本文選自省級期刊《工業(yè)設計》，《工業(yè)設計》雜志是目前國內(nèi)唯一專業(yè)報道工業(yè)設計的綜合性期刊。《工業(yè)設計》雜志為月刊，國內(nèi)外公開發(fā)行，內(nèi)頁128P國內(nèi)統(tǒng)一刊號：CN23-1516/T，國際標準刊號：ISSN1672-7053，全彩精印。

　　摘要：自從解放后，我們國家逐步走向工業(yè)建設大潮中。經(jīng)過工業(yè)大煉鋼，我們的鋼鐵產(chǎn)量雖然提升了，但是質(zhì)量并為改觀。伴隨改革開放的步伐，國外先進的鋼鐵工藝流入國內(nèi)，加之我國科研人員的不斷努力，如今我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)做大做強，支持著國民工業(yè)的各個行業(yè)。在鋼鐵行業(yè)的發(fā)展下，建筑、汽車、輪船、以及軍工企業(yè)等等快速發(fā)展起來。質(zhì)量是一個企業(yè)長足發(fā)展的命脈，本論為就鋼鐵行業(yè)中的熱軋質(zhì)量設計的相關技術管理進行探討。

　　關鍵字：鋼廠,熱軋技術,管理

　　一、熱軋質(zhì)量管理----------熱軋數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

　　1.1熱軋數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的背景及其結構

　　1.1.1熱軋數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的背景

　　2008年1月蘇州有色金屬研究院有限公司開始對數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進行設計并實現(xiàn)由西門子公司的SimaticS7-300、SimaticS7-400系列的PLC，以及各種傳感器和采集卡組成，運行時檢測開卷機、卷取機、主機和操作臺的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，做到將軋制張力、速度、壓力等數(shù)字量或模擬量信號和運行、停止這些開關量信號，利用現(xiàn)場總線和電纜送人PLC，這就是熱軋機控制系統(tǒng)。但是該系統(tǒng)需要現(xiàn)場工作人員自己編制相應的軋制規(guī)程，但是這樣生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量并不穩(wěn)定。基于此，后來又通過增添數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)完善了整個系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量。

　　1.1.2熱軋數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的結構

　　一般的熱軋過程控制主要包括兩部分：模型、非模型。模型部分是指對模型的自學習、設定計算、自動計算軋制規(guī)程，這些是控制系統(tǒng)的主要功能。對于非模型部分，初始數(shù)據(jù)獲取、時序控制、數(shù)據(jù)的采集及處理、物料跟蹤、人機界面(HMI)和其他系統(tǒng)(L1/L3)的聯(lián)絡通信。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)就是針對非模型部分完成其主要功能的，該系統(tǒng)分為兩層：數(shù)據(jù)管理層和數(shù)據(jù)采集層。對軋制過程中的工藝數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)進行監(jiān)控、歸檔、備份等等，同時對數(shù)據(jù)進行處理并設定規(guī)程、參數(shù)的線調(diào)用與歸檔，這些是數(shù)據(jù)管理層的功能。數(shù)據(jù)采集層是對現(xiàn)場的信號進行發(fā)達、濾波、隔離處理后，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后傳遞到控制系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集利用傳感器、采集卡、PLC等設備。其中PLC設備主要是控制模塊、以太網(wǎng)模塊和I/O模塊。一臺PC客戶機和一臺IBM服務器共同組成數(shù)據(jù)管理層。其中數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)使用了西門子的Wincc，并集成SQLServer2000數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)庫進行管理功能，并對實現(xiàn)過程進行監(jiān)控。該系統(tǒng)中使用VC和Step進行編程，利用Windows2000Server操作系統(tǒng)作為服務器。

　　（1）熱軋數(shù)據(jù)管理的功能

　　該系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的管理可以分為以下兩個功能部分：數(shù)據(jù)歸檔、查詢、分析以及數(shù)據(jù)流的管理。數(shù)據(jù)歸檔時對現(xiàn)場的過程數(shù)據(jù)進行人工規(guī)定及自動、報警、設定參數(shù)、計算規(guī)程等歸檔；數(shù)據(jù)分析是針對生產(chǎn)數(shù)據(jù)來對成品率、生產(chǎn)效率、厚差分布等參數(shù)進行分析；數(shù)據(jù)查詢分為兩種：歷史曲線和報表。用戶可根據(jù)需求自定義選擇使用哪種形式。

　　數(shù)據(jù)流管理分為數(shù)據(jù)處理、軋線跟蹤、數(shù)據(jù)采集、設定參數(shù)及規(guī)程和計算模型的調(diào)用這幾項功能。其目的是使過程控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)更加流通。數(shù)據(jù)流表現(xiàn)為兩個方向：一個是自動化系統(tǒng)在生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)利用數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)傳送到模型模塊中；另一個是模型模塊利用模型計算而得到的設定值和規(guī)程利用數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)送達自動化系統(tǒng)中。

　　（2）熱軋數(shù)據(jù)管理的應用效果

　　熱軋數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)應用子在現(xiàn)有設備上以后，通過大量模型調(diào)試和數(shù)據(jù)采集并分析，使得數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)在生產(chǎn)中穩(wěn)定投入并發(fā)揮其作用，不僅提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和質(zhì)量，同時也增強了生產(chǎn)效率。其效果表現(xiàn)在以下方面：通過對控制參數(shù)的設定達到提高預報精度，同時對產(chǎn)品質(zhì)量有很大提高;該系統(tǒng)應用減少了相關工序，這樣便有效的提高了生產(chǎn)的效率；通過該系統(tǒng)，對規(guī)程進行優(yōu)化，從而減少能耗。

　　二、熱軋帶鋼表面的檢測系統(tǒng)

　　熱軋帶鋼的表面一般使用目視檢測方法對其質(zhì)量檢驗。

　　通常情況下，在鋼板中截取一段有人工檢查其質(zhì)量，如果發(fā)現(xiàn)連續(xù)性的質(zhì)量缺陷應當及時采取相關措施。但是這種檢測方法并不能及時的反應產(chǎn)品質(zhì)量，極有可能貴下面工序造成生產(chǎn)困難對用戶造成損失。由于帶鋼溫度高，大量的輻射，其表面狀態(tài)復雜，多種缺陷，以及輥縫寬度對檢測制約，生產(chǎn)過程中灰塵或水滴影響識別效果等等對使得檢測無法正常進行和完成。

　　近年來，許多國內(nèi)企業(yè)和研究機構針對這一缺陷進行研究。其中VAISIAS和Parsytec是成功的代表，前者用線掃描攝像機檢測系統(tǒng)，后者利用面掃描攝像機檢測系統(tǒng)。兩者都在熱軋線上使用成功。一般對帶鋼表面的檢測使用面掃描攝像技術，因為其能夠?qū)�帶鋼的抖搖擺和抖動進行有效克服。

　　2.1熱軋帶鋼表面檢測系統(tǒng)的設計

　　2.1.1硬件設計

　　在系統(tǒng)檢測單元內(nèi)安裝若干個頻閃燈和攝像頭對產(chǎn)品上下表面進行檢測。在熱軋帶鋼的表面進行檢測室使用“明場”的照明方式，就是照明光線照射出的反射光與攝像頭位置相對應。對于檢測中心線，頻閃燈應該安裝在帶鋼速度的反方向并背離速度方向，攝像頭與帶鋼速度是同向的。根據(jù)待檢的產(chǎn)品的最大寬度來決定使用攝像頭的個數(shù)。該系統(tǒng)的分辨率是500um，并能夠?qū)�帶鋼的全貌進行檢測。

　　2.1.2檢測系統(tǒng)的輔助設施

　　為達到檢測設備的安裝要求對相關設備需要配套改造或新建相關設備。例如檢測設備需要的測量小房及其碰撞框架；對帶鋼的導向并翻板裝置和對翻板的保護裝置；壓縮空氣的吹掃設備以及改造冷輥道。

　　小房底部設有防撞框架，是與小房整體分開，這樣推鋼是避免了對檢測設備的撞擊。此外，為了方便對測量小房的輥道檢修，因此在防撞框架中安裝了便于將其移出的檢修葫蘆。

　　導向翻板設備可以使帶鋼有效的通過輥道段。對于翻板位置的選擇要根據(jù)帶鋼的位置來確定其翻轉(zhuǎn)是水平還是豎直。此外，因防止雜物堆檢測設備的損害，在檢測小房的底部安裝翻板保護裝置。因為層流冷后是檢測系統(tǒng)，冷卻水喝層流的冷卻系統(tǒng)會對識別的效果產(chǎn)生直接的影響，造成識別卻陷，利用壓縮空氣的吹放設備、內(nèi)冷輥道以及軸流機來消除水霧造成的不利影響。對于下表面的檢測，該系統(tǒng)中使用單獨的風機吹掃，并且每個攝像頭有自己的風機吹掃管道以及冷凝水的導流管，從而保證外部因素不對該檢測系統(tǒng)進行干擾。

　　三、結束語

　　本論文對熱軋機的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和熱軋帶鋼檢測系統(tǒng)進行詳細的闡述。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的開發(fā)及建立對現(xiàn)實生產(chǎn)中過程控制系統(tǒng)穩(wěn)定拖入運行，并產(chǎn)出高質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品打下基礎。該系統(tǒng)的使用節(jié)省人力物力，并提生產(chǎn)效率，符合現(xiàn)代化科技生產(chǎn)的要求。熱軋帶鋼的檢測系統(tǒng)的使用，結束了人工目視檢測的歷史，使得高科技運用到生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中去，大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量，生產(chǎn)出令客戶滿意的產(chǎn)品，為現(xiàn)代化建設注入新的活力，科技運用各行各業(yè)，使我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)滿足國內(nèi)市場并走出國門，走向世界，實現(xiàn)科技強國。

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