|
CHPDA高速数据采集分析系统 ─ 详尽解析质量管理及工业大数据来源 |
||||||
|
6 DCC - 数字钢卷转换存贮系统 6.1 数字钢卷用途 数字钢卷是热轧、冷轧信息化系统的重要组成部分，也可独立运行。 所谓数字钢卷，就是在实物钢卷上附有相关的生产数字信息，是一系列数据集合，实现钢卷“全程可视化”和“数字化”，为后续的大数据分析与挖掘，提供完善、准确、可靠的数据基础，是实现智能工厂最关键的一步。它可随着实物钢卷交付，也可存放在大数据中心，供 ◆ 数字钢卷分为长度数字钢卷、时序数字钢卷、设备诊断数字钢卷，各有相应的用途。 ◆ 按时效性可分为实时数字钢卷(秒级完成计算)和在线数字钢卷(分钟级完成计算)。 ◆ 长度方向不管粗轧、精轧、卷取，每个信号按长度等分为30000份，真正精确到厘米级，同时实现了长度自然对齐。 ◆ 按头、中、尾(可分20段)、全长统计某种指标把20年的钢卷搜索一遍，10秒钟内返回结果，不需要小时级，一般情况就3秒钟。 ◆ 和国内外其它数字钢卷相比本系统理念是最有特点的，真正精确到厘米级、毫秒级，分析工具的内核与PDA系统一致，非常适合处理庞大的数据。 ◆ 数字钢卷是一个相对独立的系统，既可以单独运行也可以作为厂、公司、集团信息化系统中的一部分，为其它系统提供文件共享、数据库、FTP、HTTP、MQTT等各类全开放式接口。 ■ 数字钢卷与实物钢卷交付同步，有利于下游工艺控制产品质量，如高端冷轧钢板主要用于汽车外板，质量要求高、加工难度大，在把钢卷交付给客户的同时，还将依附在实物上的数据一并提交，这种“数字钢卷”不仅包含同批次钢材的共性数据，更承载着厘米级钢卷的用料、工艺、性能等个性化数据，相当于全面采集了钢卷的“工艺指纹”，从而帮助汽车制造厂商更好地控制整车质量。 ■ 分类快速找出质量统计指标，指导决策。 ■ 提高收得率：宽度控制，分析得到实物钢卷能达到的控制精度，宽度裕量减少 ■ 提高质量：如平直度控制，分析每米原因，改变控制方法，凸度控制、厚度控制、温度控制等。 ■ 提高控制水平：设定值，钢卷号准确跟踪。 ■ 改进模型：能够方便地找出共性，优化模型及参数。 ■ 质量异议处理：数字钢卷记录了厘米级的所有质量数据，不用到用户现场即可快速分析处理，缩短时效降低成本。 ■ 现有与钢卷有关的数据分散各个系统中，数据的名称也不统一，给这些数据的综合应用带来了很大的困扰，“数字钢卷”将建立一个统一的数据平台，在这个平台上，设备数据、操作记录、能耗数据、缺陷数据、工艺数据、成本数据以及用户信息等一系列的信息被收集成统一的数据。收集上来的数据统一按钢卷号编码，以钢卷为载体，按时序和长度两个维度进行赋值，从而产出与实物钢卷同步的“数字钢卷”，为后续设备智能监测、生产智能排程、成本管理、智能点检等深度应用提供数据基础。 ■ 随着用户对产品质量越来越高的要求，产品质量稳定，性能指标高的将会帅先在全国推行数字钢卷交付，随着信息化的广泛推行，可以预见，提供数字钢卷的实物钢卷将更受欢迎，走在信息化前列将可赢取市场优势，不仅给用户改进产品质量提供便利降低成本，而且大大促进上游持续改进产品质量动能，不仅仅是可追溯，全程数据可供整个产业链分析。 6.2 数字钢卷转换计算 每个单件产品形成一个质量数据记录文件(QDR文件)，触发条件在Config.csv中设置。转换工作及长度计算由QDRServer.exe根据时序数据文件计算。支持区占有和连续计算两种跟踪方式。将各流程形成的单个质量数据记录文件归集合并，即可获得全流程质量数据文件，为B/S和大数据系统提供数据源。
图6.1 工序质量数据计算 ● 基于钢卷号和长度的数据记录 ● 毫秒级的时间分辨率 ● 厘米级的长度粒度 ● 全流程数据整合 ● 高效的质量分析工具 ● 丰富的分析功能
图6.2 数字钢卷系统架构
图6.3 质量数据记录文件转换计算
图6.4 质量数据转换流程
图6.5 生成的质量数据记录文件 6.3 长度数字钢卷、时序数字钢卷、设备数字钢卷、设备诊断数字钢卷 数字钢卷包括长度高分辨率数据文件、时序高频数据文件、设备诊断超高频数据文件及其头部、本体、尾部、全长特征值统计数据和长度、时间序列的降频数据，如下图文件列表。
图6.6 长度、时序、设备、设备诊断数字钢卷文件 设备诊断数字钢卷集成了每块钢头、中、尾的超高频原始振动波形，有新的特征值计算方法和计算参数的调整可以很容易将历史钢卷快速地重新计算一遍，这是基于数据库的几个固定特征值所无法比拟的。 6.4 对齐 长度方向每个信号等份分为30000份，同一生产线的不同工艺段、不同的生产线均天然对齐，同时兼容热轧、冷轧、处理线等全流程；时序方向按照采样时间对齐，设备诊断超高频原始数据按采样时间对齐。 6.5 实时数字钢卷 粗轧、精轧、卷取各区抛钢后1秒内由各区PDAServer启动QDRServer数字钢卷计算，QDRServer在2秒内计算完成，1秒内完成质量、设备、模型精度等的判定，同时完成曲线显示。 PDAServer中的启动信号在配置文件Config.csv中设置，卷取区各卷取机卸卷信号是或的关系。 曲线显示：抛钢前显示2块历史和当前带钢的实时曲线，QDRServer计算完成后1秒内显示2块历史和当前带钢的曲线。 粗轧：出口宽度、中心线偏差、出口温度等末道次曲线。 精轧：厚度、宽度及偏差、FT0、FT7、平直度、凸度实测及目标值等。 卷取：卷取温度、宽度及偏差、中心线实测和目标值。 辊缝、轧制力、电流、伺服阀信号等可用模板切换。
图6.7 实时数字钢卷系统配置
图6.8 某项目数字钢卷系统目录结构 6.6 基础版、标准版、专业版、企业版 基础版：粗轧、精轧、卷取区L1数据(长度+时序) 标准版：基础版 +
L2、L3、L4、大型仪表数据(长度+时序) 专业版：标准版 + 搜索系统 企业版：专业版 + 设备诊断(时序) 6.7 高分辨率的实时质量判定和设备状态判别 长度方向判定可以精确到厘米级。 时序方向判定可以精确到毫秒级。 各区抛钢后立即启动本区质量数字钢卷计算，10秒内完成质量判定、模型精度评价、伺服设备状态判别等。 6.8 数字钢卷分析工具 - 大数据BigOffice 从数据仓库中获取数据对任何人来说都是比较困难的一件事情，直观地抽取原始数据、高效地显示原始曲线、便捷地选择分析方法、快速地展示分析结果是工业大数据走入各专业工程师桌面的最后 大数据时代广大的工程技术人员迫切需要一套BigOffice。 PDA正是一套工业毫秒级实时大数据工具，也是大数据的数据采集基础平台。 PDA把复杂的操作简单化，大量的数学运算高效化，数据的展示图形化。 PDA为C/S、B/S各类架构提供高速数据服务。 PDA也可以天然兼容秒级或分钟级的数据频度，比如对铁前大数据来说，按天、周或月将炼铁、烧结、焦化的所有数据从数仓中抽取出来保存为PDA格式的数据文件，设备、工艺工程师可从各自的角度进行分析，PDA具备了常规的数学分析方法，大数据专用分析方法可以插件的形式集成进PDA，这样用户丰富多彩的想法都可以纳入到PDA平台中，生态就会逐步建立，PDA的数据和功能是完全开放透明的。
图6.9 平直度凸度与轧制力和辊缝的关系曲线
图6.10 轧制力辊缝与出口厚度及FT7的关系
图6.11 粗轧、精轧、卷取温度与精轧速度的关系曲线
图6.12 辊缝轧制力与主传动电流的关系曲线
图6.13 6块带钢头部板形及曲线
图6.14 6块带钢中部板形及曲线
图6.15 6块带钢尾部板形及曲线 6.9 数字钢卷在质检中的应用 质检人员需要人工检查每个钢卷所有质量指标曲线，每个指标的产品长度计算、时间平移、长度对齐都几乎是手动完成，劳动强度大，内容枯燥。 数字钢卷iSearch高速搜索定位钢卷，按PDI指标上下限展示所有质量曲线，以三维图形展示实测板形，用分析模板快速切换质检内容。
图6.16 PDI指标上下限展示所有质量曲线
图6.17 分析模板快速切换质检内容
图6.18 三维图形展示实测板形 6.10 数字钢卷与DeepSeek 高分辨率的数字钢卷与DeepSeek结合，提高设定和产品精度。 对原始高速时序数据的切分、治理，大幅减轻DeepSeek工作负荷。 毫秒级、厘米级的全程数据，细节不失真。 工序、产线、全流程、L1、L2、L3、各类仪表数据，数据完整、集中。 高速性能有利于提高学习的速度。 天然长度对齐方式非常契合DeepSeek深度学习。 |
||||||
|
设备测试 故障诊断 质量分析 |
毫秒级的数据采样 高效实时数据压缩 捕捉信号瞬时突变 |
|||||
|
友情链接 百度 腾讯 新浪 网易 搜狐 凤凰 淘宝 京东 中国自动化网 中国工控网 西门子 罗克韦尔 华军软件园 天空软件站 非凡软件站 多多软件站 携程 知乎 中国五矿 中冶集团 中冶赛迪 中冶南方 中冶京诚 中冶华天 中冶长天 中冶北方 中冶焦耐 中国宝武 宝信 宝钢 武钢 鞍钢 河钢 首钢 沙钢 山钢 涟钢 鄂ICP备2025092850号 版权所有©Copyright:2025-2035. 经纬铭月科技（武汉）有限公司 |
||||||
通讯协议开发 分析功能定制 数据接口开放 信创国产执念
PDAServer
PDAClient