熱連軋二級模型的層別擴(kuò)建研究與開發(fā)

孔 瑩

（山東鋼鐵集團(tuán)公司，山東 日照 276800）

0 前言

三菱的老版本熱連軋二級模型在各熱連軋產(chǎn)線上應(yīng)用比較廣泛，但是基于框架的搭建等都存在一些缺陷，特別是結(jié)合生產(chǎn)線的一些優(yōu)化功能都不完善。各產(chǎn)線根據(jù)各自的品種結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化功能。

1 可行性研究

三菱的二級模型系統(tǒng)是基于APHLA機(jī)的OPEN VMS操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)在現(xiàn)有的熱軋二級服務(wù)器中是屬于比較陳舊的，與一級的通訊基于“中間件”平臺實(shí)現(xiàn)的[1]。所以層別擴(kuò)建存在兩個難點(diǎn)：中間件的開發(fā)和二級模型的開發(fā)。

在日常維護(hù)過程中，我們研究并掌握了中間件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[2]、功能、層別文件的組織方式和數(shù)據(jù)存儲管理方式。模型功能開發(fā)主要是實(shí)現(xiàn)層別數(shù)據(jù)的存放、工藝參數(shù)的設(shè)定[3]，從而對超厚規(guī)格實(shí)現(xiàn)自動設(shè)定計(jì)算的目的。

2 中間件的研究與開發(fā)

根據(jù)超厚規(guī)格的工藝參數(shù)需要，將層別計(jì)算中厚度維數(shù)，在現(xiàn)有層別數(shù)量的基礎(chǔ)上擴(kuò)展10個，即新厚度層別數(shù)Nnew＝Nold+10。所涉及層別文件包括所有數(shù)學(xué)模型（AWC、RSU、FSU、CSU）的計(jì)算和學(xué)習(xí)層別，擴(kuò)展后的層別數(shù)量將比原層別數(shù)量增加187200條，是原有層別數(shù)1.5倍。

2.1 中間件升級方案

中間件擴(kuò)建方案如下表所示，其中，黃色底色為層別計(jì)算中，成品厚度維度。根據(jù)實(shí)際需要，將所有相關(guān)層別文件的厚度維度在原有基礎(chǔ)上增加10。

當(dāng)新建厚度層別的索引INDEXNEW≤TOLD時，新層別數(shù)據(jù)＝舊層別數(shù)據(jù)；當(dāng)INDEXNEW＞TNEW 時，新層別數(shù)據(jù)為“0”，等待模型調(diào)試重新賦值。

基于上述算法，開發(fā)中間件升級程序（HDMoodify），實(shí)現(xiàn)層別數(shù)據(jù)的備份、恢復(fù)和校驗(yàn)功能。

指定“數(shù)據(jù)備份”、“系統(tǒng)全盤備份”雙備份策略，確保系統(tǒng)安全并具備可恢復(fù)性。

2.2 服務(wù)器系統(tǒng)升級

為了確保層別擴(kuò)建后系統(tǒng)穩(wěn)定性，并隨之進(jìn)行了服務(wù)器的系統(tǒng)升級改造

（1）主要進(jìn)行了通過正確的配置和授權(quán)，現(xiàn)有的主機(jī)硬件系統(tǒng)架構(gòu)支持多達(dá)四個處理器以及32GB內(nèi)存；

（2）現(xiàn)有的ALPHA ES45硬件具有多PCI插槽結(jié)構(gòu)，因此支持多光線通道(HBA)結(jié)構(gòu)，即可以在主機(jī)和磁盤存儲器之間實(shí)現(xiàn)雙通訊鏈路結(jié)構(gòu)；

（3）現(xiàn)有的操作系統(tǒng)平臺和數(shù)據(jù)庫平臺，支持多處理器大內(nèi)存結(jié)構(gòu)形式，并可以實(shí)現(xiàn)與磁盤存儲系統(tǒng)之間的雙鏈路通訊，并可實(shí)現(xiàn)自動無縫切換；

（4）通過正確的配置和安裝，現(xiàn)有的磁盤存儲系統(tǒng)支持雙控制器雙通訊鏈路的架構(gòu)，并實(shí)現(xiàn)自動無縫切換。

3 數(shù)學(xué)模型的結(jié)構(gòu)研究與開發(fā)

二級模型的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是在系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，還能起到保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的作用，其中把各個區(qū)域的核心模型部分做成了“黑匣子”，正常生產(chǎn)時，輕易不能修改“黑匣子”的源代碼，只修改主框架程序?qū)崿F(xiàn)一些小的功能和改進(jìn)。但是層別文件直接在核心程序里的部分子程序中進(jìn)行定義與調(diào)用，必須修改“動態(tài)庫”，即修改“黑匣子”的源代碼，并且實(shí)現(xiàn)編譯才能通過。如果實(shí)施過程失敗，直接導(dǎo)致生產(chǎn)的癱瘓，這給生產(chǎn)帶來極大的風(fēng)險。

3.1 層別擴(kuò)建的風(fēng)險預(yù)案

層別擴(kuò)建的實(shí)施必須在確保不能影響生產(chǎn)的前提下才能進(jìn)行，這又給項(xiàng)目實(shí)施帶來了更大的阻力和難度。

保證生產(chǎn)順行，就必須選擇離線修改編譯。為了將“動態(tài)庫”復(fù)制到其他的地方，充分挖潛OPEN VMS系統(tǒng)的HELP功能，將“動態(tài)庫”移植到個人文件夾，將MAKEFILE進(jìn)行相應(yīng)修改，將編譯的環(huán)節(jié)打通后，然后進(jìn)行源程序的修改編譯，才能確保原程序不修改，不影響生產(chǎn)順利進(jìn)行。

3.2 層別擴(kuò)建的實(shí)施

在風(fēng)險執(zhí)行預(yù)案，確保不影響原程序的基礎(chǔ)上，利用停產(chǎn)時間進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施。實(shí)施前，先利用使用HDMODIFY程序的BACKUP命令，將原有層別文件數(shù)據(jù)導(dǎo)出至指定目錄，保存原層別數(shù)據(jù)后，在OPEN VMS系統(tǒng)下進(jìn)行程序的修改編譯、動態(tài)鏈接庫的修改、并連接新的動態(tài)連接庫，然后進(jìn)行程序的編譯指令工作。

這樣模型層別擴(kuò)建完畢。然后使用HDMODIFY程序的RECOVER命令，將以導(dǎo)出的原層別數(shù)據(jù)導(dǎo)入至對應(yīng)的新層別文件，并使用CHKNHD命令，對新層別的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)、離線模軋、在線確認(rèn)等方式確認(rèn)二級模型系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4 應(yīng)用效果

通過二級模型的源程序研究[4]，在多次試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了層別擴(kuò)建功能，并且確保項(xiàng)目實(shí)施后二級模型系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，沒給生產(chǎn)產(chǎn)生任何影響，實(shí)現(xiàn)了超厚規(guī)格的模型自動計(jì)算設(shè)定功能，效果顯著。

（1）層別擴(kuò)建是依靠熱軋自己的技術(shù)力量完成，標(biāo)志著模型“黑匣子”的動態(tài)鏈接庫技術(shù)已經(jīng)完全被消化吸收，完全突破了產(chǎn)線的設(shè)計(jì)理念。

（2）實(shí)現(xiàn)了中間件的優(yōu)化升級，為以后的模型更深層次的優(yōu)化工作打下了基礎(chǔ)，為熱連軋生產(chǎn)線二期改造實(shí)現(xiàn)板坯加厚升級提供了技術(shù)保證。

（3）精軋實(shí)現(xiàn)了30個厚度層別，粗軋實(shí)現(xiàn)了18個厚度層別，實(shí)現(xiàn)了超厚規(guī)格的生產(chǎn)。

超厚規(guī)格批量穩(wěn)定生產(chǎn)。超過了設(shè)計(jì)的極限能力。

［1］袁敏,田勇.1780 軋線數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用及優(yōu)化[J].冶金自動化,2006.（4）:15-19.

［2］宋佳，楊貴玲.負(fù)公差軋制在濟(jì)鋼1700熱連軋生產(chǎn)線上的實(shí)驗(yàn)[J].山東冶金，2008（3）.

［3］孫一康.帶鋼熱連軋的模型與控制[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2002.

［4］唐荻.我國熱連軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步20年[J].軋鋼,21（6）:10-14.