热轧过程控制计算机系统

热轧过程控制计算机系统
摘要：现阶段过程控制计算机系统已被广泛应用在各领域生产经营建设中，对提高产品生产效率，保障生产综合效益意义重大。

为充分发挥出过程控制计算机系统在热轧环节的应用优势，还需借助明确现阶段热轧设备管控要求，探索出热轧过程控制计算机新路径。

本文就针对此，首先提出过程控制计算机系统发展以及在热轧环节的应用重要性，提出热轧过程中过程控制系统种类，明确热轧过程中控制计算机系统运行要点，以供参考。

关键词：信息时代；热轧；过程控制计算机系统
前言：为进一步提高热轧质量，需要分析热轧全过程的应用管控要点，确保热轧设备安装及后续运行工作能够始终处于安全高效的状态。

随社会经济及科学技术发展速度不断加快，热轧系统也逐步趋向于自动化方向发展，对从根本上提高各类资源利用率，保障热轧设备运行期间的安全性与可靠性具有重要意义。

1、概述过程控制计算机系统
20世纪50年代末，第1台过程控制计算机被应用在炼油厂内，为炼油厂高效生产目标的实现奠定了坚实技术基础[1]。

随后过程控制计算机也被应用在了钢铁工业，衍生出了带钢热连轧计算机控制系统，取得了显著的技术与经济效益。

现阶段热轧过程计算机控制技术主要就是采用计算机直接数字控制方式，由于热轧环节使用到的连扎设备生产效率高，质量控制难度小，在轧制过程中更易实现自动化与机械化目标，有效推动了联闸自动化发展进程。

依照应用特征、控制目的控制方法，可以将过程计算机控制系统划分为数据收集系统、直接数字控制系统、监督计算机控制系统、多级控制系统与分散控制系统多种类型。

数字控制系统中，计算机负责对实际生产期间的各类参数进行巡回、检验、处理，合理控制数据监管期间的给定时间间隔，借助打印的方式向各部门以及工作人员准确传达数据内容[2]；数字控制系统就是在信息处理平台中输
入模拟处理量，依据模拟处理量通道、开关量通道，开展全面数据采集工作，计
算数据控制规律，实现生产全过程控制目标；监督计算机控制系统采用两级计算
机完成直接数字控制功能，下位机需要进行直接数字控制，上位机可以直接反映
并计算生产过程中的数据以及数字模型；多级控制就是使用分层控制方法，由最
低一层等级逐步发展到最高等级信息控制系统，能够满足规模更大的生产控制要求；分散控制系统是被称之为分布式控制系统，在实际运行过程中具有分散控制、集中管理特征。

在系统运行期间，能够从根本上提升系统运行时的可靠性，便于
系统更新与维修，实现系统最大化目标。

2、过程控制计算机系统在热轧过程中的应用重要性
在热轧过程中，主要就是将生产划分为加热区、粗轧区、静轧区以及卷取区，通过板坯准备、板坯加热、粗轧、精扎、冷却、卷取等方式，生产出符合要求的
钢构件。

通过将过程控制计算机系统应用在热轧全过程中，能够从根本上提升热
轧加工环节质量与效率，确保热轧所需使用到的机械设备运行状态也能够得到全
程管控。

具体来说，过程计算机控制系统在热轧环节中的应用主要体现在以下几
个方面：
2.1增强生产效率
通过将过程控制计算机系统大面积应用在热轧中，可以从根本上提高热轧设
备生产效率，从源头处控制设备运行环节的异常现象，保障设备平稳运行[3]。

借
助过程控制计算机，将热轧仪表运行期间的各类参数输入到计算机平台内，运用
过程控制计算机设备，判断设备运行状态。

技术人员可以在实际工作中利用计算
机设施传输控制质量，简化工作流程，切实增强哈热轧工作实施效率。

2.2保障热轧设备安全可靠运行
通过将过程控制计算机系统应用在热轧生产环节，还可以为热轧设备提供安
全可靠的运行环境。

充分发挥出过程控制计算机系统逻辑性较强优势，保障操作
期间的便捷性。

借助过程控制计算机系统可以模拟热轧中的数据信号，诊断系统
运行期间的错误信息，最大限度降低热轧过程控制计算机系统运行失误问题发生
概率。

在过程控制计算机系统应用期间，输入指令就可以使热轧过程控制计算机
系统按照既有程序完成自动操作，切实保障了热轧过程控制计算机系统技术应用效果，为实现工业高质高效生产奠定了坚实技术基础。

由于热轧线中设备运行功能不同，实际运行期间经常会出现故障隐患问题，导致机械产品生产质量及效率下降，出现的安全事故更会损害到工人与企业的核心利益，因此需要使用过程控制计算机系统，对设备运行期间的状态以及参数数据进行灵活控制。

3、过程控制计算机系统在热轧环节的应用功能
在将过程控制计算机技术应用在热轧工作中，应当设计出功能完善的实时控制系统，加强热扎全过程管控力度。

做好热轧过程启动模型计算工作，有效控制计算值设定，将计算值上传到轧制实际数据中，加强轧制全过程管控力度，降低轧制期间质量问题发生概率。

3.1材料跟踪控制
在热轧工作开展过程中，材料跟踪工作需要贯彻落实于热轧全过程，切实保障热轧系统运行水平。

热轧属于连续加工过程，在热轧工作开展期间需要对各类材料进行统一监管，并且根据材料所在位置的不同进行不同操作，符合实际生产要求[4]。

材料跟踪期间，管理人员需要加强热轧全过程管控力度，实现热闸自动管理目标。

热轧生产环节，主要分为加热炉区、轧线区域、冷层区域以及卷曲区域。

由于材料在不同区域的性状表现存在一定差异，因此在生产跟踪环节也需要制定针对性管控对策。

以加热炉为例，在加热炉控制过程中，需要对轧线以及冷藏进行实时跟踪；卷曲层需要对卷曲过程进行实时跟踪。

在加热炉需跟踪过程中，需要跟踪并记录生产线的材料映像，从而获得板坯物理位置，实际生产过程中包括辊道跟踪检测、炉内跟踪检测等各项工作，在跟踪检测期间，还需要重点关注板坯装入处理。

做好接收到板坯信号收集工作，结合实际生产要求，计算出板坯在炉内的精准位置。

在板坯抽出后，需要注重对激励设定程序进行抽钢机设定，着重计算出板坯回炉温度值。

3.2热轧线过程控制
热轧线材料应当对不同轧线上的物理位置展开全面跟踪，轧线材料的跟踪工作以及加热炉出炉辊道、中间辊道、保温罩、不加热器等均需要进行严格管理。

在热轧生产过程中还需要实施分区跟踪方式[5]。

轧线材料的跟踪工作需要依据信号源将轧线划分为若干区域，每个区域应当作为一个对象并进行重新组合，形成完整的扎线对象。

在热轧线过程控制过程中，能够借助生产环节传来的各项跟踪信息，对板坯生产全过程进行跟踪管理，记录下跟踪全过程档案。

在设备运行到指定位置后，还应当启动材料跟踪数据处理程序，统一激励其他运行程序。

从加热炉抽钢、飞剪处热金属检测仪均应当使用激励轧制结构，操作人员可以对过程层进行干预。

总结：总而言之，通过将过程控制计算机系统应用在热轧中，能够从根本上提升热轧期间的设备运行控制力度，降低热轧环节设备运行故障问题发生概率，促进热轧工作高质高效开展。

现阶段过程控制计算机系统的功能依然处于有待完善阶段，需要在现有基础上不断优化过程控制计算机系统功能，确保热轧工作全过程就能够得到有效管控。

参考文献：
[1]. 钢材热轧过程氧化行为控制技术开发及应用[N]. 中国冶金报,2021-12-21(002)..
[2]王晓东,安瑞东.基于机器学习的热轧带钢力学性能预测模型及应用[J].塑性工程学报,2021,28(10):155-165.
[3]杨扬. 铝合金中厚板热轧过程中“翘曲—应变”耦合预测与控制[D].南昌航空大学,2018.
[4]郑红雨,李宁,孙建民.国丰1450热轧过程控制的优化[J].山东冶
金,2018,40(02):22-23+26.
[5]马更生. 不锈钢带钢热连轧过程控制策略及热力耦合模型研究[D].东北大学,2018.。