摘 要：介绍了柳钢冷轧厂酸洗连轧过程控制计算机系统的组成和功能，着重介绍了该系统的硬件、软件结构，以及应用软件的功能。
关键词：冷轧厂酸洗连轧过程控制计算机系统
柳钢冷轧厂酸洗连轧机组是2003年由英国CORUS集团引进的20世纪40年代的二手设备，由于设备的日益老化，已经不能适应现在冷轧的发展。遂决定进行改造，并电气部分进行全新的设计。
电气部分的设计由武科大与ASI联合负责。武科大负责其硬件部分的供货、ASI负责软件部分。中外双方技术人员用大半年的时间对酸轧机组的电气部分进行了调试。并与2008年上半年顺利投产。
1、 酸洗连轧控制系统概括：
酸洗连轧控制系统由两级计算机组成一个分布式计算机控制系统，设备控制计算机（一级机）和过程控制计算机（二级机），他们通过工业以太网进行连接通信。
1.1 一级机概括
一级机的主要任务式根据二级设定的参数完成轧制过程的控制、数据采集等功能，主要由4块ASI公司特有的AMS控制器完成其主要功能，其下还有若干个ET站、操作员站、工程师站组成。根据控制的对象不同，AMS1主要控制酸洗各个设备。 AMS2主要控制AGC、HGC、压下等轧机有关的各种主要设备。AMS3 主要控制各测量仪表的设备。AMS4主要控制其各种辅助设备。
一级HMI的组成由两台DELL的OPTIPLEX 755服务器通过和AMS进行数据的交换把各种数据传到各个操作台上的操作员站上。同时那两台HMI服务器也互为热备，当一台出现故障时自动切换到另一台。HMI服务器不仅与AMS进行数据交换，同时也与二级服务器的数据进行着交换。
一级HMI的网络图如图1：
如图1
1.2 二级机概括
过程控制服务器采用三台HP，一台为PCS（过程控制服务器）、一台为HDS（历史数据库服务器）、一台为BCK（备份服务器），每一台都由其各自的功能，功能如下：
PCS（过程控制服务器）:二级HMI、过程控制的数据库、设定计算、数学模型、钢卷管理、事件管理、诊断、报警。
HDS（历史数据库服务器）：质量的管理、历史数据库、数据记录客户机
BCK（备份服务器）: 二级HMI、过程控制的数据库、设定计算、数学模型、钢卷管理、事件管理、诊断、报警、质量的管理、历史数据库、数据记录客户机
这三台服务器中PCS、HDS服务器正常工作时，BCK不启动，只有当PCS、HDS服务器中的一台出现故障时，BCK服务器才启动。此三台服务器采取热备方式备份。它们通过以太网将三台服务器和各操作台上的二级客户机和工程师站之间通信。同时也用工业以太网与一级相连。
二级过程控制系统结构图如图2
如图2
在PCS服务器中有三个应用软件STS、L3 Bridge、PCVismes。其中STS用于与二级数据库相连，也作为事件记录。L3 Bridge用于与三级的通讯（柳钢冷轧暂时还没三级系统，系功能为以后所预留）、PCVismes用于与报警数据库通讯。
在BCK服务器中有一个应用软件DLS，主要用于历史数据库的通讯。
二级HMI的所有画面都是基于VB开发的，底层的各种通讯则用VC开发。
2、应用软件
本系统应用软件主要包括以下子系统：钢卷管理、轧机的设定、动态变规格的设定、模型参数的设定、设备参数的设定、酸洗的设定、报表、质量曲线。
其主要功能如下
2.1 钢卷管理：钢卷管理功能分为8个状态。计划状态、接近状态、处理状态、待轧状态、轧制状态、已轧状态、完成状态、移除状态。此八个状态每一个都有其各自的作用。在计划状态下操作员需输入钢卷的PDI数据到二级里，此状态从操作员输入到步进梁的十号卷位确定前都是计划。当入口的操作员确定后变成接近状态，此状态一直到焊机前。当过了焊机后经过酸洗到轧机前都为待轧状态。当一进入轧机即马上变成轧制状态，当带尾一出轧机就变成了已轧状态了。到了完成状态时即为称重完毕后。其流程图如图3
图3
2.2轧机的设定
在这个画面中，由三个不同的钢卷的设定，最上边的一个为正在轧制的钢卷，中间的一个为待轧的钢卷，最下边的一个为接近状态下的钢卷，在这个画面中由压下量、厚度、速度、等参数，这些参数都是经过数学模型计算出来的。如果想要手都修改则可修改其每个机架的压下来手动干预，但不能干预太多。轧机设定时轧机最重要的一个画面，反映了数学模型所计算出的参数。如图
除了以上界面外还有一个仿真的界面，当需要计算各种参数时，可在仿真的这个界面进行计算。
2.3 动态变规格的设定
这一界面的设定时对各种参数进行设定，例如压下量、厚度、速度、等参数，可进行手动的设置，如果对数学模型的设定值不满意可在次进行更为详尽的修改，但一般操作员没有这个权限去修改。
2.4模型参数的设定
这个界面包含了压下测量、张力策略、正常运行策略、低速运行策略、带钢材质、自适应参数等画面，它们每一个画面都时及其重要的，同样的操作员也是没有权限去修改的。
2.5设备参数的设定
设备参数的设定时指轧辊和电机的各种参数的设定，工作辊材质、设备的极限值。
2.6酸洗的设定
操作员可以通过这一界面对酸洗的温度和浓度进行修改和设定。还可通过酸洗设定的另一个画面进行酸槽的各种参数的设定。
2.7 报表
在报表的选项中有很详尽的各种报表可供查询，可查询工程报表、质量报表、延迟报表、产品报表、班报、原始数据报表、动态变规格报表、厚度性能、焊机性能、酸洗报表、出口标签打印报表、其中工程报表
2.8 质量曲线
在质量曲线的界面里，可以通过选择日期选择所要查找的钢卷，也可直接通过钢卷号查询，并可以查询钢卷的各种参数的曲线，例如：压下、厚度、张力、速度等曲线。
3、结论
在此过程控制系统投入使用后，运行稳定，预报准确，提高了控制精度和轧制速度，降低了断带率，减少了手动干预，减轻了操作工人的劳动强度，提高了冷轧产品的产量和质量，我们认为酸洗连轧控制系统具有以下特点：(1)系统安全可靠，具有完善的自诊断功能，维护方便；(2)数学模型设定精确，自学习功能很强，能够很快地适应柳钢的轧制环境；(3)系统采用模块结构，易于扩充；(4)系统功能完善，能够很好地满足生产、管理的需要；(5)采用高速数据通信网络，实时地传送各种控制信息；(6)具有丰富的人机对话画面和多种报表。
今后需继续完成以下工作：(1)根据冷轧具体情况进一步优化轧制规范数据，提高设定的质量；(2)在现有模型的基础上，研究动态变规格轧制的有关数学模型，以及系统中其他有关的子系统，为酸洗与连轧联机做好技术准备。
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