CN106886191A - 一种带钢热镀锌生产过程数据高速采集方法 - Google Patents
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Abstract
一种带钢热镀锌生产过程数据高速采集方法：先设定带钢热镀锌生产过程数据采集值范围，然后PLC将每个循环周期所采集的过程值以固定的顺序存放在具有固定格式的DB块中，当到达设定的数量后，在PLC程序中调用系统功能块SFB37将数据块数据主动发送到WinCC,在WinCC中调用对应的DLL来拆解数据，按时间顺序保存至SQL数据库。同时在WinCC中进行人机接口界面编程，显示采集的数据。本发明是在热镀锌生产线现有基本软硬件条件下实现的。根据需要最高可配置1ms采集周期。提供实时控制曲线显示，采集到的数据归档保存到SQL数据库，供生产技术人员在线监视及历史数据分析，为提高带钢热镀锌质量提供技术支撑。
Description
技术领域
本发明涉及自动化应用领域，尤其涉及一种带钢热镀锌生产过程数据高速采集方法。
背景技术
数据采集是一种直观分析数据的方法。在工业控制领域，通过对采集到的数据进行专业分析，用于生产过程技术监控，控制参数优化，提高生产线产品质量。同时也为数据报表的生成以及生产决策系统、ERP、MES等信息集成系统提供数据支撑。
冷轧热镀锌卷板有耐腐蚀强、表面质量好、有利于深加工、经济实用等特点，然而生产高质量热镀锌板是一个系统工程，研究热镀锌产品的质量问题必须深入其生产过程来进行。热镀锌生产过程数据分析能为带钢热镀锌质量分析提供有效技术依据，帮助技术人员从生产过程本身找到影响质量问题的原因，及时寻找解决方法，在后续生产中改进。
目前，带钢热镀锌生产过程数据采集的主要是应用国际知名的IBA数据采集公司的数据采集卡及配套软件完成，或者是采用西门子自动化组态软件完成。采用数据采集卡方式实现数据采集应用广泛，但需要购买其专用硬件采集卡、配套软硬件及相应授权，其售价昂贵、操作维护不便，而且通用的采集标准是在时间轴上完成采集的，对应到带钢长度方向上涉及到带钢同步问题，需要用户自行把时间和长度进行对应，其采集到的数据以二进制方式存储，用户二次编程较为困难。以常规方式采用西门子等组态软件直接采集并形成归档数据，周期都在500ms以上。由于热镀锌生产过程数据来自现场仪表设备，而PLC控制程序在每个扫描周期即可完成一次数据采集，扫描周期一般在几毫秒到几十毫秒，现场监控WinCC归档数据的采集周期在500ms以上，速度上的不匹配使得高速采集成为瓶颈，特别是对于精确质量分析带来一定影响。
发明内容
本发明提供了一种带钢热镀锌生产过程数据高速采集方法，是在热镀锌生产线现有基本的软硬件条件下，实现的一种带钢热镀锌生产过程数据高速采集方法，根据需要最高可配置1ms采集周期。提供实时控制曲线显示，采集到的数据归档保存到SQL数据库，供生产技术人员在线监视及历史数据分析，为提高带钢热镀锌质量提供技术支撑。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种带钢热镀锌生产过程数据高速采集方法，包括以下步骤：
1)设定带钢热镀锌生产过程数据采集值范围
生产过程数据高速采集的主要用途之一是为提高热镀锌带钢质量提供技术支撑；由锌层厚度入手分析热带钢镀锌质量；通过跟踪热镀锌生产过程，分析影响镀锌层厚度的各种因素，确定研究目标，设定热镀锌生产过程中数据采集值的范围；
2)在PLC和WinCC中对采集到的数据进行相应处理
PLC将每个循环周期所采集的过程值以固定的顺序存放在具有固定格式的DB块中，当到达设定的数量后，在PLC程序中调用系统功能块SFB37将数据块数据主动发送到WinCC,在WinCC中调用对应的DLL来拆解数据，按时间顺序保存至SQL数据库。同时在WinCC中进行人机接口界面编程，显示采集的数据；具体方法步骤如下：
a)在现场PLC程序中增加数据采集功能：在PLC控制程序中创建用户定义类型结构块UDT30，UDT30存储系统功能块SFB37的报头数据；创建两个相同结构的DB数据块，存放采集到的热镀锌生产过程数据；创建FC功能块来调用系统功能块SFB1，使PLC给DB数据块打上时间戳，对报头数据初始化；在生产过程数据产生的程序单元中修改程序，把相应的数据赋值给DB数据块的对应位置，根据预先定义的生产过程数据采集周期，使用FC功能块来循环发送采集到的数据到WinCC；
b)WinCC端数据归档、显示：WinCC中完成数据接收和处理，包括实时曲线显示、数据查看、归档存储；WinCC以RawDataType类型变量接收PLC发送过来的采集数据；在变量记录中创建过程值变量用于数据归档，归档数据存储到SQL数据库中；在图形编辑窗口中以函数趋势控件显示实时曲线，以在线表格控件显示实时归档数据；同时在WinCC画面上把归档曲线和监控画面以WinCC画中画形式建立关联，便于随时查看生产过程数据的归档曲线；
为了让用户能直观看到对应长度方向的生产过程数据，在WinCC中显示归档曲线时，对于相同测量位置的采集数据，把带钢长度数据分配到函数趋势控件的横轴上，其它待分析数据组态到纵轴上，这样利用了生产线上带钢同步功能，就可以把生产过程数据映射到带钢长度方向上，便于深入分析；对不同测量点归档数据，只需选新的函数趋势控件显示归档曲线，横轴依然为带钢长度即可；
3)数据分析
通过对WinCC归档数据进行组态，对历史归档数据通过函数趋势图及在线表格控件来查看、分析；同时，把与质量相关的数据引入WinCC画面，配合函数趋势控件上横轴带钢长度数据，分析每卷带钢生产过程中的过程数据。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1)在现有软硬件技术条件下，充分利用PLC、WinCC之间数据交互特点，实现带钢热镀锌生产过程数据高速采集，为工业应用现场提供了一个简洁可靠的数据采集方法，可行性效果好。
2)提供了一套完善的实时方式，包括采集范围划定、PLC编程方法、WinCC编程方法；通过把PLC参数存储到数据块中，在WinCC中解析读取一组过程数据的方法能够实现WinCC高速采集，采集周期大幅提高，用户还以更改报文头参数，自由调整采集频率。
3)提供了采集数据的实时曲线显示、表格数据显示，WinCC画面链接到现场监控画面，供操作工及点检实时查看。
附图说明
图1是本发明的采集数据传递简图；
图2是本发明的程序内部处理过程简图；
图3是本发明的报头数据块结构图；
图4是本发明的PLC数据采集处理流程；
图5是本发明的WinCC数据采集处理流程；
图中：1-PLC 2-工控机
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明：
一种带钢热镀锌生产过程数据高速采集方法，包括以下步骤：
1)设定带钢热镀锌生产过程数据采集值范围
生产过程数据高速采集的主要用途之一是为提高热镀锌带钢质量提供技术支撑；由锌层厚度入手分析热带钢镀锌质量；在吹气法热镀锌中，影响镀锌层厚度的各种因素有：气刀压力、角度，气刀喷嘴距离带钢间距、气刀喷嘴距离锌锅液面距离、喷嘴缝隙，带钢的运行速度、温度、板厚、板宽、板形和表面粗糙度，锌锅的温度以及化学成分等。其中带钢速度和气刀各参数是影响锌厚较大的因素。气刀参数中的喷嘴缝隙在镀锌设备安装时已固定，喷嘴缝隙的横截面可以看成是常数。这样实际对镀锌层厚度有影响的因素只剩下刀压、喷吹角度、刀距、刀高和带钢速度这几个参数。同时结合生产操作反馈信息进行综合技术分析，通过跟踪热镀锌生产过程，确定研究目标，设定热镀锌生产过程中数据采集值的范围；如分析锌层厚度质量，相关的生产过程数据为带钢长度、带钢速度、锌层厚度、气刀刀压、气刀喷吹角度、刀距、刀高等。
2)实现生产过程数据高速采集，必须在PLC和WinCC中对采集到的数据进行相应处理
如图1所示，现场数据在PLC1的CPU中进行采集处理，再发送至工控机2进行数据加工(数据存储、图形化显示)。采集程序内部处理如图2所示：PLC将每个循环周期所采集的过程值以固定的顺序存放在具有固定格式的DB块中，当到达设定的数量后，在PLC程序中调用系统功能块SFB37将数据块数据主动发送到WinCC,在WinCC中调对应的DLL来拆解数据，按时间顺序保存至SQL数据库。同时在WinCC中进行人机接口界面编程，显示采集的数据；具体方法步骤如下：
a)在现场PLC程序中增加数据采集功能：在现场PLC程序中增加数据采集功能：在PLC控制程序中创建用户定义类型结构块UDT30，UDT30存储系统功能块SFB37的报头数据；创建两个相同结构的DB数据块，存放采集到的热镀锌生产过程数据；创建FC功能块来调用系统功能块SFB1，使PLC给DB数据块打上时间戳，对报头数据初始化；在生产过程数据产生的程序单元中修改程序，(因为本发明是在现有软硬件技术条件下，利用PLC、WinCC之间数据交互特点，实现带钢热镀锌生产过程数据的高速采集，因此需要对原有PLC程序进行修改。)把相应的数据赋值给DB数据块的对应位置，根据预先定义的生产过程数据采集周期(最小可达1ms，通常设置20ms或50ms即可)，使用FC功能块来循环发送采集到的数据到WinCC；
b)WinCC端数据归档、显示：WinCC中完成数据接收和处理，包括实时曲线显示、数据查看、归档存储；实现流程如图5所示。WinCC以RawDataType类型变量接收PLC发送过来的采集数据；在变量记录(TagLogging)中创建过程值变量用于数据归档，归档数据存储到SQL数据库中；在图形编辑窗口(GraphicsDesigner)中以函数趋势控件(FunctionTrendControl)显示实时曲线，以在线表格控件(OnlineTableControl)显示实时归档数据；同时在WinCC画面上把归档曲线和监控画面以WinCC画中画(PictureWindow)形式建立关联，便于随时查看生产过程数据的归档曲线；
为了让用户能直观看到对应长度方向的生产过程数据，在WinCC中显示归档曲线时，对于相同测量位置的采集数据，把带钢长度数据分配到函数趋势控件的横轴上，其它待分析数据组态到纵轴上，这样利用了生产线上带钢同步功能，就可以把生产过程数据映射到带钢长度方向上，便于深入分析；对不同测量点归档数据，只需选新的函数趋势控件显示归档曲线，横轴依然为带钢长度即可；
3)数据分析
通过对WinCC归档数据进行组态，对历史归档数据通过函数趋势图及在线表格控件来查看、分析；同时，把带钢ID、宽度、厚度、钢种与质量相关的数据引入WinCC画面，配合函数趋势控件上横轴带钢长度数据，分析每卷带钢生产过程中的过程数据。
实施例1：
1)以热镀锌气刀控制相关参数为基准，把气刀压力、角度，气刀喷嘴距离带钢间距、气刀喷嘴距离锌锅液面距离、喷嘴缝隙，带钢的运行速度、温度、板厚、板宽、板形和表面粗糙度，锌锅的温度以及化学成分等参数都进行在线跟踪分析，收集用户反对热镀锌质量的反馈信息，观察生产过程中这些参数对热镀锌质量的影响，可以先采集带钢长度、锌层厚度两个参数，分别在PLC、WinCC中进行编程实现，观察随着带钢长度变化锌层厚度的变化曲线。并在程序接口中预留接口，添加其它需要采集的生产过程数据。
2)PLC端实施方式为：在PLC控制程序中创建一个用户定义类型结构块UDT30，如图3所示，存储报头数据；创建数据块DB101，存放报头数据和热镀锌生产过程数据，在DataView视图下对报头数据进行初始化：其中报头类型Headertype设置为9(包含AR_ID子编号的各个过程值)，采集周期(Cycle)设置为DW#16#14(即20ms采集一次)，单位类型Unit_Type为1(在相等的时间间隔内读取)，单位范围Unit_Range为3(时间最小单位为毫秒)，过程数据类型Data_Type为4(实型数据)，定义实数型数组变量CTH，长度为50，存储锌层厚度，过程数据条目NumOfPV为50，每秒采集50个值；创建DB102，将其初始化值设成和DB101相同；创建一个FB101块，在FB101中实现对SFB37块的编程：定义内部输入变量AR_ID，类型为DWORD，在对象属性中分别添加S7_server和S7_a_type属性；定义一个静态变量ARSend，类型为SFB37；创建一个功能块FC101，调用系统功能块SFC0设置PLC的系统时间，调用系统功能块SFB1，使PLC给数据块打上时间戳，并编写报头数据初始化程序；修改程序，把相应的待采集数据赋值给DB101、DB102块中对应位置，按照某热镀锌生产线带钢最高运行速度180m/min，即3m/s,设计采集周期为20ms，即可满足每0.06m采集一个数据。同理创建FB102、FC102，程序设计与FB101、FC101相似，数据块地址用DB102。
插入组织块OB100，OB101，在OBl00，OBl01中初始化发送数据包的大小，用于在每次PLC冷启动或热启动发送数据包被初始化。数据包大小为数据块的最后END_STRUCT对应的地址数(如只采集锌层厚度CTH，NumOfPV为50是对应的数据包大小为222)。根据数据块中定义的读取生产过程变量的时间周期T0(20ms)，编写发送采集数据包给WinCC的触发程序，发送周期T1＝NumOfPV*T0＝1s，即DB101存储满后，主动发送到WinCC，此时把新的过程数据存储到DB102，第二次发送DB102数据，如此循环发送，保证了采集数据的连续性。
整个采集功能核心代码如下：
其中ReturnValue、Date_Time为内部临时变量。M70.0控制发送时机。
3)WinCC端实施方式为：在WinCC对应的S7通道下创建2个RawDataType变量，选择ArchiveDataLink属性，用来接收PLC中发送的数据块数据；创建两个BOOL型变量，地址分别为M50.0，M60.0，可以手动触发接收PLC数据和为归档数据打上时间标志；在变量记录(TagLogging)中创建过程控制变量用于进行数据归档，变量类型为RawDataType，转换DLL为nrms7pmc.nll，设置AR_ID编号为PLC程序中FC101中AR_ID值，AR_ID_Subnumber编号，为PLC程序中DB101、DB102号的AR_ID_SubNum值；同时在WinCC运行时启动变量归档功能，即可把生产过程数据存储到SQL数据库中。
在图形编辑窗口中用函数趋势控件显示实时曲线，曲线横向为带钢长度数据，纵向为相关生产过程数据；以在线表格控件显示实时归档数据，便于观察实时数据；创建两个布尔型变量，地址分别为M50.0、M60、0，并在图形窗口上添加两个I/O域，可以模拟测试数据定时发送过程。
在WinCC中创建变量，地址直接用PLC数据块地址，用于把带钢ID、宽度、厚度、钢种等质量相关的生产过程数据显示到接口界面上，如此带钢信息与实时采集的生产过程数据相对应。同时在WinCC画面上把归档曲线和监控画面以画中画形式建立关联，在生产中即可以随时查看归档的生产过程数据曲线。通过对WinCC归档数据进行组态，对历史归档数据通过函数趋势控件及在线表格控件的组态即可实现的历史归档数据的查看、分析。
Claims (1)
1.一种带钢热镀锌生产过程数据高速采集方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)设定带钢热镀锌生产过程数据采集值范围
生产过程数据高速采集的主要用途之一是为提高热镀锌带钢质量提供技术支撑；由锌层厚度入手分析热带钢镀锌质量；通过跟踪热镀锌生产过程，分析影响镀锌层厚度的各种因素，确定研究目标，设定热镀锌生产过程中数据采集值的范围；
2)在PLC和WinCC中对采集到的数据进行相应处理
PLC将每个循环周期所采集的过程值以固定的顺序存放在具有固定格式的DB块中，当到达设定的数量后，在PLC程序中调用系统功能块SFB37将数据块数据主动发送到WinCC,在WinCC中调用对应的DLL来拆解数据，按时间顺序保存至SQL数据库。同时在WinCC中进行人机接口界面编程，显示采集的数据；具体方法步骤如下：
a)在现场PLC程序中增加数据采集功能：在PLC控制程序中创建用户定义类型结构块UDT30，UDT30存储系统功能块SFB37的报头数据；创建两个相同结构的DB数据块，存放采集到的热镀锌生产过程数据；创建FC功能块来调用系统功能块SFB1，使PLC给DB数据块打上时间戳，对报头数据初始化；在生产过程数据产生的程序单元中修改程序，把相应的数据赋值给DB数据块的对应位置，根据预先定义的生产过程数据采集周期，使用FC功能块来循环发送采集到的数据到WinCC；
b)WinCC端数据归档、显示：WinCC中完成数据接收和处理，包括实时曲线显示、数据查看、归档存储；WinCC以RawDataType类型变量接收PLC发送过来的采集数据；在变量记录中创建过程值变量用于数据归档，归档数据存储到SQL数据库中；在图形编辑窗口中以函数趋势控件显示实时曲线，以在线表格控件显示实时归档数据；同时在WinCC画面上把归档曲线和监控画面以WinCC画中画形式建立关联，便于随时查看生产过程数据的归档曲线；
为了让用户能直观看到对应长度方向的生产过程数据，在WinCC中显示归档曲线时，对于相同测量位置的采集数据，把带钢长度数据分配到函数趋势控件的横轴上，其它待分析数据组态到纵轴上，这样利用了生产线上带钢同步功能，就可以把生产过程数据映射到带钢长度方向上，便于深入分析；对不同测量点归档数据，只需选新的函数趋势控件显示归档曲线，横轴依然为带钢长度即可；
3)数据分析
通过对WinCC归档数据进行组态，对历史归档数据通过函数趋势图及在线表格控件来查看、分析；同时，把与质量相关的数据引入WinCC画面，配合函数趋势控件上横轴带钢长度数据，分析每卷带钢生产过程中的过程数据。
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107943009A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-04-20 | 安徽马钢自动化信息技术有限公司 | 一种工业控制系统故障定位方法 |
| CN108171818A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-15 | 安徽马钢自动化信息技术有限公司 | 一种冷轧带钢过程数据统计方法 |
| CN110262374A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-09-20 | 北京金自天正智能控制股份有限公司 | 一种轧钢过程控制系统的开发平台 |
| CN111026069A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-17 | 东北轻合金有限责任公司 | 一种集中管控的工厂设备管理方法 |
| CN111752233A (zh) * | 2019-03-28 | 2020-10-09 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种生产过程数据在带钢长度位置上的赋值方法 |
| CN112256722A (zh) * | 2020-08-31 | 2021-01-22 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种热轧带钢板廓曲线的查询系统 |
| CN112486088A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-12 | 深兰科技（上海）有限公司 | Plc交互fc功能函数的实现方法 |
| CN112596463A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-02 | 珠海格力智能装备有限公司 | 采集数据的方法及装置 |
| CN113245129A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-08-13 | 马进 | 热镀锌生产线辊涂机精度控制方法 |
| CN115796715A (zh) * | 2023-02-09 | 2023-03-14 | 惠博新材料股份有限公司 | 一种基于大数据处理的镀锌板加工过程监控系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101623708A (zh) * | 2009-08-05 | 2010-01-13 | 燕山大学 | 板形控制集成系统及执行方法 |
| CN101629583A (zh) * | 2009-06-23 | 2010-01-20 | 江苏大学 | 一种轴流泵叶轮叶片型线计算及加厚方法 |
| CN104128376A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-11-05 | 中国重型机械研究院股份公司 | 一种极薄带钢高速精整机组振动计算方法 |
| CN104503407A (zh) * | 2014-12-20 | 2015-04-08 | 北京首钢自动化信息技术有限公司 | 一种工业生产过程中数据采集回放系统和方法 |
-
2015
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101629583A (zh) * | 2009-06-23 | 2010-01-20 | 江苏大学 | 一种轴流泵叶轮叶片型线计算及加厚方法 |
| CN101623708A (zh) * | 2009-08-05 | 2010-01-13 | 燕山大学 | 板形控制集成系统及执行方法 |
| CN104128376A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-11-05 | 中国重型机械研究院股份公司 | 一种极薄带钢高速精整机组振动计算方法 |
| CN104503407A (zh) * | 2014-12-20 | 2015-04-08 | 北京首钢自动化信息技术有限公司 | 一种工业生产过程中数据采集回放系统和方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 程伟晶: "基于S7一400 PLC的高速数据采集系统", 《电气应用》 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107943009A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-04-20 | 安徽马钢自动化信息技术有限公司 | 一种工业控制系统故障定位方法 |
| CN108171818A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-15 | 安徽马钢自动化信息技术有限公司 | 一种冷轧带钢过程数据统计方法 |
| CN111752233A (zh) * | 2019-03-28 | 2020-10-09 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种生产过程数据在带钢长度位置上的赋值方法 |
| CN110262374A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-09-20 | 北京金自天正智能控制股份有限公司 | 一种轧钢过程控制系统的开发平台 |
| CN110262374B (zh) * | 2019-06-18 | 2021-06-08 | 北京金自天正智能控制股份有限公司 | 一种轧钢过程控制系统的开发平台 |
| CN111026069A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-17 | 东北轻合金有限责任公司 | 一种集中管控的工厂设备管理方法 |
| CN112256722A (zh) * | 2020-08-31 | 2021-01-22 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种热轧带钢板廓曲线的查询系统 |
| CN112486088A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-12 | 深兰科技（上海）有限公司 | Plc交互fc功能函数的实现方法 |
| CN112486088B (zh) * | 2020-12-08 | 2022-01-18 | 深兰科技（上海）有限公司 | Plc交互fc功能函数的实现方法 |
| CN112596463A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-02 | 珠海格力智能装备有限公司 | 采集数据的方法及装置 |
| CN113245129A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-08-13 | 马进 | 热镀锌生产线辊涂机精度控制方法 |
| CN115796715A (zh) * | 2023-02-09 | 2023-03-14 | 惠博新材料股份有限公司 | 一种基于大数据处理的镀锌板加工过程监控系统 |
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