三級(jí)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)在厚板軋機(jī)生產(chǎn)中的應(yīng)用

摘 要：工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)大大提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率、質(zhì)量控制水平，為工業(yè)的快速發(fā)展提供了推動(dòng)力。本文簡(jiǎn)要分析了工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了三級(jí)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的級(jí)別劃分，闡述了三級(jí)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)在厚板軋機(jī)生產(chǎn)中的應(yīng)用和新型工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng) 三級(jí) 軋機(jī)

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）05（b）-0086-01

1 鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著科技的迅速發(fā)展，我國(guó)鋼鐵工業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)代，較為先進(jìn)的自動(dòng)化系統(tǒng)和技術(shù)如DCS（集散控制系統(tǒng)）技術(shù)、PLC（可編程控制器）技術(shù)、FLC（模糊邏輯控制）技術(shù)、低成本控制技術(shù)、智能控制技術(shù)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工業(yè)總線技術(shù)、PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）技術(shù)、FA（工廠自動(dòng)化）、ES（專家系統(tǒng)）技術(shù)、CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）技術(shù)、CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）技術(shù)、CAM（計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)）技術(shù)[3]以及制造執(zhí)行系統(tǒng)MES等在工業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量控制以及故障診斷方面得到應(yīng)用，提升了工業(yè)自動(dòng)化水平和產(chǎn)品質(zhì)量以及后續(xù)服務(wù)水平。當(dāng)前的鋼鐵生產(chǎn)的最終目標(biāo)是高度自動(dòng)化、智能化、精準(zhǔn)控制化和高效生產(chǎn)化，應(yīng)用三級(jí)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)后，厚板軋機(jī)生產(chǎn)完全實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，提升了鋼鐵工來(lái)的技術(shù)自動(dòng)化控制水平。

2 三級(jí)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的級(jí)別劃分

鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的級(jí)別按照使用對(duì)象分四級(jí)：一級(jí)L1為基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)。L1級(jí)通常使用PLC、DCS等控制系統(tǒng)，根據(jù)L2發(fā)出的動(dòng)作指令進(jìn)行生產(chǎn)控制；二級(jí)L2為二級(jí)服務(wù)器，收集L3級(jí)數(shù)據(jù)信息，對(duì)信息進(jìn)行處理并反饋，生成軋制表后，將指令發(fā)送到L1進(jìn)行生產(chǎn)控制；三級(jí)L3為生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）。通過(guò)MES將鋼鐵生產(chǎn)各部分自動(dòng)化系統(tǒng)統(tǒng)一成一個(gè)整體系統(tǒng)，形成產(chǎn)銷一體鏈，L3是鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，具有橋梁作用；四級(jí)L4為企業(yè)管理系統(tǒng)。主要用于實(shí)現(xiàn)計(jì)劃管理，質(zhì)量管理，實(shí)績(jī)跟蹤，軋鋼現(xiàn)場(chǎng)控制等等。

3 三級(jí)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)在厚板軋機(jī)生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用

厚板軋機(jī)生產(chǎn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)技術(shù)是借助PLC、TDCSYMADYND設(shè)備等可編程控制系統(tǒng)組成。依靠PLC進(jìn)行厚板軋鋼程序的編寫(xiě)，由TDC、SYMADYND系統(tǒng)依據(jù)PLC的程序完成軋機(jī)本體的一系列自動(dòng)化控制。應(yīng)用一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)后，在精軋機(jī)、粗軋機(jī)上通過(guò)GDM耦合器進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的互傳和命令的執(zhí)行，完成輥穎、一般功能及上下軋機(jī)主傳動(dòng)的控制、完成公輔功能及機(jī)架的控制。無(wú)論是精軋機(jī)系統(tǒng)還是粗軋機(jī)系統(tǒng)都獨(dú)立運(yùn)行在自已的操作系統(tǒng)上，操作技術(shù)人員無(wú)需進(jìn)行系統(tǒng)的更換，在各自的系統(tǒng)中進(jìn)行輕松操作即可完成厚板軋機(jī)的自動(dòng)化運(yùn)行。

3.2 二級(jí)模型系統(tǒng)的應(yīng)用

中厚板軋機(jī)采用雙機(jī)架自動(dòng)軋制，軋制過(guò)程完全自動(dòng)控制。軋機(jī)二級(jí)模型引進(jìn)西門(mén)子奧鋼聯(lián)二級(jí)模型系統(tǒng)，二級(jí)服務(wù)器為雙機(jī)架軋鋼自動(dòng)運(yùn)行的核心，并不直接參與現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)的控制。一方面二級(jí)模型服務(wù)器從三級(jí)系統(tǒng)接收計(jì)劃命令，獲取需要生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格，同時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)一級(jí)反饋回來(lái)的信息，完成軋制道次表的計(jì)算，因此L2系統(tǒng)在整個(gè)軋鋼自動(dòng)化系統(tǒng)中起到了承上啟下的作用。通過(guò)二級(jí)模型計(jì)算和自學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用，可將軋鋼的控制標(biāo)準(zhǔn)化、精確化，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。

3.3 三級(jí)MES系統(tǒng)的應(yīng)用

厚板軋鋼生產(chǎn)涉及的原料最大，產(chǎn)品數(shù)量大，跟蹤困難，生產(chǎn)環(huán)節(jié)多特點(diǎn)，為了更好的實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)化，在厚板軋機(jī)生產(chǎn)中應(yīng)用三級(jí)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)即（MES系統(tǒng)），就能夠以銷定產(chǎn)，節(jié)省大量的多余原料的購(gòu)進(jìn)費(fèi)用，原料的存儲(chǔ)費(fèi)用，產(chǎn)品的存儲(chǔ)費(fèi)用。而且MES系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)信息隨用隨調(diào)，提高了產(chǎn)品的跟蹤服務(wù)水平。MES系統(tǒng)較復(fù)雜，設(shè)有不同層次人員的管理界面，每層次操作人員只需要點(diǎn)擊界面中相應(yīng)連接，即可進(jìn)行系統(tǒng)操作。MES系統(tǒng)是鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)與銷售企業(yè)的橋梁，當(dāng)銷售企業(yè)的錄入生產(chǎn)需求后，向下傳遞需求信息。生產(chǎn)技術(shù)員按照需求結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行排產(chǎn)，排產(chǎn)后軋機(jī)L2系統(tǒng)及各操作崗位按照計(jì)劃實(shí)施。每一塊物料進(jìn)行到各生產(chǎn)環(huán)節(jié)時(shí)可被該環(huán)節(jié)的二級(jí)系統(tǒng)或者操作者接收并生產(chǎn)加工。MES系統(tǒng)以以太網(wǎng)為傳輸介質(zhì)，設(shè)置服務(wù)器及客戶端，不同用戶按權(quán)限登陸客戶端實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作。

4 新型自動(dòng)化系統(tǒng)在厚板軋機(jī)生產(chǎn)中的應(yīng)用

隨著鋼鐵企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，一些高強(qiáng)度、高精度、高磁感熱軋磁鋼等鋼產(chǎn)品對(duì)于厚度的高精度要求越來(lái)越高，促進(jìn)企業(yè)必須開(kāi)發(fā)高精度高性能的自動(dòng)厚度控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用要求能與MES系統(tǒng)相兼容，具有信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，能與三級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)建立連接。新型高精度厚度自動(dòng)化控制系統(tǒng)（AGC）控制的目的是消除鋼板厚度偏差，達(dá)到目標(biāo)鋼板厚度，同時(shí)滿足同板差和異板差性能指標(biāo)的要求。AGC系統(tǒng)采用相對(duì)方式AGC和絕對(duì)方式AGC，兩種方式在軋制過(guò)程中自動(dòng)切換。初始道次都使用相對(duì)方式AGC控制同板差，后面若干道次使用絕對(duì)方式AGC保證成品的厚度精度[4]。AGC系統(tǒng)在厚板軋機(jī)生產(chǎn)上應(yīng)用可以完全消除鋼頭部的厚度偏差，生產(chǎn)出高精準(zhǔn)、厚度一致的鋼產(chǎn)品，大大減少了后期的服務(wù)跟蹤費(fèi)用，而且提高了鋼企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了以質(zhì)量求發(fā)展的運(yùn)營(yíng)理念。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著鋼鐵企業(yè)管理水平和生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提升，鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化不斷升極與創(chuàng)新，一些陳舊的自動(dòng)化系統(tǒng)在技術(shù)人員的攻關(guān)下，都完成了技術(shù)升級(jí)與系統(tǒng)改造，加快了工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用步伐。將信息技術(shù)應(yīng)用到自動(dòng)化系統(tǒng)中，根據(jù)服務(wù)對(duì)象產(chǎn)生了四級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)，從管理層面，銷售層面、生產(chǎn)層面、技術(shù)操作層面都實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化，三級(jí)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)在應(yīng)用中提高了厚板軋機(jī)生產(chǎn)的自動(dòng)化控制水平和產(chǎn)品質(zhì)量。為了更好的占有市場(chǎng)，一線操作人員要及時(shí)反饋?zhàn)詣?dòng)化系統(tǒng)的問(wèn)題，爭(zhēng)取與技術(shù)人員一同改進(jìn)，為鋼企業(yè)在國(guó)際企業(yè)中占有利地位而努力。

參考文獻(xiàn)

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