冷軋鍍鋅線全自動涂油功能的開發與應用

唐山鋼鐵集團信息自動化部 盛 琪

0 前言

高強汽車板廠鍍鋅生產線是目前唐鋼冷軋家電板的主要產線，面對海爾、美的、格力等高端用戶。由于家電板的特殊性，用戶對涂油量的要求極高，且都有各自的質量要求。隨著鋼鐵技術的不斷發展，自動化技術在工藝生產中起著越來越重的作用，但是在涂油機傳統的生產模式中，多數是用半自動的控制方式。高度的自動化控制技術，簡化了工藝操作流程，以更合理、更科學的方式控制生產流程和產品質量，是未來鋼鐵技術的發展方向。

傳統的生產模式中，操作工需要根據電子版的生產計劃手動對每一卷選擇涂油機是否涂油，并手工輸入上下表面涂油量的設定值，在生產節奏緊湊、生產計劃改變時經常發生漏涂、錯涂等質量事故，如果當班未發現，將該批次的產品發給用戶，檢測不合格，返廠返工，將會給公司帶來極大的負面影響。自從自動涂油功能投入生產穩定運行以來，從根源上避免了因為操作工失誤造成的漏涂、錯涂現象，同時減少了人工成本。同時由計算機進行控制計算大大提升了涂油質量和品質，更加符合客戶對產品的質量要求。

1 整體設計方案

針對用戶對高端產品越來越高的質量要求，本項目通過生產試驗、數據收集統計、分析總結等方法，研究分析了涂油機的工藝原理和控制機理，采用以信息化、自動化相結合的手段以實現自動涂油的改造方案，從而實現從訂單到排產到生產的自動涂油功能，從根源上避免因為人為因素導致的漏涂、錯涂等現象，提高我公司高端產品的產品質量。

2 詳細技術方案

2.1 信息化數據全流程的實現

要實現對鋼卷從訂單到排產到生產全流程跟蹤的自動涂油功能，首先，修改SAP、ODS、MES等各信息化系統和二級系統的業務邏輯和接口，新增加“涂油模式”、“涂油類型”、“涂油代碼”等系統內部識別的字段。當銷售人員與客戶簽訂合同后，經由SAP系統將訂單信息傳給ODS、MES等系統，生產一貫制人員根據客戶對涂油質量方面的要求，通過ODS系統做出質量設計，APS系統生成排產計劃，MES根據計劃信息、訂單信息匹配匯總鋼卷的具體數據，最終將含涂油要求信息的PDI數據傳給過程自動化系統即二級系統。數據流程如圖1：

圖1 信息化數據流程圖

2.2 XML接口數據的傳輸

由于唐鋼信息化各個系統之間的接口都采用傳送XML文件的方式，為了適應唐鋼信息化的潮流和方便統一接口，我們這次摒棄了以往的TCP/IP的通信方式，但是如何傳送XML文件并解析文件成了一個難題。唐鋼信息化系統是采購了Tibco中間件，能夠簡單有效的處理XML文件，但是太過昂貴。我們經過技術研究，覺得可以采用ORACLE的觸發器調用存儲過程的方式解決這一難題。

當過程自動化控制系統即二級系統接收MES系統的PDI數據時，由觸發器觸發存儲過程對XML數據進行解析處理，然后將解析后的數據存入本地數據庫。向MES系統發送數據時，本地數據庫觸發器觸發存儲過程對數據封裝處理，封裝完成后存入MES系統遠程數據表。這樣處理極大的提高了處理效率并且降低了資源開銷。結構如圖2：

圖2 XML數據解析圖

2.3 完善涂油控制工藝制度

隨著涂油機工藝參數的調整和固化，長期客戶的質量一貫要求，生產和技術中心、生產制造部相結合，制定并完善了涂油工藝制度。舉例如表1所示：

表1 涂油控制工藝制度

2.4 自動涂油功能的實現

增加了由過程自動化控制系統即二級系統自動計算上下表面涂油量等涂油機設定值的功能。二級系統根據接收到的生產計劃中的“涂油模式”、“涂油代碼”、“涂油類型”等信息即可知道客戶的要求，然后對每卷鋼卷數據進行數學計算，得出最終的上表面和下表面各自的涂油量等設定值。

修改一、二級接口，并增加了一級系統對涂油機設定值的邏輯處理功能。當鋼卷上線后，二級將涂油機的所有設定值發送給一級，由一級進行邏輯處理對鋼卷進行宏跟蹤，當鋼卷焊縫即將到達涂油機時將設定值自動切換，并發送給涂油機，涂油機根據油箱類型、上下表面各自的涂油量等設定值自動開始執行噴涂。

3 應用效果

目前已應用于唐鋼高強汽車板三條鍍鋅生產線和一條連退線。此功能的投入使用實現了從訂單到排產到生產的自動涂油功能，從根源上避免了因為人為因素導致的漏涂、錯涂等現象，大幅降低非計劃品數量，提高我公司高端產品的產品質量。我公司產品因性能穩定、表面質量良好得到客戶的高度評價。對標京唐、邯寶等同類企業，均未實現涂油機的全流程自動涂油功能。得益于我公司信息化系統的完善，信息化系統為工藝生產和自動控制提供了有力地數據支撐。目前，此功能尚屬首創，應用前景較好。