連鑄二級模型系統的設計

孫竟先++王麗

摘 要連鑄二級模型系統實現連鑄生產過程的自動生產、跟蹤，通過計算得到更為精確、科學的數據指導生產，降低了勞動成本，提高生產效率，并將一級與三級有效的進行銜接，實現完整的信息化生產流程。

【關鍵詞】連鑄二級模型系統精確 科學的生產實現完整信息化生產流程

連鑄是生產卷板的中間工序，生產工藝過程是將大包鋼水澆注到中包車，在由中包車分別澆鑄到兩個結晶器中，鋼水通過結晶器冷卻形成坯殼，出結晶器后經過扇形段、二次冷卻水將板坯矯直冷卻，火焰切割機根據的生產要求將鋼坯切割，再將切割好的鋼坯噴號后，輸送到軋鋼車間。生產需要嚴格的數據指導和一套自動化的生產流程，連鑄二級模型系統通過嚴密算法精準的數據實現生產過程自動。

1 整體設計

連鑄二級分為兩大部分，客戶機及后臺跟蹤程序。二級系統自三級系統讀取連鑄生產計劃，根據生產計劃對處在生產中的鋼水進行跟蹤，記錄包括對大包澆注狀態、包重、結晶器信息、拉速、水信息等，二級系統根據采集的鋼包實時重量以及結合工藝參數等信息，通過二級程序設計的工藝算法計算后，為每個切割的板坯分配虛擬板坯編號，二級系統將此板坯號發送給一級PLC程序，PLC程序控制噴印設備將板坯號噴印到板坯上，二級程序通過此方式控制噴印設備自動噴印；噴印完成后通過程序處理，可自動跟蹤板坯位置、板坯狀態，當板坯通過橫移臺車送至稱重輥道時程序做自動跟蹤，將采集到的檢斤數據匹配到相應的板坯上，同時將跟蹤的檢斤數據發送至三級所對應的相應板坯號上，實現下至一級上至三級的數據交互，最終實現連鑄生產過程的自動控制。

2 詳細設計

后臺跟蹤程序設計：后臺跟蹤程序又分為兩部分，澆鑄與切割跟蹤程序、出坯跟蹤程序。

澆鑄與切割跟蹤程序：此模塊讀取三級爐次計劃、一級實際參數，實參包括包重、包臂狀態、結晶器信息等，根據計劃與實參相關數據通過澆鑄與切割跟蹤模塊設計的算法，判定生成預分配給切割后需噴印的板坯編號，再由澆鑄與切割跟蹤將噴印計劃號發送至一級，控制噴印設備自動噴印，從而實現自澆鑄至切割工序的自動分坯、噴印過程。

煉鋼連鑄L2與L3數據接口設計采用TCP/IP通信協議，在通訊過程中通過兩個雙向的套接字進行，一個負責主動發送數據到二級；一個負責接收從二級主動發送過來的數據。

出坯跟蹤程序：板坯噴印完成后，根據板坯的實際質量，對板坯進行熱送及下線處理，通過出坯跟蹤程序處理，可自動跟蹤板坯位置、板坯狀態，實現板坯的熱送下線自動判定與動作。最終將板坯跟蹤結果傳至三級，實現一、三級的數據交互，實現熱軋的全過程信息化。

客戶機程序設計：

2.1 登陸

用戶角色分級。第一級為管理員；第二級為普通用戶，第二級角色又分一號機用戶、二號機用戶，各自可登陸相匹配的用戶界面。

2.2 爐次跟蹤界面

爐次跟蹤界面進行爐次實時監控與跟蹤爐次界面顯示，一號機用戶則加載顯示一號機，二號機用戶加載二號機列表。爐次跟蹤列表，分為兩個鑄機的顯示，崗位可自由切換。

實時跟蹤顯示1#機、2#機的大包開澆、澆鑄結束的爐次號，顯示開澆包重量、包臂信息、離開重量信息，并在畫面上會有圖形化的跟蹤顯示。

報警監控是對爐次晚到、待澆跟蹤異常、開澆跟蹤異常、到達離開包重異常報警。

爐次手動操作：所有的爐次手動干預工作需要在爐次調整界面中進行操作，點擊爐次調整后會彈出爐次調整界面。

計劃添加：可手動添加爐次計劃，爐次添加信息為澆次計劃、爐次計劃、計劃爐序，手動添加的計劃會存入手動操作表中，經后臺程序自動將添加計劃讀取到爐次跟蹤列表中。

爐次計劃修改：在爐次調整界面的爐次跟蹤表中選擇要修改的行，可其中的跟蹤狀態、計劃陸續、包臂、到達重量、離開重量數據進行修改。

結晶器修改：當因工藝需求更換使用結晶器規格時，需要二級中存儲的結晶器參數與實際結晶器參數一致，修改結晶器數據需要使用爐次跟蹤，將根據本流的需求修改結晶器參數。

2.3 切割跟蹤畫面

在主界面中選擇切割跟蹤，進入切割跟蹤界面。

切割跟蹤的手動模式，可操作切尾坯、手動切。可對已分坯的坯料切割長度進行修改，若出現分坯跟蹤長度異常，可根據實際情況修改切割長度，進行誤差補償，以便后續跟蹤正常。

修改接縫信息功能包括接縫信息管理及緩存區信息修改。

（1）接縫信息管理功能：接縫信息修改包括接縫信息列表顯示、接縫信息操作兩部分。若因接縫信息錯誤導致分坯異常，可在此爐次前進行勾選，再將相應的接縫長度、以及是否已接縫狀態數據進行修改，保存選中爐次接縫信息，并更新接縫信息列表。

（2）如果接縫信息沒能被自動調用到接縫信息表中，可進行接縫信息添加操作，輸入流號、爐次、爐序、接縫長度信息。

（3）緩存區信息修改操作完成后，程序會自緩存輸入的爐次開始進行跟蹤，之前未正常跟蹤的爐次將被跳過，保證后續跟蹤能夠正常進行。

2.4 板坯跟蹤

在主界面中選擇板坯跟蹤，此界面主要由出坯監控。界面實現切割至檢斤的全過程監控。如果板坯位置跟蹤錯誤或跟蹤板坯號不存在，在此界面中可對當前板坯號進行工位調整、坯號刪除操作。

2.5 歷史查詢

歷史查詢包括：操作日志、計劃查詢、跟蹤查詢三部分。操作日志查看手動操作歷史記錄；計劃查詢查看所有的爐次、澆次、切割計劃歷史記錄，爐次、澆次計劃歷史查詢，切割計劃歷史查詢，跟蹤日志可查看所有的爐次跟蹤、切割跟蹤、板坯跟蹤歷史記錄，爐次跟蹤歷史查詢，切割跟蹤歷史查詢，板坯跟蹤歷史查詢。

2.6 網絡監控

網絡監控界面一級網絡、二級網絡的通訊監控，網絡異常時會在監控界面中報警。崗位人員也可根據報警情況通知維護人員進行相應的故障處理。

2.7 實時數據

實時數據包括：拉速及切割數據查詢界面、噴印實際數據查詢界面、RES實時數據表查詢界面、平臺及坯重數據查詢界面

3 結束語

連鑄二級模型系統將一級底層數據進行處理，指導連鑄工藝生產，并將連鑄的過程數據匯總投遞至三級系統，實現生產的自動控制，生產數據科學、嚴密，替代人工經驗數據生產。系統使用后無需人工干預，實現生產的科學發展。

作者單位

河鋼股份有限公司承德分公司自動化中心 河北省承德市 067002