淺談冷軋計(jì)算機(jī)及電氣項(xiàng)目設(shè)計(jì)與調(diào)試

【摘要】通過對冷軋計(jì)算機(jī)及電氣設(shè)計(jì)與開發(fā)的前期工作、冷軋計(jì)算機(jī)及電氣開發(fā)的設(shè)計(jì)、冷軋計(jì)算機(jī)及電氣開發(fā)的現(xiàn)場調(diào)試工作、功能考核（FAT）及交工驗(yàn)收的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，對在冷軋計(jì)算機(jī)及電氣設(shè)計(jì)與開發(fā)過程中的主要過程和關(guān)鍵點(diǎn)、對計(jì)算機(jī)、傳動、電氣3個(gè)專業(yè)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，冷軋計(jì)算機(jī)及電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟件編程等應(yīng)注意的事項(xiàng)提出了建議，并對系統(tǒng)開通與輸入“出信號校驗(yàn)、區(qū)域聯(lián)動試車、熱負(fù)荷試車一試生產(chǎn)給出了具有可操作的方法，希望能為我國的冶金自動化技術(shù)的現(xiàn)場工作探索出一條新路。

【關(guān)鍵詞】冷軋計(jì)算機(jī)；電氣；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；調(diào)試

1、引言

需求分析是項(xiàng)目的前期工作，是合同技術(shù)附件的依據(jù)，是冷軋計(jì)算機(jī)及電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)，只有在充分的需求分析的基礎(chǔ)上，才可能提出經(jīng)濟(jì)上的，技術(shù)上的方案，所謂經(jīng)濟(jì)上的方案就是合同報(bào)價(jià)，技術(shù)上的方案就是合同技術(shù)附件。需求分析的依據(jù)一般是委托方也就是甲方的項(xiàng)目可行性研究報(bào)告，需求分析的過程就是合同技術(shù)附件談判，需求分析的產(chǎn)品就是合同技術(shù)附件。

2、冷軋計(jì)算機(jī)及電氣開發(fā)的設(shè)計(jì)工作

設(shè)計(jì)階段是整個(gè)項(xiàng)目開發(fā)中的最為關(guān)鍵，時(shí)間跨度最長的一個(gè)階段，它包含有三電軟硬件的基本設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)、軟件編程和測試這3個(gè)重要階段。經(jīng)雙方簽字后的合同技術(shù)附件是惟一的具有法律效力的技術(shù)文件，是對一個(gè)工程項(xiàng)目在產(chǎn)品質(zhì)量上的約定，承包方必須依照合同技術(shù)附件的條款來完成工作，而用戶方最后也是依照合同附件的條款來驗(yàn)收和考核。所以，一旦拿到項(xiàng)目，就必須圍繞著合同附件來做設(shè)計(jì)。

1）冷軋計(jì)算機(jī)及電氣開發(fā)的基本設(shè)計(jì)基本

設(shè)計(jì)是冷軋計(jì)算機(jī)及電氣系統(tǒng)的高級設(shè)計(jì)階段，主要是對系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，包括硬件設(shè)備總體設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，一般由具有豐富經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)人員負(fù)責(zé)編寫，在提交用戶進(jìn)行基本設(shè)計(jì)審查之前必須由項(xiàng)目承擔(dān)的公司組織各方面的專家來對基本設(shè)計(jì)書進(jìn)行內(nèi)部評審。

其中，硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括硬件設(shè)備選型原則、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成、硬件配置、電氣傳動設(shè)備組成及選型，電氣傳動性能有關(guān)參數(shù)、儀表設(shè)備組成及選型，儀表主要性能參數(shù)、檢測裝置組成及選型，檢測裝置性能，參數(shù)及主要功能。

軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括應(yīng)用軟件的運(yùn)行環(huán)境和支持軟件、系統(tǒng)以及各子系統(tǒng)的功能分配及功能說明（每個(gè)CPu所包含的功能）、建立應(yīng)用軟件的總體框架結(jié)構(gòu)，定義子系統(tǒng)及功能模塊，說明各功能模塊各層次之間的關(guān)系，描述子系統(tǒng)或功能模塊之間的接口界面、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)庫，描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與程序的關(guān)系、數(shù)學(xué)模型說明（如果有的話）、應(yīng)用軟件處理流程和數(shù)據(jù)流程、CRT畫面格式及報(bào)表格式，提供樣張等。

2）冷軋計(jì)算機(jī)及電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟件編程

軟件編程的主要依據(jù)除以上所述軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)之外，還有就是機(jī)械和工藝承擔(dān)方提供的“電氣機(jī)械功能說明書”也稱作為EMF。電氣機(jī)械功能說明書（EMF）是機(jī)械或工藝總成方和電氣設(shè)計(jì)方之間的重要接口文件。它是對機(jī)械或工藝總成方所負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的內(nèi)容范圍、功能要求以及名詞縮寫和符號含義等進(jìn)行精確描述的指導(dǎo)性說明書。但能選定一個(gè)合適的樣板程序（機(jī)組）可以達(dá)到事半功倍的效果。

3）冷軋計(jì)算機(jī)及電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的綜合測試

（出廠前測試，或所內(nèi)測試）三電系統(tǒng)的綜合測試是整個(gè)開發(fā)過程的重要一環(huán)，它是消除系統(tǒng)錯(cuò)誤，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的主要手段。通過綜合測試，使系統(tǒng)（及軟件）錯(cuò)誤率降到零，以保證在現(xiàn)場調(diào)試時(shí)所用時(shí)間為最短，所耗精力為最少。

綜合測試應(yīng)具備的硬件設(shè)備包括所有的PLC柜、L2主機(jī)設(shè)備、主要的操作臺和操作箱、操作站（HMI畫面）、工程師站、通信網(wǎng)絡(luò)、打印機(jī)等設(shè)備、必要的場地和電源等。

綜合測試應(yīng)完成的任務(wù)主要包括檢查通信網(wǎng)絡(luò)和通信電文的正確性、檢查硬件系統(tǒng)的可靠性和正確性、檢查應(yīng)用軟件的正確性、檢查CPU的負(fù)荷率是否在正常范圍內(nèi)。

3、冷軋計(jì)算機(jī)及電氣開發(fā)的現(xiàn)場調(diào)試工作

調(diào)試一般分為以下幾個(gè)階段：

1）系統(tǒng)開通，輸人/出信號校驗(yàn)。當(dāng)設(shè)備基本安裝完成之后，首先要做的工作就是讓PLC和網(wǎng)絡(luò)能正常運(yùn)行起來，當(dāng)一切正常之后，就可開始做輸人“出信號校驗(yàn)（也叫打點(diǎn)）工作，打點(diǎn)工作是調(diào)試中的一項(xiàng)非常非常重要的工作，該項(xiàng)工作旨在檢查外部的I/O和網(wǎng)絡(luò)的接線工作以及可以確認(rèn)與之相關(guān)設(shè)備的安裝工作如傳感器、閥、電機(jī)等的安裝情況。

2）電氣單試。所謂電氣單試指的是對單個(gè)獨(dú)立的設(shè)備在手動模式下的動作和聯(lián)鎖測試，其操作主要通過畫面和現(xiàn)場操作盤來實(shí)現(xiàn)。這是機(jī)械設(shè)備安裝完之后第一次通過PLC程序來控制動作。電氣單試的前提條件除前面所述的打點(diǎn)外，還需要等待機(jī)械方完成兩件事就是“馬達(dá)單”和“捅閥”。

通過電氣單試，每個(gè)設(shè)備應(yīng)達(dá)到能按（EMF）要求正常動作。

3）區(qū)域聯(lián)動試車。電氣單試完成之后，就可開始做設(shè)備的區(qū)域聯(lián)動試車，也就是在一個(gè)區(qū)域里，對一些相互之間有關(guān)聯(lián)的設(shè)備（組）在自動模式下的動作和聯(lián)鎖測試。在區(qū)域聯(lián)動時(shí)可能需要模擬或強(qiáng)制一些信號或聯(lián)鎖條件才能完成。區(qū)域聯(lián)動試車還主要是局限在順控功能。

在區(qū)域聯(lián)動試車時(shí)就可以開始做接口測試，也就是順控和主控之間、各CPU之間（各功能之間）以及和各機(jī)電一體化設(shè)備（糾偏輥，稱重機(jī)，打捆機(jī)等）的通信接口，為下一步的聯(lián)動試車做好準(zhǔn)備。

4）聯(lián)動試車-模擬運(yùn)行。聯(lián)動試車的試車范圍就不僅僅局限在順控功能方面，而是順控和主控的聯(lián)合試車。對于比較大的如酸軋、連退等機(jī)組，聯(lián)動試車也可以是分區(qū)域的。可以先在一定的范圍內(nèi)做，然后再擴(kuò)大到全線，就是模擬運(yùn)行，這里的模擬就是指的在沒有實(shí)際帶鋼的情況下要模擬出有帶鋼的狀態(tài)，并對其進(jìn)行跟蹤。由于在該階段還沒有實(shí)際的帶鋼運(yùn)行，故根據(jù)實(shí)際情況還必須模擬一些傳感器（如光柵、張力計(jì)，激光測速儀等的信號）信號。在模擬運(yùn)行階段，所有的功能都應(yīng)該是投人運(yùn)行的，如物料跟蹤、焊縫跟蹤、設(shè)定值下放、實(shí)際值收集、畫面顯示等。

4、結(jié)語

冷軋生產(chǎn)線具有投資額大、施工周期長、控制復(fù)雜、精度要求高等特點(diǎn)，因此，作為承擔(dān)冷軋計(jì)算機(jī)和電氣項(xiàng)目開發(fā)的成員而言，除必須具備開發(fā)項(xiàng)目所需的業(yè)務(wù)能力之外，還必須具有良好的身體素質(zhì)和團(tuán)隊(duì)合作精神，而作為項(xiàng)目經(jīng)理，則除需具備以上能力之外，還必須具備一流的協(xié)調(diào)管理能力，在項(xiàng)目實(shí)施的各個(gè)階段，嚴(yán)格按照合同條款，保質(zhì)保量保節(jié)點(diǎn)，只有這樣才能做好一個(gè)項(xiàng)目，才能讓用戶滿意。