемых элементов печи, а также при опорожнении системы охлаждающей воды перед ремонтом, сбрасывают по дренажным лоткам в приемный резервуар дренажной насосной. Далее вода откачивается в обратный трубопровод контура циркуляции и транспортируется на водоподготовку.

           Сталеплавильный шлак в  шлаковых чашах после выпуска  каждой плавки вывозят на шлаковый двор ООО «Уралметком - Оскол», где он подвергается дальнейшей переработке. Сталеплавильный шлак из аварийных приямков ДСП вывозят в ООО «Уралметком - Оскол» по мере накопления.

           Отходы графитированных электродов (по мере накопления) вывозят в ЦППиР, где их перерабатывают. Отходы огнеупоров (после ломки футеровки подины электропечи) передают в ООО «Уралметком - Оскол».

           Тару деревянную и картон, образующихся в незначительных количествах  при завозе электродов и огнеупорного кирпича для ремонта печи, используют для осаживания шлака в шлаковой чаше при вспенивании, неиспользованную деревянную тару и картон передают для захоронения на полигоне малоопасных  и инертных отходов комбината.