熱連軋粗軋?zhí)摂M仿真實驗的開發(fā)與實踐

齊珂 林春麗

摘要：為加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生實踐能力，切實解決高危、高復(fù)雜工藝環(huán)境下鋼鐵實踐教學(xué)以及去鋼鐵企業(yè)進(jìn)行“走馬觀花式”冶金生產(chǎn)實習(xí)的難題，從而針對具有生產(chǎn)工藝復(fù)雜，自動化程度要求高，需24小時連續(xù)生產(chǎn)等特點的熱連軋生產(chǎn)過程，開發(fā)熱連軋粗軋?zhí)摂M仿真實驗平臺。該實驗平臺包括與生產(chǎn)線一致的仿真動畫和PAC編程軟件的模擬。并建設(shè)網(wǎng)站，通過網(wǎng)站完成該實驗，該虛擬實驗教學(xué)平臺的建設(shè)，可以使學(xué)生隨時隨地進(jìn)行實驗，彌補(bǔ)了熱連軋實驗高危險、設(shè)備昂貴等不足。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真;熱連軋;PAC編程;教學(xué)平臺

1熱連軋粗軋?zhí)摂M仿真實驗平臺建設(shè)背景和特點

熱連軋生產(chǎn)具有高危險、高復(fù)雜等特點，學(xué)生只能在現(xiàn)場進(jìn)行簡單的認(rèn)識實習(xí)。為加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生實踐能力，切實解決高危、高復(fù)雜工藝環(huán)境下鋼鐵實踐教學(xué)以及去鋼鐵企業(yè)進(jìn)行“走馬觀花式”冶金生產(chǎn)實習(xí)的難題，從而針對具有生產(chǎn)工藝復(fù)雜，自動化程度要求高，需24小時連續(xù)生產(chǎn)等特點的熱連軋生產(chǎn)過程，建立一個熱連軋?zhí)摂M仿真實訓(xùn)平臺。

該實訓(xùn)平臺具有以下特點：

（1）以國內(nèi)先進(jìn)生產(chǎn)線為原型，利用現(xiàn)代信息技術(shù)開發(fā)一套與生產(chǎn)線一致的仿真動畫。

（2）模擬仿真一套PAC軟件，可以進(jìn)行程序的編寫和調(diào)試，彌補(bǔ)了PAC設(shè)備臺數(shù)較少、價格昂貴的不足。

（3）該實驗平臺依托互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，學(xué)生可以隨時隨地進(jìn)行實驗，為進(jìn)一步推廣和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)打下來良好基礎(chǔ)。

2實驗教學(xué)設(shè)計

2.1教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

學(xué)生根據(jù)網(wǎng)站內(nèi)預(yù)習(xí)內(nèi)容了解粗軋生產(chǎn)工藝，繪制編程流程圖，在網(wǎng)站完成變量表編寫，并進(jìn)行編程和調(diào)試，實驗平臺根據(jù)完成情況，進(jìn)行評分。

2.2實驗步驟設(shè)計

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計，粗軋實驗步驟分為：（1）硬件配置，完成硬件的選擇和安裝;（2）網(wǎng)絡(luò)連接，完成PAC和1級交換機(jī)，各區(qū)域PAC之間的連接;（3）編寫變量符號表，根據(jù)生產(chǎn)工藝和設(shè)計的流程圖完成相應(yīng)符號表的設(shè)計;（4）編寫程序，包括①粗軋輥道控制程序;②立輥控制程序;③平輥控制程序;（5）下載程序，調(diào)試運行。

2.3實驗教學(xué)考核

本實驗教學(xué)考核評價有實驗平臺成績和實驗老師成績兩部分組成，平臺成績占70%，包括預(yù)習(xí)成績和實驗操作成績。實驗老師成績?yōu)閷W(xué)生提交實驗報告，老師根據(jù)報告內(nèi)容進(jìn)行評定。

3、虛擬仿真實驗實例

3.1硬件連接

3.2網(wǎng)絡(luò)連接

3.3變量表編寫

3.4程序編寫

3.5運行調(diào)試

4、結(jié)論

本虛擬仿真平臺的建設(shè)有助于學(xué)生的設(shè)計能力和實踐能力的提高。該實驗平臺已在本學(xué)院兩屆學(xué)生適用，覆蓋學(xué)生約300人，尤其是在疫情期間，學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)就能完成實驗，提高了實踐水平。