連鑄二級(jí)模型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

孫竟先++王麗

摘 要連鑄二級(jí)模型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連鑄生產(chǎn)過程的自動(dòng)生產(chǎn)、跟蹤，通過計(jì)算得到更為精確、科學(xué)的數(shù)據(jù)指導(dǎo)生產(chǎn)，降低了勞動(dòng)成本，提高生產(chǎn)效率，并將一級(jí)與三級(jí)有效的進(jìn)行銜接，實(shí)現(xiàn)完整的信息化生產(chǎn)流程。

【關(guān)鍵詞】連鑄二級(jí)模型系統(tǒng)精確 科學(xué)的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)完整信息化生產(chǎn)流程

連鑄是生產(chǎn)卷板的中間工序，生產(chǎn)工藝過程是將大包鋼水澆注到中包車，在由中包車分別澆鑄到兩個(gè)結(jié)晶器中，鋼水通過結(jié)晶器冷卻形成坯殼，出結(jié)晶器后經(jīng)過扇形段、二次冷卻水將板坯矯直冷卻，火焰切割機(jī)根據(jù)的生產(chǎn)要求將鋼坯切割，再將切割好的鋼坯噴號(hào)后，輸送到軋鋼車間。生產(chǎn)需要嚴(yán)格的數(shù)據(jù)指導(dǎo)和一套自動(dòng)化的生產(chǎn)流程，連鑄二級(jí)模型系統(tǒng)通過嚴(yán)密算法精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)。

1 整體設(shè)計(jì)

連鑄二級(jí)分為兩大部分，客戶機(jī)及后臺(tái)跟蹤程序。二級(jí)系統(tǒng)自三級(jí)系統(tǒng)讀取連鑄生產(chǎn)計(jì)劃，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃對處在生產(chǎn)中的鋼水進(jìn)行跟蹤，記錄包括對大包澆注狀態(tài)、包重、結(jié)晶器信息、拉速、水信息等，二級(jí)系統(tǒng)根據(jù)采集的鋼包實(shí)時(shí)重量以及結(jié)合工藝參數(shù)等信息，通過二級(jí)程序設(shè)計(jì)的工藝算法計(jì)算后，為每個(gè)切割的板坯分配虛擬板坯編號(hào)，二級(jí)系統(tǒng)將此板坯號(hào)發(fā)送給一級(jí)PLC程序，PLC程序控制噴印設(shè)備將板坯號(hào)噴印到板坯上，二級(jí)程序通過此方式控制噴印設(shè)備自動(dòng)噴??；噴印完成后通過程序處理，可自動(dòng)跟蹤板坯位置、板坯狀態(tài)，當(dāng)板坯通過橫移臺(tái)車送至稱重輥道時(shí)程序做自動(dòng)跟蹤，將采集到的檢斤數(shù)據(jù)匹配到相應(yīng)的板坯上，同時(shí)將跟蹤的檢斤數(shù)據(jù)發(fā)送至三級(jí)所對應(yīng)的相應(yīng)板坯號(hào)上，實(shí)現(xiàn)下至一級(jí)上至三級(jí)的數(shù)據(jù)交互，最終實(shí)現(xiàn)連鑄生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。

2 詳細(xì)設(shè)計(jì)

后臺(tái)跟蹤程序設(shè)計(jì)：后臺(tái)跟蹤程序又分為兩部分，澆鑄與切割跟蹤程序、出坯跟蹤程序。

澆鑄與切割跟蹤程序：此模塊讀取三級(jí)爐次計(jì)劃、一級(jí)實(shí)際參數(shù)，實(shí)參包括包重、包臂狀態(tài)、結(jié)晶器信息等，根據(jù)計(jì)劃與實(shí)參相關(guān)數(shù)據(jù)通過澆鑄與切割跟蹤模塊設(shè)計(jì)的算法，判定生成預(yù)分配給切割后需噴印的板坯編號(hào)，再由澆鑄與切割跟蹤將噴印計(jì)劃號(hào)發(fā)送至一級(jí)，控制噴印設(shè)備自動(dòng)噴印，從而實(shí)現(xiàn)自澆鑄至切割工序的自動(dòng)分坯、噴印過程。

煉鋼連鑄L2與L3數(shù)據(jù)接口設(shè)計(jì)采用TCP/IP通信協(xié)議，在通訊過程中通過兩個(gè)雙向的套接字進(jìn)行，一個(gè)負(fù)責(zé)主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)到二級(jí)；一個(gè)負(fù)責(zé)接收從二級(jí)主動(dòng)發(fā)送過來的數(shù)據(jù)。

出坯跟蹤程序：板坯噴印完成后，根據(jù)板坯的實(shí)際質(zhì)量，對板坯進(jìn)行熱送及下線處理，通過出坯跟蹤程序處理，可自動(dòng)跟蹤板坯位置、板坯狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)板坯的熱送下線自動(dòng)判定與動(dòng)作。最終將板坯跟蹤結(jié)果傳至三級(jí)，實(shí)現(xiàn)一、三級(jí)的數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)熱軋的全過程信息化。

客戶機(jī)程序設(shè)計(jì)：

2.1 登陸

用戶角色分級(jí)。第一級(jí)為管理員；第二級(jí)為普通用戶，第二級(jí)角色又分一號(hào)機(jī)用戶、二號(hào)機(jī)用戶，各自可登陸相匹配的用戶界面。

2.2 爐次跟蹤界面

爐次跟蹤界面進(jìn)行爐次實(shí)時(shí)監(jiān)控與跟蹤爐次界面顯示，一號(hào)機(jī)用戶則加載顯示一號(hào)機(jī)，二號(hào)機(jī)用戶加載二號(hào)機(jī)列表。爐次跟蹤列表，分為兩個(gè)鑄機(jī)的顯示，崗位可自由切換。

實(shí)時(shí)跟蹤顯示1#機(jī)、2#機(jī)的大包開澆、澆鑄結(jié)束的爐次號(hào)，顯示開澆包重量、包臂信息、離開重量信息，并在畫面上會(huì)有圖形化的跟蹤顯示。

報(bào)警監(jiān)控是對爐次晚到、待澆跟蹤異常、開澆跟蹤異常、到達(dá)離開包重異常報(bào)警。

爐次手動(dòng)操作：所有的爐次手動(dòng)干預(yù)工作需要在爐次調(diào)整界面中進(jìn)行操作，點(diǎn)擊爐次調(diào)整后會(huì)彈出爐次調(diào)整界面。

計(jì)劃添加：可手動(dòng)添加爐次計(jì)劃，爐次添加信息為澆次計(jì)劃、爐次計(jì)劃、計(jì)劃爐序，手動(dòng)添加的計(jì)劃會(huì)存入手動(dòng)操作表中，經(jīng)后臺(tái)程序自動(dòng)將添加計(jì)劃讀取到爐次跟蹤列表中。

爐次計(jì)劃修改：在爐次調(diào)整界面的爐次跟蹤表中選擇要修改的行，可其中的跟蹤狀態(tài)、計(jì)劃陸續(xù)、包臂、到達(dá)重量、離開重量數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。

結(jié)晶器修改：當(dāng)因工藝需求更換使用結(jié)晶器規(guī)格時(shí)，需要二級(jí)中存儲(chǔ)的結(jié)晶器參數(shù)與實(shí)際結(jié)晶器參數(shù)一致，修改結(jié)晶器數(shù)據(jù)需要使用爐次跟蹤，將根據(jù)本流的需求修改結(jié)晶器參數(shù)。

2.3 切割跟蹤畫面

在主界面中選擇切割跟蹤，進(jìn)入切割跟蹤界面。

切割跟蹤的手動(dòng)模式，可操作切尾坯、手動(dòng)切?？蓪σ逊峙鞯呐髁锨懈铋L度進(jìn)行修改，若出現(xiàn)分坯跟蹤長度異常，可根據(jù)實(shí)際情況修改切割長度，進(jìn)行誤差補(bǔ)償，以便后續(xù)跟蹤正常。

修改接縫信息功能包括接縫信息管理及緩存區(qū)信息修改。

（1）接縫信息管理功能：接縫信息修改包括接縫信息列表顯示、接縫信息操作兩部分。若因接縫信息錯(cuò)誤導(dǎo)致分坯異常，可在此爐次前進(jìn)行勾選，再將相應(yīng)的接縫長度、以及是否已接縫狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，保存選中爐次接縫信息，并更新接縫信息列表。

（2）如果接縫信息沒能被自動(dòng)調(diào)用到接縫信息表中，可進(jìn)行接縫信息添加操作，輸入流號(hào)、爐次、爐序、接縫長度信息。

（3）緩存區(qū)信息修改操作完成后，程序會(huì)自緩存輸入的爐次開始進(jìn)行跟蹤，之前未正常跟蹤的爐次將被跳過，保證后續(xù)跟蹤能夠正常進(jìn)行。

2.4 板坯跟蹤

在主界面中選擇板坯跟蹤，此界面主要由出坯監(jiān)控。界面實(shí)現(xiàn)切割至檢斤的全過程監(jiān)控。如果板坯位置跟蹤錯(cuò)誤或跟蹤板坯號(hào)不存在，在此界面中可對當(dāng)前板坯號(hào)進(jìn)行工位調(diào)整、坯號(hào)刪除操作。

2.5 歷史查詢

歷史查詢包括：操作日志、計(jì)劃查詢、跟蹤查詢?nèi)糠?。操作日志查看手?dòng)操作歷史記錄；計(jì)劃查詢查看所有的爐次、澆次、切割計(jì)劃歷史記錄，爐次、澆次計(jì)劃歷史查詢，切割計(jì)劃歷史查詢，跟蹤日志可查看所有的爐次跟蹤、切割跟蹤、板坯跟蹤歷史記錄，爐次跟蹤歷史查詢，切割跟蹤歷史查詢，板坯跟蹤歷史查詢。

2.6 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控界面一級(jí)網(wǎng)絡(luò)、二級(jí)網(wǎng)絡(luò)的通訊監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)會(huì)在監(jiān)控界面中報(bào)警。崗位人員也可根據(jù)報(bào)警情況通知維護(hù)人員進(jìn)行相應(yīng)的故障處理。

2.7 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括：拉速及切割數(shù)據(jù)查詢界面、噴印實(shí)際數(shù)據(jù)查詢界面、RES實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表查詢界面、平臺(tái)及坯重?cái)?shù)據(jù)查詢界面

3 結(jié)束語

連鑄二級(jí)模型系統(tǒng)將一級(jí)底層數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，指導(dǎo)連鑄工藝生產(chǎn)，并將連鑄的過程數(shù)據(jù)匯總投遞至三級(jí)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)控制，生產(chǎn)數(shù)據(jù)科學(xué)、嚴(yán)密，替代人工經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)生產(chǎn)。系統(tǒng)使用后無需人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的科學(xué)發(fā)展。

作者單位

河鋼股份有限公司承德分公司自動(dòng)化中心 河北省承德市 067002