冷軋連退線信息跟蹤系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用

劉 旭

（河鋼集團邯鋼邯寶冷軋廠，河北 邯鄲 056003）

邯寶公司冷軋廠寬幅2 080 mm 連退線年設(shè)計產(chǎn)能達(dá)100 萬t，產(chǎn)品定位于汽車面板和高檔家電板。產(chǎn)線出口鋼卷小車、梭車、高速小車的主要作用是將連退線成品鋼卷從卷取機運送到包裝線進(jìn)行包裝。鋼卷小車有2 個，分別負(fù)責(zé)接運出口2 個卷取機上的成品卷；鋼卷梭車有1 個，負(fù)責(zé)將成品卷由鋼卷小車接運到步進(jìn)梁上進(jìn)行稱重、打捆帶；高速小車有2 個，負(fù)責(zé)接運步進(jìn)梁上的鋼卷到包裝線包裝。

自產(chǎn)線投產(chǎn)以來，原設(shè)計的HMI 人機畫面中因功能缺失，操作人員在使用時無法有效判斷小車發(fā)生故障停機的位置及原因，如處理不當(dāng)，輕則會延誤生產(chǎn)，嚴(yán)重時則會造成鋼卷脫落砸壞設(shè)備的重大事故的發(fā)生。此外，因鋼卷數(shù)據(jù)信息跟蹤不正確導(dǎo)致標(biāo)簽打印錯誤而引起質(zhì)量異議的事件常有發(fā)生，給邯鋼造成了巨大損失。

鑒于以上考慮，開發(fā)一套信息跟蹤系統(tǒng)很有必要，在畫面上能準(zhǔn)確顯示鋼卷小車、梭車、高速小車在軌道上的具體位置，包括小車的提升、下降位置，以方便小車發(fā)生故障后，操作人員能夠從畫面上以最快速知道故障位置，防止因不能正常運卷而導(dǎo)致的產(chǎn)線事故停車。此外，該系統(tǒng)可實時顯示在小車上卷的所有卷號，以便在鋼卷混亂時也能準(zhǔn)確地識別正確的鋼卷號，防止出現(xiàn)質(zhì)量異議。

1 連線生產(chǎn)中存在的問題

在生產(chǎn)過程中，可能會因為各種設(shè)備原因或者操作原因?qū)е落摼硇≤?、梭車、高速小車不動作，而出現(xiàn)該狀況后，從畫面上無法看到小車所停具體位置，因此操作人員必須先到現(xiàn)場確認(rèn)，然后再回到畫面旁進(jìn)行分析處理，消耗大量時間，影響產(chǎn)線正常生產(chǎn)，嚴(yán)重時小車間還會發(fā)生碰撞，使鋼卷掉落，砸壞小車上的部件，最終導(dǎo)致生產(chǎn)線因不能正常下卷而停車。

當(dāng)因設(shè)備原因或操作原因?qū)е缕渲? 個鋼卷小車運輸出現(xiàn)問題時，此時需要手動控制鋼卷小車接卷，這樣便有可能導(dǎo)致鋼卷卷號弄混，致使標(biāo)簽貼錯現(xiàn)象發(fā)生，因為標(biāo)簽打印是在稱重結(jié)束后才進(jìn)行的，這樣便極易產(chǎn)生因標(biāo)簽貼錯而導(dǎo)致的質(zhì)量異議。

2 信息跟蹤系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用

出口段鋼卷運輸小車包括CoilCar3（3 號鋼卷小車）、CoilCar4（4 號鋼卷小車）、CoilTransferCar2（2 號鋼卷鎖車）、CoilTransferCar 3A（3A 高速小車）以及CoilTransferCar 3B（3B 高速小車）共計5 個。信息跟蹤系統(tǒng)可以將小車現(xiàn)場的實時狀態(tài)（包括行走位置和提升位置）信息準(zhǔn)確反映在可視化的系統(tǒng)中。同時，成品鋼卷信息卷號可以跟隨小車的移動做到無縫更迭，保證小車上所顯示的鋼卷號與實際下線產(chǎn)品一一對應(yīng)，確保標(biāo)簽貼錯的質(zhì)量異議不再發(fā)生。

2.1 鋼卷小車行走位置可視化

本系統(tǒng)可對鋼卷小車實時位置進(jìn)行顯示，規(guī)定鋼卷小車在設(shè)計好的虛擬直線路徑中移動，當(dāng)其實際行走位置與目標(biāo)位置吻合時，系統(tǒng)即在路徑中以圓點紅色1 Hz 頻率閃爍顯示。由下頁圖1 可見，標(biāo)記1 表示4 號鋼卷小車已經(jīng)行駛至目標(biāo)位（2 號卷取機），標(biāo)記2 表示3B 高速小車已經(jīng)回到目標(biāo)位（等待位置）。另外標(biāo)記3 和標(biāo)記4 所示信息為3 號鋼卷小車和3A 高速小車尚未行駛至目標(biāo)位置。

圖1 鋼卷小車行走位置可視化總覽圖

通過小車行進(jìn)過程中是否閃爍起紅色實心點為判斷依據(jù)，即可快速判斷小車是否已在目標(biāo)位置。

2.2 鋼卷小車升降位置可視化

鋼卷小車有三個位置：舉升位置（鋼卷小車鞍座將鋼卷頂起位置）、其他位置（鋼卷小車鞍座在上升或者下降過程中位置）和最低位置（鋼卷小車鞍座降低到原始位置）。

由圖2 可知，當(dāng)CTC2（2 號鋼卷鎖車）將鋼卷托起之后，信息顯示其位于舉升位。

圖2 鋼卷小車提升舉升到位狀態(tài)圖

由圖3 可知，當(dāng)CTC2（2 號鋼卷鎖車）將鋼卷放下過程中，信息顯示其位于其他高度位置。

圖3 鋼卷小車升降在其他高度狀態(tài)圖

由圖4 可知，當(dāng)CTC2（2 號鋼卷鎖車）將鋼卷放下回到原始位置之后，信息顯示其位于最低位位置。

圖4 鋼卷小車下降到位狀態(tài)圖

2.3 卷號信息實時跟蹤可視化

通過在后臺建立下線產(chǎn)品鋼卷信息數(shù)據(jù)庫，并在其數(shù)據(jù)之間建立動態(tài)鏈接，利用各個鋼卷小車和步進(jìn)梁之間的接口信號做觸發(fā)，使得鋼卷信息自下卷取機時即能夠?qū)崟r進(jìn)行數(shù)據(jù)交換更新，從而實現(xiàn)鋼卷信息的實時在線跟蹤功能。

由圖5（a）所示，產(chǎn)品鋼卷卷號為L21400202701，鋼卷從2 卷取機下線，由4 號鋼卷小車負(fù)責(zé)運輸?shù)较掠伟白Ｓ蓤D5（b）所示，4 號鋼卷小車所帶鋼卷卷號L21400202701，同時TR2_ID 信息已經(jīng)自動清除為空，鋼卷信息正處于跟蹤狀態(tài)。由圖5（c）所示，4號鋼卷小車運行至鞍座時卷號信息實時跟蹤中。由圖5（d）所示，4 號鋼卷小車將卷號為L21400202701的產(chǎn)品卷放至鞍座后，鋼卷信息更新至鞍座上方，同時4 號鋼卷小車信息自動清空。

圖5 產(chǎn)品卷卷號實時跟蹤流程圖

3 結(jié)語

信息跟蹤系統(tǒng)可全面覆蓋并實時地跟蹤鋼卷小車位置數(shù)據(jù)信息，操作人員能夠在畫面上最快速知道故障位置，從而防止因不能正常運卷而導(dǎo)致的產(chǎn)線事故停車，此外，還可實時顯示所有在小車上卷的卷號，在出現(xiàn)鋼卷混亂時也能準(zhǔn)確的識別正確的鋼卷號。通過對信息跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)及應(yīng)用，大大提高了設(shè)備操作效率，同時也杜絕了因卷信息錯誤打印造成質(zhì)量異議的發(fā)生，為邯鋼產(chǎn)品積累了良好口碑。