ＱＭＳ系统在棒材加热、轧制生产中的应用

ＱＭＳ系统在棒材加热、轧制生产中的

应用

摘要：轧钢厂原有的以ＰＬＣ程序为主的生产管理系统是建厂初期上的内部

生产管理系统，此系统内的加热温度、轧机电流、空燃比、开轧温度等数据仅能

在生产现场主控室的电脑之间流转，数据全部存在ＰＬＣ服务器中，生产线职工

只有通过调取操作画面，手工抄录各种数据到纸张版记录中，无法形成电子数据

报表并传输到公司级局域网中，本文通过对ＱＭＳ系统的实施，不仅实现生产数

据从封闭的内部生产系统传输到公司级局域网，保证生产可追溯性的同时，而且

实现物料跟踪功能，可以得出每支钢坯的各段加热温度、在炉内加热时间、开轧

温度及电机电流等数据，使企业管理者更好的掌握生产动态，实现对生产的掌控。

关键词：ＱＭＳ实施完善

引言：

轧钢厂内部的ＰＬＣ生产管理系统使用范围较小（目前仅用于本车间内部自

动化生产控制使用），故服务器的性能指标及保存期也较短（仅3个月），所以

加热、轧机区的重要数据都必须手工记录，但手工记录存在出错或造假现象，且

数据无法以电子档形式传输到公司局域网中进行保存，随着时间的逐步推移，客

户需求也在不断的提高，为进一步提升轧钢厂产品质量，配合精细化管理进程，

轧钢厂引入了ＱＭＳ管理系统。

一、ＱＭＳ的组成及运行机理

（一）、加热炉系统：

1、炉号自动识别系统

北科大ＱＭＳ项目组在轧钢厂加热炉入炉辊道上加装专用相机，用于对转炉

来料的标识进行拍照，通过系统的自动识别程序，识别出每支坯料的炉号，传入

服务器中，同时匹配当前生产计划中炉号、批号等内容，来判断此炉号的第1支

与计划中的钢坯炉号是否相同，如果相同，则自动进入ＱＭＳ系统的物料跟踪系

统中，如果不相同，则自动画面报警，待人工确认后，再次进入物料跟踪系统中，如果人工不确认，则系统将停止运行。报警的目的是提醒现场操作核对当前实现

即将入炉的钢坯与计划钢坯是否相同，如果不同，则有可能产生混钢后果。职工

在操作室中即可看到相机上的炉号。如果系统炉号识别正确，则后续拍照同炉号

的坯料将进行累计，并与生产计划中的同炉号钢坯数据进行比对，实现每支坯料

的数据跟踪过程。

2、加热炉加热温度、空燃比等数据采集系统

轧钢厂现场仪表及测量器具，既包括计量仪器也包括光电管信号或信号开关

等等，计量仪器用于采集温度、空燃比、加热温度等具体测量值，而各类信号则

根据是否有钢信息实现0和1的转换（当信号仪测量到有钢坯或成品条经过时，

自动显示为1，未检测到物件时，状态为0，如果现场传出0—1—0时，则代表

有1支钢通过此光电管座号），轧钢厂将现场加热区所有设备的ＩＰ地址和相应

的ＤＢ、ＭＤ、ＰＩＷ等地址号发给ＱＭＳ项目组，由他们通过二级系统，自动

读出ＰＬＣ中存储的各类数据，传送到公司ＱＭＳ服务器的数据库中，配合公司

的时间服务器，最终通过程序设计，形成时间-数据曲线的趋势图。

（二）、轧机区系统

轧钢厂在轧机区共设立2类数据报表和趋势图（除鳞压力和轧机区电流值），实时反映生产质量的控制情况，操作者也可根据不同的钢种来调整除鳞压力和监

控电机负荷情况。

1、除鳞压力

除鳞效果在表面质量控制中处于重要的地位，轧钢厂曾因为除鳞不干净出现

过多起质量异议，总赔已经款超10万元，为确保除鳞干净，轧钢厂的操作规程

中已经要求轧机主控工必须根据不同的钢种采取不同的除鳞压力，所以，除鳞压

力数据的自动采集及纳入监控指标很有必要，为此除鳞压力指标也进入轧钢厂Ｑ

ＭＳ的报警画面。

2、轧机负荷的采集

在ＱＭＳ系统中，为了保证生产连续、可控，轧钢厂将各轧机ＤＢ地址和Ｉ

Ｐ地址及时发送到ＱＭＳ系统，让其制作成趋势图或报表，展示给生产线职工，

从趋势图中可以看出生产线全天24小时的停机和开机情况，从图中可以看出轧

机换品种多长时间、本班连续生产多长时间，该时间的设备热停工情况等等，避免人为记录热停的时长假造现象。

（三）、报警系统

ＱＭＳ系统利用物料跟踪功能，将系统采集到的每支钢坯的加热温度、加热时间、除鳞压力、空燃比、炉压等数据与已录入到ＱＭＳ系统中的工艺规定值进行比较，如果采集到的数据超出工艺范围，则立即报警，否则正常通过，并将数据进入《ＱＭＳ数据汇总》表中，供现场职工进行数据查询。我们可以通过报警画面查到各班工艺违规现象，并加强现场管理，使生产工艺过程逐渐达标，走上良性循环。

（四）、形成各类报表

1、轧钢报警统计表，用于记录生产过程不达标的各项工艺数据

2、轧钢ＱＭＳ数据汇总表，用于记录每一支钢坯从入炉开始，系统自动采集到的所有生产数据，包括加热炉区的入炉温度、入炉时间、加一段温度、加二段、均热段温度、出炉时间等，以及轧机区的开轧温度、各架机电流、成品材出轧机速度、除鳞压力等等

二、系统的实施及应用

由于ＱＭＳ系统为新上的项目，需要加热炉和轧机区职工的全力配合，为确保项目顺利实施，轧钢厂多次协调信息中心和ＱＭＳ项目组及加热炉、轧机区的

技术员，召开专题会议，就如何推进项目的实现讨论、汇总项目实施过程中存在

的问题。

1、实施过程的困难

ＱＭＳ系统属于电子信息应用的方面范畴，但现场ＣＰ1主控室人员许多同

志都是年纪偏大、文化水平不高的老同志，他们在加料过程中，一边操作按钮一，边还要盯着ＱＭＳ画面，在空闲时段还要写记录，所以推进的阻力较大，普遍不

愿意使用。另外，在ＱＭＳ系统应用的初步阶段，由于软件不成熟，造成系统的

卡顿和操作不流畅，职工反馈的问题多次得不到缓解，造成使用意愿下降，所以

推进比较困难。

2、应对措施

为确保ＱＭＳ系统进程取得实效，轧钢厂积极采取如下措施：

1）建立微信ＱＭＳ推进群，便于轧钢厂各生产岗位职工及时有效的反馈问题。

2）建立定期问题反馈制度，以清单形式每周1次的ＱＭＳ运行问题汇总。

3）协调信息中心、ＱＭＳ项目组、加热和轧机技术员，每月召开一次专题

会议，就职工反馈的重复问题或长期未解决的问题进行讨论，商讨解决方案。

4）对职工进行操作技能培训，使其熟悉ＱＭＳ运行机理和电脑画面操作流程。

5）建立项目推进节点的问责制度，所有问题点必须定人、定时间完成。

3、ＱＭＳ系统的完善

由于ＱＭＳ系统初始目标是物料跟踪，最终实现每支坯料从入炉开始，到轧

制结束后，得出每支坯料的所有生产数据，包括入炉时间、预热温度、加一加二

均热段等的温度，除鳞压力，通过每架轧机时的电流值。但从生产管理的角度来