过程自动化控制系统在韶钢3450mm宽板轧机的应用

马金祥

摘 要：文章介绍了韶钢3450mm宽板轧机过程自动化系统的总体结构及软硬件配置，通讯方式，主要功能特点，应用效果。

关键词：过程自动化；数学模型；中间件；工艺设备；HMI；TCR；TMCP；RFS

引言

韶钢热轧宽板厂于2005年2月建成投产，是一条具有国际先进的全线自动化生产线，设计年产能力100万吨，近几年进行了系列的工艺设备及自动化系统的适应性完善，生产线上主体工艺设备包括两座加热炉（一座步进梁式，一座推钢式加热炉），20Mpa除鳞箱及机上除鳞装置，单机架可逆四辊轧机，控制冷却装置，矫直机，热定剪，两条精整线，其中一条切边厚度25mm以下的圆盘剪，一条切边厚度为25mm至50mm的滚切式双边剪，无损探伤装置，一座年生产能力为16万吨无氧化热处理炉用于钢板的正火和回火处理。

该生产线已经形成能使用150mm生产至280mm厚度坯料，生产厚度为9mm-120mm，宽度为1800mm至3100mm的钢板，并具备横纵扎和全纵轧以及包含常规冷却和在线淬火的冷却控制系统、离线无损探伤装置、热处理多工艺功能的生产线。经过几年的改进完善，已经形成三级自动化控制系统，即基础自动化级（L1）、过程控制级（L2）和生产管理级（L3）。生产线实现了从加热炉出炉辊道到产品入库的过程自动化控制，具有较高的自动化控制水平，本文主要介绍轧机的过程自动化控制。

1 过程控制系统的构成

二级过程自动化系统由L1系统和L2系统组成，该系统采用TOSHIBA-GE 自动化公司开发研制的过程自动化解决方案，即PASolution （Process Automation Solution）开发平台及运行环境，是一套主要用于钢铁生产线过程自动化控制系统。

L1级执行L2系统下达的指令，完成设备各区域的基础自动化控制，如设备的顺序控制，自动位置控制，以及速度控制，和钢板的厚度，宽度控制等任务，以及配合L2级完成轧件的跟踪。

L2级完成工艺控制参数设定计算并下达给L1级，现场实时数据的收集、分析，轧制模型的优化/自适应，人机接口以及与外部设备之间的通讯等过程控制。

L3生产控制级计算机完成全厂物料跟踪、生产计划及质量管理、仓库管理、成品发货管理、磨辊间管理等任务。

整个生产线自动化系统网络拓扑结构如图1。

1.1 L1级自动化系统软硬件配置

L1 控制器采用Toshiba-GE公司V系列S3控制器，共14套。V系列S3控制器主要用于生产过程的逻辑顺序控制、速度主令控制、速度控制、转矩控制、位置控制和数据采集及处理等。同时V系列S3控制器也用于轧线的工艺控制，如自动宽度控制（AWC）、自动厚度控制（AGC）、偏心补偿控制、板形控制、轧辊热凸度和磨损补偿、控温轧制、钢板板加速冷却控制等。

V系列S3控制器内置通用微处理器（32位，i80386 33MHz）和用户程序处理器（32位，ASIC，PIII 1GHz，相当于软PLC），用户程序语言采用IEC语言（IEC 61131.3）。

控制器编程组态软件使用V-tool。

1.2 L2系统软硬件配置

L2系统采用了世界上成熟、可靠和先进的控制技术。在硬件上采用四台高性能的服务器，合理分担系统的负荷，每台服务器采用磁盘阵列，保证数据的可靠性。

1.2.1 L2级硬件系统构成如下：

（1）L2级应用服务器选用四台服务器，一台负责数据库管理和数据记录、一台负责轧线和精整线的设定计算和跟踪、两台HMI服务器，为现场HMI View提供数据访问服务，HMI服务器做冗余配置，一台出现故障，可以自动切换到另一台。（2）配置PC机1套，负责数据收集。（3）配置PC机5套，负责成品数据收集及分析，台式工程师站，域控制器，HMI开发，L1及L2级程序开发。（4）配置激光打印机2台，其中彩色、黑白各一台。（5）现场HMI VIEW和L1级共用，全部采用PC机，共15台。（6）网络设备1套，主要包括交换机，光纤转发器，光纤及双绞线通讯介质。（7）L2级的网络拓扑结构为星形，100M以太网，通讯协议TCP/IP。操作室外网络采用光缆，操作室内采用双绞线或同轴电缆。（8）轧线L2级和连铸的L2级、加热炉L2级也用光缆实现连接通讯，采用TCP/IP通讯协议。

二级过程控制系统采用服务器与客户机的构成方式。在计算机控制室配置二级跟踪及RFS设定（可逆轧机设定）服务器一台，HMI服务器三台，数据库服务器一台，加热二级服务器一台，数据采集系统，HMI开发，二级开发及与控制器，HMI View，工程师站，主要用于电气工程师进行系统控制软件的编程、组态、在线监控、故障查询及分析和程序装载等。

服务器采用HP DL380服务器主机，Raid5磁盘阵列配置。

1.2.2 L2软件配置

二级过程控制系统软件包括：

（1）操作系统软件：采用性能可靠的WINDOWS2003操作系统。（2）数据库软件：采用SQLSERVER数据库标准版。（3）应用程序软件：通讯程序（编程语言Microsoft Visual C/C++）。（4）PASolution软件包。

1.3 网络通讯

过程动化系统是一个开放的控制系统，采用标准的通信网络。L1、L2级之间通过快速以太网实现设备之间的信息交换；L1控制器与L2 PC之间、L1控制器之间通过Toshiba-GE公司的Control LAN TC-net100总线进行通讯；L1控制器与远程I/O通过Toshiba-GE公司DviceNet总线进行通讯；L1控制器与传动装置通过Toshiba-GE公司TOSLINE-S20总线进行通讯。二级系统服务器和客户机之间采用工业以太网总线拓扑结构和TCP/IP通讯协议。其他通讯如下：

1.3.1 IO_SERVICE，是TOSHIBA-GE提供的用于过程自动化系统内部通讯的应用程序，支持的平台包括Microsoft Windows，Linux，QNX，OPNVMS，为进程间通讯提供服务，应用进程可以在不同节点上，使用TCP/IP协议完成数据传输。

1.3.2 与标识打印机系统的通信通过TCP/Socket通讯协议进行数据传输。

1.3.3 EGD通讯协议，即Ethernet Global Data，EGD协议是TOSHIBA-GE提供的一种对于设备间通讯实现高效、简便、高速的数据通讯协议，用于控制器与二级系统之间的通讯，使用C3模块作为L1和L2之间通讯的硬件接口。其特点是用UDP协议完成底层数据传输，支持周期发送控制器的一部分内存，发送的每个数据包可以被多个控制器共享。

1.3.4 IODB-Service通讯，是TOSHIBA-GE提供的通讯程序，为系统提供数据库访问服务，通过IO-Service为客户进程提供存储在数据库中的数据，主要包括PDI数据，模型参数，轧辊数据，产品历史数据。

1.3.5 与L3级（MES）系统及其支撑系统通讯：通过开放的ODBC接口，TCP/IP通讯协议进行数据传输。

1.4 L2级系统工作原理

L2级系统接收三级订单及坯料的基础数据，加载轧制工艺形成二级系统可识别的轧件PDI信息。基于PASolution的过程控制系统以Director为中心，通过IO-Services等方式和外部系统进行数据交换，过程控制系统所需要的逻辑功能通过Director程序加载相应的脚本来实现，通过对生产线上一级电气信号的变化进行相应的判断，调用RFS设定模型，或触发相应的事件进行处理，并将轧机设定或指令下达到L1级执行。PASolution过程控制系统的一般框架如下图2：

2 二级过程系统的人机界面（HMI）

二级过程控制系统提供了友好的人机界面，HMI系统使用GE-Fanuc的CIMPLICITYTM人机接口工具，HMI系统应用结构为客户机/服务器型式，服务器设置在计算机室，HMI View分布在各个控制功能操作台，并根据操作需要配置不同的操作画面，避免交叉操作出现安全问题。

HMI系统实现操作员与生产过程的人-机通讯，主要用于参数设定、操作和修改、报警和故障显示、过程画面显示、系统状态显示等。

3 过程控制系统功能

3.1 初始数据输入

原始数据输入（PDI）是轧机控制所必需的数据，需在轧件进入轧机之前提供原始数据输入。数据将通过用户计算机接口功能中定义的接口进入PDI功能。PDI将提供针对每个轧件的处理目标和指示。PDI内容包括来料信息，成品目标信息，特殊操作惯例，在HMI上可以创建、删除一个轧件号，并对轧件PDI数据进行编辑。

3.2 轧件跟踪和材料跟踪

轧件跟踪的范围是从板坯连铸出坯辊道开始（加热炉区域的跟踪由加热炉L2级完成，），到钢板垛板收集辊道为止。跟踪形式为每个轧件有单独的跟踪ID号，在生产过程的各个区域，2级系统接收到轧件在不同的区域的跟踪信号，触发跟踪事件，实现物料跟踪。由于异常原因出炉板坯不能轧制，返回坯料库，吊销该板坯，跟踪结束。对于成品钢板，送至钢板库后跟踪结束。

3.3 轧辊管理系统

轧辊管理系统对轧辊的操作有创建、删除、数据编辑等，通过轧辊管理功能，可以对轧辊进行组对配辊，对轧辊信息进行存储、编辑。轧辊上机后，对轧辊使用周期内的轧制吨数，轧制长度，磨损量进行跟踪计算，并通过与二级的通信进程将相关数据传给轧制模型，用于设定辊缝的准确计算。

3.4 设定数据

设定数据包括轧制规程的横轧阶段负载分配，纵轧阶段负载分配，咬钢速度，最大轧制速度，轧件在不同区域的速度设定，最小轧制道次，厚度偏差，宽度偏差，操作工可以根据现场生产实际情况灵活调整各种参数。

3.5 轧制策略控制

轧制策略包括常规轧制，单块TCR轧制（支持单块钢两阶段等温轧制），与控制冷却相结合，TMCP轧制，两块交叉轧制（一待一轧），和链式轧制（两待一轧）。

3.6 工艺参数管理

根据坯料厚度层别设定不同钢号的产品在不同规格层别下的轧制工艺参数，主要报包括开轧温度，等温温度，等温厚度，除鳞代码，冷却模式，终冷温度，冷却模式。

3.7 轧制模型自学习

自适应分为轧件之间自适应和道次之间的自适应。它包括模型参数更新和微调所需的逐轧件地进行的自适应反馈。自适应反馈将在轧机道次和轧机出口测量值的基础上进行。测量值要经过合理性检查。如果具有所有重要的轧机传感器和轧件数据，即使在轧机暂时处于手动控制方式下，也可以进行模型自适应。

过程数据的自适应也可改善产品的长期性能，就象对当前正在轧制的轧件一样。

3.8 模拟轧制

过程控制系统有三种模式，即生产模式Product（正常生产），离线OFFLine模式（检修或换辊），模拟Ghost（测试及功能检查）。

模拟轧制时，轧机模拟程序将创造出一个仿真轧件，在整个系统内对其进行跟踪，通过模拟轧制，可方便地对机械及电气设备准备状态进行检测，也可以用于操作人员培训和新轧制表测试。

3.9 生产报表

生产报表的主要包括产量报表和产品工艺质量控制报表。可以通过时间，班次查询生产量及每个轧件的厚度、终轧温度，终冷温度等质量信息查询。便于工艺技术人员对生产状况了解及为对产品性能分析提供参考。

4 应用效果

过程自动化控制系统在韶钢3450宽板轧机的应用，对热轧宽板厂的生产发挥着重要的作用，多级计算机系统的运用，提高韶关钢铁有限公司的自动化控制水平，简化了操作，减轻了员工的劳动强度，提高产品的产量和质量，降低产品成本，缩短了产品交货期和新产品的开发周期，提高了企业竞争力。

通过该系统的应用，韶钢宽板厂产品通过了9国船级社认证，相继开发出E36高等级船板，X70管线钢，高建板，海洋工程用钢、合金容器板，低合金高强钢Q690系列品种钢、韶钢自主品牌CSG610系列品种钢等。

5 结束语

在大量生产实践中发现该系统存在如下缺点：

5.1 大批量生产单一产品规格，具有较好的控制效果，但是当品种规格频繁变化时适应性略显不足，主要是更换规格时前几块轧件公差控制精确性不够。对于规格变换频繁时如何确保厚度精确命中是以后系统优化重点内容。

5.2 层流控制冷却系统下集管冷却能力不足，对于生产高等级产品需要较大上下集管出水比时适应能力不足，是以后工艺改进的方向。

参考文献

[1]《DETAILED TECHNICAL SPECIFICATION Level 2：DTS L2 BASE》-CISDI for BAYI HSM URUMQ1，China

[2]赵刚，杨立永.轧制过程的计算机控制系统[M].北京：冶金工业出版社，2002.

[3]GE Fanuc 154 学生手册.

1.3.1 IO_SERVICE，是TOSHIBA-GE提供的用于过程自动化系统内部通讯的应用程序，支持的平台包括Microsoft Windows，Linux，QNX，OPNVMS，为进程间通讯提供服务，应用进程可以在不同节点上，使用TCP/IP协议完成数据传输。

1.3.2 与标识打印机系统的通信通过TCP/Socket通讯协议进行数据传输。

1.3.3 EGD通讯协议，即Ethernet Global Data，EGD协议是TOSHIBA-GE提供的一种对于设备间通讯实现高效、简便、高速的数据通讯协议，用于控制器与二级系统之间的通讯，使用C3模块作为L1和L2之间通讯的硬件接口。其特点是用UDP协议完成底层数据传输，支持周期发送控制器的一部分内存，发送的每个数据包可以被多个控制器共享。

1.3.4 IODB-Service通讯，是TOSHIBA-GE提供的通讯程序，为系统提供数据库访问服务，通过IO-Service为客户进程提供存储在数据库中的数据，主要包括PDI数据，模型参数，轧辊数据，产品历史数据。

1.3.5 与L3级（MES）系统及其支撑系统通讯：通过开放的ODBC接口，TCP/IP通讯协议进行数据传输。

1.4 L2级系统工作原理

L2级系统接收三级订单及坯料的基础数据，加载轧制工艺形成二级系统可识别的轧件PDI信息。基于PASolution的过程控制系统以Director为中心，通过IO-Services等方式和外部系统进行数据交换，过程控制系统所需要的逻辑功能通过Director程序加载相应的脚本来实现，通过对生产线上一级电气信号的变化进行相应的判断，调用RFS设定模型，或触发相应的事件进行处理，并将轧机设定或指令下达到L1级执行。PASolution过程控制系统的一般框架如下图2：

2 二级过程系统的人机界面（HMI）

二级过程控制系统提供了友好的人机界面，HMI系统使用GE-Fanuc的CIMPLICITYTM人机接口工具，HMI系统应用结构为客户机/服务器型式，服务器设置在计算机室，HMI View分布在各个控制功能操作台，并根据操作需要配置不同的操作画面，避免交叉操作出现安全问题。

HMI系统实现操作员与生产过程的人-机通讯，主要用于参数设定、操作和修改、报警和故障显示、过程画面显示、系统状态显示等。

3 过程控制系统功能

3.1 初始数据输入

原始数据输入（PDI）是轧机控制所必需的数据，需在轧件进入轧机之前提供原始数据输入。数据将通过用户计算机接口功能中定义的接口进入PDI功能。PDI将提供针对每个轧件的处理目标和指示。PDI内容包括来料信息，成品目标信息，特殊操作惯例，在HMI上可以创建、删除一个轧件号，并对轧件PDI数据进行编辑。

3.2 轧件跟踪和材料跟踪

轧件跟踪的范围是从板坯连铸出坯辊道开始（加热炉区域的跟踪由加热炉L2级完成，），到钢板垛板收集辊道为止。跟踪形式为每个轧件有单独的跟踪ID号，在生产过程的各个区域，2级系统接收到轧件在不同的区域的跟踪信号，触发跟踪事件，实现物料跟踪。由于异常原因出炉板坯不能轧制，返回坯料库，吊销该板坯，跟踪结束。对于成品钢板，送至钢板库后跟踪结束。

3.3 轧辊管理系统

轧辊管理系统对轧辊的操作有创建、删除、数据编辑等，通过轧辊管理功能，可以对轧辊进行组对配辊，对轧辊信息进行存储、编辑。轧辊上机后，对轧辊使用周期内的轧制吨数，轧制长度，磨损量进行跟踪计算，并通过与二级的通信进程将相关数据传给轧制模型，用于设定辊缝的准确计算。

3.4 设定数据

设定数据包括轧制规程的横轧阶段负载分配，纵轧阶段负载分配，咬钢速度，最大轧制速度，轧件在不同区域的速度设定，最小轧制道次，厚度偏差，宽度偏差，操作工可以根据现场生产实际情况灵活调整各种参数。

3.5 轧制策略控制

轧制策略包括常规轧制，单块TCR轧制（支持单块钢两阶段等温轧制），与控制冷却相结合，TMCP轧制，两块交叉轧制（一待一轧），和链式轧制（两待一轧）。

3.6 工艺参数管理

根据坯料厚度层别设定不同钢号的产品在不同规格层别下的轧制工艺参数，主要报包括开轧温度，等温温度，等温厚度，除鳞代码，冷却模式，终冷温度，冷却模式。

3.7 轧制模型自学习

自适应分为轧件之间自适应和道次之间的自适应。它包括模型参数更新和微调所需的逐轧件地进行的自适应反馈。自适应反馈将在轧机道次和轧机出口测量值的基础上进行。测量值要经过合理性检查。如果具有所有重要的轧机传感器和轧件数据，即使在轧机暂时处于手动控制方式下，也可以进行模型自适应。

过程数据的自适应也可改善产品的长期性能，就象对当前正在轧制的轧件一样。

3.8 模拟轧制

过程控制系统有三种模式，即生产模式Product（正常生产），离线OFFLine模式（检修或换辊），模拟Ghost（测试及功能检查）。

模拟轧制时，轧机模拟程序将创造出一个仿真轧件，在整个系统内对其进行跟踪，通过模拟轧制，可方便地对机械及电气设备准备状态进行检测，也可以用于操作人员培训和新轧制表测试。

3.9 生产报表

生产报表的主要包括产量报表和产品工艺质量控制报表。可以通过时间，班次查询生产量及每个轧件的厚度、终轧温度，终冷温度等质量信息查询。便于工艺技术人员对生产状况了解及为对产品性能分析提供参考。

4 应用效果

过程自动化控制系统在韶钢3450宽板轧机的应用，对热轧宽板厂的生产发挥着重要的作用，多级计算机系统的运用，提高韶关钢铁有限公司的自动化控制水平，简化了操作，减轻了员工的劳动强度，提高产品的产量和质量，降低产品成本，缩短了产品交货期和新产品的开发周期，提高了企业竞争力。

通过该系统的应用，韶钢宽板厂产品通过了9国船级社认证，相继开发出E36高等级船板，X70管线钢，高建板，海洋工程用钢、合金容器板，低合金高强钢Q690系列品种钢、韶钢自主品牌CSG610系列品种钢等。

5 结束语

在大量生产实践中发现该系统存在如下缺点：

5.1 大批量生产单一产品规格，具有较好的控制效果，但是当品种规格频繁变化时适应性略显不足，主要是更换规格时前几块轧件公差控制精确性不够。对于规格变换频繁时如何确保厚度精确命中是以后系统优化重点内容。

5.2 层流控制冷却系统下集管冷却能力不足，对于生产高等级产品需要较大上下集管出水比时适应能力不足，是以后工艺改进的方向。

参考文献

[1]《DETAILED TECHNICAL SPECIFICATION Level 2：DTS L2 BASE》-CISDI for BAYI HSM URUMQ1，China

[2]赵刚，杨立永.轧制过程的计算机控制系统[M].北京：冶金工业出版社，2002.

[3]GE Fanuc 154 学生手册.

1.3.1 IO_SERVICE，是TOSHIBA-GE提供的用于过程自动化系统内部通讯的应用程序，支持的平台包括Microsoft Windows，Linux，QNX，OPNVMS，为进程间通讯提供服务，应用进程可以在不同节点上，使用TCP/IP协议完成数据传输。

1.3.2 与标识打印机系统的通信通过TCP/Socket通讯协议进行数据传输。

1.3.3 EGD通讯协议，即Ethernet Global Data，EGD协议是TOSHIBA-GE提供的一种对于设备间通讯实现高效、简便、高速的数据通讯协议，用于控制器与二级系统之间的通讯，使用C3模块作为L1和L2之间通讯的硬件接口。其特点是用UDP协议完成底层数据传输，支持周期发送控制器的一部分内存，发送的每个数据包可以被多个控制器共享。

1.3.4 IODB-Service通讯，是TOSHIBA-GE提供的通讯程序，为系统提供数据库访问服务，通过IO-Service为客户进程提供存储在数据库中的数据，主要包括PDI数据，模型参数，轧辊数据，产品历史数据。

1.3.5 与L3级（MES）系统及其支撑系统通讯：通过开放的ODBC接口，TCP/IP通讯协议进行数据传输。

1.4 L2级系统工作原理

L2级系统接收三级订单及坯料的基础数据，加载轧制工艺形成二级系统可识别的轧件PDI信息。基于PASolution的过程控制系统以Director为中心，通过IO-Services等方式和外部系统进行数据交换，过程控制系统所需要的逻辑功能通过Director程序加载相应的脚本来实现，通过对生产线上一级电气信号的变化进行相应的判断，调用RFS设定模型，或触发相应的事件进行处理，并将轧机设定或指令下达到L1级执行。PASolution过程控制系统的一般框架如下图2：

2 二级过程系统的人机界面（HMI）

二级过程控制系统提供了友好的人机界面，HMI系统使用GE-Fanuc的CIMPLICITYTM人机接口工具，HMI系统应用结构为客户机/服务器型式，服务器设置在计算机室，HMI View分布在各个控制功能操作台，并根据操作需要配置不同的操作画面，避免交叉操作出现安全问题。

HMI系统实现操作员与生产过程的人-机通讯，主要用于参数设定、操作和修改、报警和故障显示、过程画面显示、系统状态显示等。

3 过程控制系统功能

3.1 初始数据输入

原始数据输入（PDI）是轧机控制所必需的数据，需在轧件进入轧机之前提供原始数据输入。数据将通过用户计算机接口功能中定义的接口进入PDI功能。PDI将提供针对每个轧件的处理目标和指示。PDI内容包括来料信息，成品目标信息，特殊操作惯例，在HMI上可以创建、删除一个轧件号，并对轧件PDI数据进行编辑。

3.2 轧件跟踪和材料跟踪

轧件跟踪的范围是从板坯连铸出坯辊道开始（加热炉区域的跟踪由加热炉L2级完成，），到钢板垛板收集辊道为止。跟踪形式为每个轧件有单独的跟踪ID号，在生产过程的各个区域，2级系统接收到轧件在不同的区域的跟踪信号，触发跟踪事件，实现物料跟踪。由于异常原因出炉板坯不能轧制，返回坯料库，吊销该板坯，跟踪结束。对于成品钢板，送至钢板库后跟踪结束。

3.3 轧辊管理系统

轧辊管理系统对轧辊的操作有创建、删除、数据编辑等，通过轧辊管理功能，可以对轧辊进行组对配辊，对轧辊信息进行存储、编辑。轧辊上机后，对轧辊使用周期内的轧制吨数，轧制长度，磨损量进行跟踪计算，并通过与二级的通信进程将相关数据传给轧制模型，用于设定辊缝的准确计算。

3.4 设定数据

设定数据包括轧制规程的横轧阶段负载分配，纵轧阶段负载分配，咬钢速度，最大轧制速度，轧件在不同区域的速度设定，最小轧制道次，厚度偏差，宽度偏差，操作工可以根据现场生产实际情况灵活调整各种参数。

3.5 轧制策略控制

轧制策略包括常规轧制，单块TCR轧制（支持单块钢两阶段等温轧制），与控制冷却相结合，TMCP轧制，两块交叉轧制（一待一轧），和链式轧制（两待一轧）。

3.6 工艺参数管理

根据坯料厚度层别设定不同钢号的产品在不同规格层别下的轧制工艺参数，主要报包括开轧温度，等温温度，等温厚度，除鳞代码，冷却模式，终冷温度，冷却模式。

3.7 轧制模型自学习

自适应分为轧件之间自适应和道次之间的自适应。它包括模型参数更新和微调所需的逐轧件地进行的自适应反馈。自适应反馈将在轧机道次和轧机出口测量值的基础上进行。测量值要经过合理性检查。如果具有所有重要的轧机传感器和轧件数据，即使在轧机暂时处于手动控制方式下，也可以进行模型自适应。

过程数据的自适应也可改善产品的长期性能，就象对当前正在轧制的轧件一样。

3.8 模拟轧制

过程控制系统有三种模式，即生产模式Product（正常生产），离线OFFLine模式（检修或换辊），模拟Ghost（测试及功能检查）。

模拟轧制时，轧机模拟程序将创造出一个仿真轧件，在整个系统内对其进行跟踪，通过模拟轧制，可方便地对机械及电气设备准备状态进行检测，也可以用于操作人员培训和新轧制表测试。

3.9 生产报表

生产报表的主要包括产量报表和产品工艺质量控制报表。可以通过时间，班次查询生产量及每个轧件的厚度、终轧温度，终冷温度等质量信息查询。便于工艺技术人员对生产状况了解及为对产品性能分析提供参考。

4 应用效果

过程自动化控制系统在韶钢3450宽板轧机的应用，对热轧宽板厂的生产发挥着重要的作用，多级计算机系统的运用，提高韶关钢铁有限公司的自动化控制水平，简化了操作，减轻了员工的劳动强度，提高产品的产量和质量，降低产品成本，缩短了产品交货期和新产品的开发周期，提高了企业竞争力。

通过该系统的应用，韶钢宽板厂产品通过了9国船级社认证，相继开发出E36高等级船板，X70管线钢，高建板，海洋工程用钢、合金容器板，低合金高强钢Q690系列品种钢、韶钢自主品牌CSG610系列品种钢等。

5 结束语

在大量生产实践中发现该系统存在如下缺点：

5.1 大批量生产单一产品规格，具有较好的控制效果，但是当品种规格频繁变化时适应性略显不足，主要是更换规格时前几块轧件公差控制精确性不够。对于规格变换频繁时如何确保厚度精确命中是以后系统优化重点内容。

5.2 层流控制冷却系统下集管冷却能力不足，对于生产高等级产品需要较大上下集管出水比时适应能力不足，是以后工艺改进的方向。

参考文献

[1]《DETAILED TECHNICAL SPECIFICATION Level 2：DTS L2 BASE》-CISDI for BAYI HSM URUMQ1，China

[2]赵刚，杨立永.轧制过程的计算机控制系统[M].北京：冶金工业出版社，2002.

[3]GE Fanuc 154 学生手册.