应用技术 Ｉ■ Ｃｈｉｎａ ＳＣｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｅｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉ ｅｗ 轧机二级系统在自动轧制中的应用 杨陶利林浩然李小庚 济南２５０１０１） （济钢集团有限公司 山东［摘 要］本文主要对济钢厚板厂的精轧机系统二级进行一个功能描述。这一系统的功能主要是轧制表的计算，同时也介绍了其他进程的功能。阐述了 整个二级系统在自动轧制中的应用。 ［关键词］轧制表进程Ｌ２ 中图分类号：ＴＰ３９１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９ ９１４Ｘ（２０１０）１３ ０３０６ ０１ １自动轧制时的轧机系统二级任务定义 钢板在开始轧制之前，Ｌ２（轧机系统二级）计算出轧制表，然后在轧制过程 中，根据当前的轧制条件对轧制表进行连续的更新，同时使用了强大的自学习 工具（神经元网络和自适应），这使得Ｌ２能够及时响应并修正预测模型的偏差， 确保了在整个钢板的轧制过程中，Ｌ２都能提供高质量的轧制表。 为了计算轧制表，必须测量一些来自轧机的重要反馈数据，这些测量值在 每一道次轧制中，都和测量点在钢板上的位置相关，并且应滤掉噪音和去除伪 测量值，因此Ｌ２还包括一部分测量值的处理功能，用于轧制表的自适应计算程 序。 Ｌ２的第三个主要任务是在数据库中存储轧制的结果数据，这使得工艺工 程师能够对轧机的性能进行统计分析，当分析轧机出现故障的原因时，这些数 据是无价的。 ２功能的实现一一＞进程 在Ｌ２系统内部包含了许多相互通讯的进程和一些帮助程序，这些相互通 讯的进程可以被划分为控制部分和非控制部分，控制部分包含有程序，程序中 有工艺模型。在钢板轧制的过程中，Ｌ２系统需要完成各种各样的计算，所有 这些计算都会用到数学模型。通过这些数学模型可以计算出所有与－１：艺过程 相关的数据，如温度、轧制力、轧制力矩、板形、凸度和平直度等等，根 据这些数据可以进一步计算出Ｌ１所需要的设定点，这些设定点包括一些执行 器的值如丝杠的位置、弯辊力、灵敏度系数等。Ｌ ２中有以下主要进程： ２．１ ＰＳＣ一轧制表计算 这个进程用于计算和修改轧制表，称为ＰＳＣ。ＰＳＣ是Ｌ２的工艺计算核心， 事实上也是Ｌ２存在的原因，ＰＳＣ的任务是为轧机计算轧制表，轧制表的计算应 该使轧机的产量最大，同时还要确保轧制设备不过载或不被损坏，轧制表的计 算必须保证按照轧制表所生产的钢板能满足所有的要求，包括厚度、凸度、 平直度、宽度、温度和板形。ＰＳ Ｃ基于过程模型，采用了自学习算法和神 经元网络来保证计算的结果尽可能地好。 ＰＳＣ的运行有两种主要模式，第一种是在轧制过程开始之前要计算出整个 ￣ＬｔｒＪ表，这个轧制表是轧制钢板的基础，然后，在轧制过程中，第二种模式激活， 在这种模式下，来自轧机的反馈数据被考虑，剩余的轧制表被自适应，以反映实 际的轧制条件，ＰＳＣ进行道次一道次的自学习，当ＰＳＣ计算后发现当前的轧制表 已不可行时，它会重新计算从当前状态到轧制结束所需要的新的轧制表，如果 ＰＳＣ发现当前的轧制条件已不安全，它会命令Ｌ１终止轧制，避免轧机损坏。这 也是轧机自动轧钢的时候为什么会出现拒轧的情况的主要原因。 在Ｌ２计算机中，ＰＳＣ进程被分为不止一个进程，在轧制过程中，这些进程具 有不同的优先级，这样在轧制时，由于复杂的自适应过程在道次轧制完后才会 发生，它具有较低优先级，ＰＳＣ就可以非常快地响应，当然这样处理也不会影响 其他钢板的计算。 ２．２ ＲＳＭ一轧辊热凸度和磨损模型 ＲＳＭ由ｔｔＥＡＳ提供连续的测量值，然后用这些数据跟踪ＲＭ和ＦＭ轧辊的热凸 度和磨损状态，这些信息对于厚度精度控制、凸度和平直度控制是非常重要 的。 ２．３ ＲＯＬＬ一轧辊数据管理器 ＲＯＬＬ管理与轧辊和辊系（ｒｏｌ ｌ ｓｔａｃｋ．）相关的所有信息，它存储轧机中每 个轧辊的ＩＤ、类型、直径、凸度等，它还管理来自Ｌ１的辊缝标定和轧机弹 跳信息。 ２．４ ＨＭｌ Ｌ－ＨＭＩ通讯 ｔｔＭＩＬ负责处理与ＨＭＩ服务器的所有通讯，它包含了规定什么数据发送到 删Ｉ以及如何响应ｔｔＭＩ请求的所有细节，所有ＨＭＩ要求的数据在Ｌ２中形成了一 个数据子网，其他的进程只需要产生数据，然后触发ＨＭＩＬ，ＨＭＩＬ任务只是将数 据子网中相应的数据传给ＨＭＩ，对于数据的输入，相应的数据缓冲区被ＨＭＩ直接 更新，对于输入的命令，其他进程的操纵器由ＣＯＲＢＡ调用，这个处理过程经常会 转给９ＩＳＰＡＴＣｔｌ，由他来调用进程进行分配。 ２．５ ＴＲＡＣＫ／Ｄ ｌ ＳＰＡＴＯＨ－物料跟踪和控制 ＴＲＡＣＫ进程持续地更新来自Ｌ１和ＦＵ的当前跟踪图和状态报告，这些状态 报告和跟踪图被处理后，如果需要，相关的动作会启动，比如，当板坯到达轧线 ３０６ ｌ科技博茏 的特定点时，轧制表的计算就会被启动，所有与物料跟踪相关的ＨＭＩ动作都与 ＴＲＡＣＫ进程连在一起，然后由它完成相关的动作，比如这样的动作有，“跟踪建 立”、“跟踪移去”、“跟踪清除”。ＤＩＳＰＡＴＣＨ进程是Ｌ２控制部分的指挥中心，用 于综合轧制过程的逻辑状态，完成Ｌ２各进程之间的调度。ＴＲＡＣＫ进程处理快， ＤＩＳＰＡＴＣＨ进程处理慢。 ２ ６ ＥＡＳ一测量值处理 ＭＥＡＳ是Ｌ２中的主要部分，它的任务是为Ｌ２的其他进程提供可靠的测量数 据，这些测量数据的主要用户是ＰＳＣ、ＲＳＭ和ｔｅｍｐＭｏｎ，当然，这些数据也会被 记录下来用ｊ：产品的性能评价。ＭＥＡＳ包含两个主要的模块，第一个模块负责 每隔５０ｍｓ从ＩＪ１收集测量数据，为了保持网络负荷在允许范围内，这些测量数 据被组成４个数据包，它们每２００ｍｓ发送一次；第二个模块执行测量数据的统 计处理，并按照位置对测量数据进行恢复，通常这两个模块以不同的线程运行， 这样当统计处理正在执行时，也不会影响第一个模块的响应。 ＭＥＡＳ将测量值分配到所谓的“测量位置”中去，这些位置与轧线上实 际的物理位置相对应，在轧线上的同一个物理位置可能对应多个“测量位 置’ 但这些“测量位置”所记录的测量值各有不同的使用目的，总的来讲， 当轧件进入一个实际的物理位置时，在对应的“测量位置”开始记录数据， 当轧件离开或经过一定的时间后，记录过程停止。也有可能使用其他的记录 启动触发条件，比如采用定时器。当测量值在“测量位置”被记录的同时， 测量值的统引处理也在进行，然后被Ｌ２的其它进程使用，通常ＭＥＡＳ会直接激 活这些进程，但有些测量数据只是先被存储，然后才被其他的进程异步访问，由 于存储测量值的同时也存储了它们的位置信息，因此会沿着钢板长度方向的具 体位置对测量值进行分配。 ２．７ ＬＯＧＧＥＲ一记录管理器 ＬＯ６６ＥＲ管理所有的工艺过程记录，每次计算完成后，它将需要的记录数据 存储到数据库中，作为以后数据分析的依据。 ２．８ ＰＡＰ一工厂自适应进程 ＰＡＰ分为两个进程：ＰａｐＳｎｄ和ＰａｐＲｃｖ。ＰａｐＲｃｖ接收来自外部通讯伙伴 的报文，然后按照过程自动化的条件将报文中的数据写到数据库并启动进一步 的处理。ＰａｐＳｎｄ由其他的过程自动化进程启动，从数据库中读取所需要的数 据，然后根据已约定好的条件，以报文方式将数据发送给外部的通讯伙伴。 ２．９其他的一些进程． ＳＰＴ一设定值发送，ＳＰＴ将所有的设定值收集起来，然后发送给基础自动 化。￣ＩＩＰＡ一轧制节奏，￣ｄＩＰ＆完成轧制节奏控制功能。ＩＬｌ是负责ｌ２接收来自 Ｌ１数据的进程。Ｏｌ』１是负责ｌ ２发送数据到Ｌ１的进程。 结语 台轧机的自动化水平的高低，不是看这台轧机配备了多少优良的附属设 备，而是要看这台轧机的轧制水平，轧制出的钢板是否是完全符合要求。这么 多的进程和程序都是为了更好的实现自动轧制设立的，其自动轧制的核心就是 轧制表的计算，轧制表的优劣直接体现出自动化水平的高低。当然轧制表计 算的最终结果还是要交给Ｌ ｌ实现。 参考文献 ［１］（（ＯＰＥＲＡＴＯＲ ＭＡＮＵＡＬ ＯＦ ＳＩＥＭＥＳ｝），德国，ＳＩＥＭＥＳ．