轧钢二级工艺控制过程

二级工艺控制过程

过程控制系统（Process Control System位于工厂生产管理系统（三级）和基础自动化（一级）之间，是第二级。在生产线自动控制

系统中是用来管理生产过程数据的计算机系统，通常完成生产线上各设备的设定值计算、模型优化、生产过程数据和产品质量数据的收集、收集设备运行数据、生产计划数据维护、生产原料数据和生产成品数据的管理、物料数据在生产线上的全线跟踪、协调各控制系统间的动作和数据传递等。过程计算机控制系统需要和生产管理系统通讯，接收生产计划指令、原料数据、设备数据等数据；上传生产计划完成进度数据、生产结果数据、设备使用数据和各种其它管理需要的数据。

1．连轧机组过程控制连轧机组过程控制系统需要完成如下主要功能：（1）连接基础自动化系统、人机界面（HMI ）系统、生产管理系统、酸洗过程计算机系统，和以上系统高效通讯，协调各部分间的数据传递。

（2）为基础自动化系统提供生产设定参数、协调全线设备的运行、实时计算和提供全线的速度设定，从基础自动化收集产品生产实际数据，和收集设备数据。

（3）管理生产结果数据，提供基本的数据查询管理功能和报表功

2．轧机二级进程：

轧机二级进程主要分为两部分：控制部分：主要完成设定值计算；板型设定值预设值处理；模型自适应功能；模型的短期继承和神经网络自学习模型训练。

非控制部分：主要完成测量值数据处理；轧机段的带钢跟踪；各种数据（辊数据、成品数据、停机数据等）的管理；设定值处理；各种日志处理;

2.1 Non Control Processing 非过程控制进程

2.1.1 Data Handling 数据处理

Processing_data_handling是二级系统的数据处理进程，对于PCC （三级）所有数据的安全传输时非常重要的。其中最重要的是基础数据和生产结果数据。

首先PCS（二级）从PCC接收生产计划，通过自身或者来自PCS 的请求，生产计划中每个卷的基础数据项目被送到PCS。Process in g_data_ha ndli ng（ PDH）进程数据处理负责接收三级基础数据，将数据存储到PCS数据库中，并继续为PCS的进程动作提供指示。

当原料卷生产完成后，Process in g_data_ha ndli ng（ PDH）负责转换生产数据给PCC。如果数据发生丢失，可通过HMI界面填写或修改数据，PCC 将确认生产数据的接收，同时做好标记（“已发送至PCC”）。

2.1.2 Material Tracking（MT ）物料跟踪进程

物料跟踪通过卷跟踪记录整个处理线上从入口到出口的所有物料，通过带钢跟踪记录从酸洗到轧机的物料。万一出现意外分卷和断带，物料跟踪会创建一个新的物料单元。带钢跟踪处理酸洗线的设定值传输，轧机的过程计算，向数据库中写产品数据。

物料跟踪功能是处理线过程控制系统中的中枢系统，过程控制系统接收基础自动化上传的设备动作数据和物料运输数据，维护生产线全线的物料数据，该数据也可供其它程序使用，同时触发各种物料动作相关事件，指挥其它程序动作。

Material Tracking 进程主要动作：

(1) 当钢卷上到开卷机时接收酸洗带钢跟踪进程发送的钢卷设定值确认计算请求，根据带钢的钢质、出入口厚度及宽度查表得到不同的轧制策略，并触发过程控制系统完成钢卷的设定值计算并更新到数据库中。

(2) 当带钢(焊缝)距离轧机入口40 米时，基础自动化带钢跟踪向pa_nc_mt进程请求计算该带钢的主设定值，pa_nc_mt进程接收到设定值计算请求后触发过程控制系统计算设定值发送到到基础自动化。

(3) 接收基础自动化带钢跟踪发送的带钢状态和钢卷状态报文更新数据库中对应带钢或钢卷的状态信息，0 表示钢卷在生产计划列表中未上线； 1 表示钢卷已上线； 2 表示带钢正在轧制中； 3 表示带钢或物理卷已完成轧制； 4 表示成品物理卷已称重完成； 5 表示成品

物理卷已吊走

(4) 当带钢轧制完成后生成改成品卷的成品数据并在称重完成后将成

品数据发送给生产管理系统计算机(三级)

(5) 为基础自动化带钢跟踪提供同步出口卷的钢卷信息，完成出口区域的钢卷同步功能。

(6) 在接收到基础自动化带钢跟踪发送来的断带或分卷报文后为带钢重新生成 2 条新的带钢信息，并且重新触发过程控制系统分别计算两条带钢的设定值发送给基础自动化带钢跟踪。

(8) 当接收到基础自动化带钢跟踪发送来的厚头轧制请求后过程控制系统带钢跟踪进程会查询数据库得到一个默认厚头厚度，并用此厚度触发过程控制系统计算机两套设定值发送给基础自动化 (一套是以成品厚度为目标厚度的设定值，另一套为以厚头厚度为目标厚度的设定值。

pa_nc_mt 根据来料钢质、厚度、宽度等查表决定不同的轧制策略。

2.1.3 Signal Handler (SH)信号处理进程

pa_nc_sh进程从一级基础自动化接收报文，将报文由单比特率转为信号并顺序传输到TX 、MT 等进程。

pa_nc_sh进程主要功能：

(1) 循环接收来自一级ADP( 信号处理器)的实际测量值报文，将接收到的实际值打成包，发送给TX 进程。

(2) 之后判断由实际测量值报文中的位的变化，根据位的变化，

找到相应的报文ID ，并发送给ST 进程

(3) 从ADP 的测量值报文中提取测量位置信息，根据测量位置信息的变化，发送报文给MT 和ST 进程。

(4) 将板型和厚度的分类数据发送给MT 进程。

(5) 接收来自STM 的标定报文，根据标定报文的报文ID ，发送相

应的报文给CA 进程。

pa_nc_sh 进程根据一级传输的报文ID ，转换为相应的信号后发送给指定的其他二级系统进程处理。

2.1.4 Measured Value Acquisition Tandem_mil获取轧线实际测量值

报文

Pa_nc_tx进程循环接收来自SH进程的轧线实际测量值报文。为轧线接收跟踪信号，将测出的初始值传输给测量值统计进程。Pa_nc_tx 存储接收的测量数据到逻辑测量值位置,并存储到为TY 作处理的共享内存中。

Pa_nc_tx进程主要功能：

(1) TX 进程循环接收来自SH 进程的轧线实际测量值报文。

(2) TX 进程将找遍所有的物理测量位置，判断每个物理测量位置的状态，如果此测量位置有焊缝，则状态为MP_SYNC ，此测量位置将先关闭前块带钢的测量值采集，再打开新带钢的测量值采集。

(3) TX 进程每接收到SH 的测量值报文时，都提供瞬时值BUFF 来保存测量值，然后将测量值的瞬时值BUFF 保存到瞬时值序列中。最后

将瞬时值序列并转化成测量值序列，保存在共享内存中。

(4) 每个逻辑测量位置在接收到一定次数来自SH 的测量值报文

后，发送报文给TY 进程。

(5) 采集的数据值主要有2 种用途，第一个用途就是用轧机控制，

第二个用途就是用于其他进程处理。如：MT 进程用采集的数据生成轧