冷軋連退線信息跟蹤系統的開發及應用

劉 旭

（河鋼集團邯鋼邯寶冷軋廠，河北 邯鄲 056003）

邯寶公司冷軋廠寬幅2 080 mm 連退線年設計產能達100 萬t，產品定位于汽車面板和高檔家電板。產線出口鋼卷小車、梭車、高速小車的主要作用是將連退線成品鋼卷從卷取機運送到包裝線進行包裝。鋼卷小車有2 個，分別負責接運出口2 個卷取機上的成品卷；鋼卷梭車有1 個，負責將成品卷由鋼卷小車接運到步進梁上進行稱重、打捆帶；高速小車有2 個，負責接運步進梁上的鋼卷到包裝線包裝。

自產線投產以來，原設計的HMI 人機畫面中因功能缺失，操作人員在使用時無法有效判斷小車發生故障停機的位置及原因，如處理不當，輕則會延誤生產，嚴重時則會造成鋼卷脫落砸壞設備的重大事故的發生。此外，因鋼卷數據信息跟蹤不正確導致標簽打印錯誤而引起質量異議的事件常有發生，給邯鋼造成了巨大損失。

鑒于以上考慮，開發一套信息跟蹤系統很有必要，在畫面上能準確顯示鋼卷小車、梭車、高速小車在軌道上的具體位置，包括小車的提升、下降位置，以方便小車發生故障后，操作人員能夠從畫面上以最快速知道故障位置，防止因不能正常運卷而導致的產線事故停車。此外，該系統可實時顯示在小車上卷的所有卷號，以便在鋼卷混亂時也能準確地識別正確的鋼卷號，防止出現質量異議。

1 連線生產中存在的問題

在生產過程中，可能會因為各種設備原因或者操作原因導致鋼卷小車、梭車、高速小車不動作，而出現該狀況后，從畫面上無法看到小車所停具體位置，因此操作人員必須先到現場確認，然后再回到畫面旁進行分析處理，消耗大量時間，影響產線正常生產，嚴重時小車間還會發生碰撞，使鋼卷掉落，砸壞小車上的部件，最終導致生產線因不能正常下卷而停車。

當因設備原因或操作原因導致其中1 個鋼卷小車運輸出現問題時，此時需要手動控制鋼卷小車接卷，這樣便有可能導致鋼卷卷號弄混，致使標簽貼錯現象發生，因為標簽打印是在稱重結束后才進行的，這樣便極易產生因標簽貼錯而導致的質量異議。

2 信息跟蹤系統開發及應用

出口段鋼卷運輸小車包括CoilCar3（3 號鋼卷小車）、CoilCar4（4 號鋼卷小車）、CoilTransferCar2（2 號鋼卷鎖車）、CoilTransferCar 3A（3A 高速小車）以及CoilTransferCar 3B（3B 高速小車）共計5 個。信息跟蹤系統可以將小車現場的實時狀態（包括行走位置和提升位置）信息準確反映在可視化的系統中。同時，成品鋼卷信息卷號可以跟隨小車的移動做到無縫更迭，保證小車上所顯示的鋼卷號與實際下線產品一一對應，確保標簽貼錯的質量異議不再發生。

2.1 鋼卷小車行走位置可視化

本系統可對鋼卷小車實時位置進行顯示，規定鋼卷小車在設計好的虛擬直線路徑中移動，當其實際行走位置與目標位置吻合時，系統即在路徑中以圓點紅色1 Hz 頻率閃爍顯示。由下頁圖1 可見，標記1 表示4 號鋼卷小車已經行駛至目標位（2 號卷取機），標記2 表示3B 高速小車已經回到目標位（等待位置）。另外標記3 和標記4 所示信息為3 號鋼卷小車和3A 高速小車尚未行駛至目標位置。

圖1 鋼卷小車行走位置可視化總覽圖

通過小車行進過程中是否閃爍起紅色實心點為判斷依據，即可快速判斷小車是否已在目標位置。

2.2 鋼卷小車升降位置可視化

鋼卷小車有三個位置：舉升位置（鋼卷小車鞍座將鋼卷頂起位置）、其他位置（鋼卷小車鞍座在上升或者下降過程中位置）和最低位置（鋼卷小車鞍座降低到原始位置）。

由圖2 可知，當CTC2（2 號鋼卷鎖車）將鋼卷托起之后，信息顯示其位于舉升位。

圖2 鋼卷小車提升舉升到位狀態圖

由圖3 可知，當CTC2（2 號鋼卷鎖車）將鋼卷放下過程中，信息顯示其位于其他高度位置。

圖3 鋼卷小車升降在其他高度狀態圖

由圖4 可知，當CTC2（2 號鋼卷鎖車）將鋼卷放下回到原始位置之后，信息顯示其位于最低位位置。

圖4 鋼卷小車下降到位狀態圖

2.3 卷號信息實時跟蹤可視化

通過在后臺建立下線產品鋼卷信息數據庫，并在其數據之間建立動態鏈接，利用各個鋼卷小車和步進梁之間的接口信號做觸發，使得鋼卷信息自下卷取機時即能夠實時進行數據交換更新，從而實現鋼卷信息的實時在線跟蹤功能。

由圖5（a）所示，產品鋼卷卷號為L21400202701，鋼卷從2 卷取機下線，由4 號鋼卷小車負責運輸到下游鞍座。由圖5（b）所示，4 號鋼卷小車所帶鋼卷卷號L21400202701，同時TR2_ID 信息已經自動清除為空，鋼卷信息正處于跟蹤狀態。由圖5（c）所示，4號鋼卷小車運行至鞍座時卷號信息實時跟蹤中。由圖5（d）所示，4 號鋼卷小車將卷號為L21400202701的產品卷放至鞍座后，鋼卷信息更新至鞍座上方，同時4 號鋼卷小車信息自動清空。

圖5 產品卷卷號實時跟蹤流程圖

3 結語

信息跟蹤系統可全面覆蓋并實時地跟蹤鋼卷小車位置數據信息，操作人員能夠在畫面上最快速知道故障位置，從而防止因不能正常運卷而導致的產線事故停車，此外，還可實時顯示所有在小車上卷的卷號，在出現鋼卷混亂時也能準確的識別正確的鋼卷號。通過對信息跟蹤系統進行開發及應用，大大提高了設備操作效率，同時也杜絕了因卷信息錯誤打印造成質量異議的發生，為邯鋼產品積累了良好口碑。