于目奎

摘 要：隨著社會主義經(jīng)濟的快速發(fā)展與計算機技術(shù)的不斷改革，冷軋技術(shù)也得到了不斷地發(fā)展。本文對冷軋生產(chǎn)線自動化的兩級控制進行了介紹，同時對二級控制機采用的軟件進行了闡述，另外還對二級控制機軟件系統(tǒng)的構(gòu)造進行了分析，并探討了計算二級控制機的規(guī)程，可供參考。

關(guān)鍵詞：冷軋；自動化；控制

在室溫情況下軋制加工鋼材的工藝過程就稱之為冷軋。冷軋薄板的原材料是小于4mm厚度的熱軋鋼卷，其主要是通過冷軋機組對原材料進行循環(huán)地軋制，以使原材料的厚度達到目標鋼材的厚度，其是高端的鋼材產(chǎn)品。由于冷軋生產(chǎn)線具有密集的技術(shù)、精細的產(chǎn)品、較高的自動化程度，以及較長的工藝鏈，因此，其已經(jīng)在當下我國冶金行業(yè)的生產(chǎn)線中占據(jù)了領(lǐng)先的地位。

一、冷軋生產(chǎn)線自動化的兩級控制

一個分布式兩級計算機網(wǎng)絡構(gòu)成了冷軋生產(chǎn)線的自動化控制系統(tǒng)，設(shè)備控制計算機網(wǎng)絡就是一級機，又稱之為基礎(chǔ)自動化；而過程控制計算機網(wǎng)絡則是二級機，又稱之為過程控制自動化[1]。這兩級控制系統(tǒng)的互通信是依靠網(wǎng)絡調(diào)整數(shù)據(jù)通道來完成的。

（一）一級控制?；A(chǔ)自動化級主要是通過處理與收集設(shè)備的速度、位置及順序等數(shù)據(jù)，以使生產(chǎn)線入口與出口實現(xiàn)自動化，從而使控制產(chǎn)品的板形、張力、寬度及厚度等基礎(chǔ)性任務得以完成。設(shè)計基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)必須使各功能之間的互相通信、人機對話、處理數(shù)據(jù)、傳輸數(shù)據(jù)、控制邏輯、跟蹤物料以及控制液壓系統(tǒng)等功能得以滿足。

（二）二級控制。過程控制自動化級通常是選用互為熱備份的兩臺計算機，然后再利用以太網(wǎng)把兩臺過程控制計算機與附助儀器結(jié)合起來。自熱軋酸洗卷開卷起，兩臺過程控制計算機就開始錄入并管理原材料的初始數(shù)據(jù)，同時跟蹤待軋、正在軋以及已經(jīng)軋過的鋼卷數(shù)據(jù)，另外還會預先設(shè)置并測算過程參數(shù)數(shù)學模型，記載并采集處理軋制過程數(shù)據(jù)，然后形成并打印質(zhì)量報表、生產(chǎn)報表以及工程報表，最后再完成控制人機對話、數(shù)據(jù)傳輸、處理歷史數(shù)據(jù)、過程自學習、軋鋼模擬、操作與啟動應用系統(tǒng)以及對畫面的顯示事件監(jiān)視進行維護等工作，直至運輸鋼卷的系統(tǒng)在線稱重離線之后才結(jié)束。

二、二級控制機的軟件

（一）管理換輥的軟件。在必須替換支撐輥與工作輥的情況下，其主要負責采集操作人員輸入的機架校正數(shù)據(jù)與軋輥的有關(guān)數(shù)據(jù)，同時將數(shù)據(jù)傳遞給一級機與二級機的其他程序。

（二）位置跟蹤子系統(tǒng)。其主要任務是負責對鋼卷在軋機中所處的位置與移動的位置進行跟蹤。在一級控制機傳遞出斷帶信號的情況下，立刻對斷帶標志加以設(shè)立，以便警示操作人員及時地對其進行處理。

（三）管理停機的軟件。其主要是負責對軋機每次開始與持續(xù)的時間以及導致停機的因素進行記載與監(jiān)視。

（四）管理生產(chǎn)計劃的軟件。其主要是讓管理部室的主管將生產(chǎn)計劃錄入二級機畫面，然后再由操作人員對計劃進行維護與執(zhí)行。但是也可以適當?shù)卣{(diào)整計劃，移動或增減計劃鋼卷。

（五）畫面系統(tǒng)。該系統(tǒng)屏幕不僅能夠顯示支撐輥、工作輥及輔助輥數(shù)據(jù)畫面、控制報表的畫面以及軋機停機的畫面，而且還顯示所跟蹤到的鋼卷位置、預先設(shè)定的本卷與下卷、輸入的初始數(shù)據(jù)、警示故障以及處理斷帶等畫面。

（六）報表系統(tǒng)。此系統(tǒng)能夠在運行軋機的過程中，隨時地將故障報表、質(zhì)量報表、校正軋輥的記錄、合同報表、停機報表以及產(chǎn)量報表等報表予以自動地打印或提供出來。

三、二級控制機軟件系統(tǒng)的構(gòu)造

事件監(jiān)視動作分配器是冷軋過程控制機軟件的核心部分，其他子系統(tǒng)模塊都是由它來啟動的，它能夠?qū)ν獠吭O(shè)備與進程觸發(fā)、數(shù)據(jù)流、內(nèi)存緩沖區(qū)、進程間通信之間的相互關(guān)系進行協(xié)調(diào)，使軋機在完成各類相關(guān)動作時實現(xiàn)自動化[2]。

因為二級控制機所采用的數(shù)據(jù)格式不同于一級控制機。所以倘若二級機的內(nèi)存緩沖區(qū)接收到一級機的初始數(shù)據(jù)時，必須轉(zhuǎn)換工程單位。監(jiān)控軋機進程的事件是由二級機的監(jiān)視器觸發(fā)的，隨后再讓事件監(jiān)控子系統(tǒng)對一級控制信號進行監(jiān)控，同時將檢測到的事件進程信息傳達給事件監(jiān)視動作分配器。每次接收到一個事件，事件監(jiān)視動作分配器都會將執(zhí)行相關(guān)動作的指令傳達給應用程序，待應用程序收到并完成動作之后，再返回事件信息，冷軋自動控制的動作鏈就是由“傳達—等待—接收”一系列的重復動作構(gòu)成的。

四、計算二級控制機的規(guī)程

在接收到信息指令之后，軋制規(guī)程計算進程就會對入口處的鋼卷號加以獲取，同時對原材料卷的初始數(shù)據(jù)予以檢索出來，然后再根據(jù)軋制工藝規(guī)范與產(chǎn)成品技術(shù)數(shù)據(jù)，并結(jié)合軋輥直徑、模型參數(shù)、彎輥數(shù)據(jù)、自學習因子以及軋機限制等來計算軋制規(guī)程，并對計算規(guī)程的結(jié)果加以存儲，最后再將完成信息傳達給事件監(jiān)視動作分配器[3]。

（一）采集模型數(shù)據(jù)。在將鋼卷放入軋機之后，當接收到事件監(jiān)視動作分配器傳達的開始信息之后，采集數(shù)據(jù)的進程就會立即完成分析、采樣及儲存穿帶與最小最大中間穩(wěn)態(tài)速度軋制過程中所測量的數(shù)據(jù)。

（二）對給定進行預先設(shè)置。軋制過程的控制參數(shù)是由計算軋制規(guī)程的數(shù)據(jù)構(gòu)成的，由預先設(shè)置的進程依據(jù)所獲得的信息，預先設(shè)置鋼卷與軋機的各項技術(shù)質(zhì)量標準。同時對目前的軋機限制、軋輥數(shù)據(jù)以及模型參數(shù)予以預先設(shè)置并檢索出來。依據(jù)標志來對是否在進行穿帶加以判定。

（三）自適應學習。為了獲取軋制力、功率及前滑的校正因子，需要借助數(shù)學模型來對采集到的帶鋼寬度、厚度、軋制力、張力及速度等數(shù)據(jù)進行重新計算。

將計算理論數(shù)據(jù)與測量數(shù)據(jù)之間的偏差找出來，每次完成軋制鋼卷時，事件監(jiān)視動作分配就會將信息激活自學習因子予以傳達出來。通過對鋼卷進行確認以及對數(shù)據(jù)、所測量到的數(shù)據(jù)、預報的軋制規(guī)范數(shù)據(jù)以及所應用的學習校正因子進行提取，自適應學習進程就會形成新的學習因子，同時把它們保存至此卷的數(shù)據(jù)記錄之中，最后再將完成學習的信息傳達給事件監(jiān)視動作分配器。

五、結(jié)語

綜上所述，我們可以得知，冷軋是一項具有高效、高精確度、不間斷性以及較高自動化程度的工藝，所以，其所配備的計算機控制系統(tǒng)也必須具有較快的反應能力、較高的精確度、較高的穩(wěn)定性以及較快的速度，這樣才能使冷軋技術(shù)實現(xiàn)更好的發(fā)展。

參考文獻：

[1]徐利璞，尤磊，計江，王大號.冷軋生產(chǎn)線惰輥的改進及應用[J].軋鋼.2012（06）.

[2]張寧，趙亮，汪中.鞍鋼1450冷軋生產(chǎn)線酸再生機組電控系統(tǒng)淺析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2012（12）.

[3]宋軍.矢量控制技術(shù)在冷軋生產(chǎn)線中的應用[J].武鋼技術(shù).2013（03）.