热连轧过程控制计算机系统调试(debugging of the tomputer system of process control for continuous hot strip mill)

热连轧计算机系统包括生产管理级、生产控制级、过程控制级和设备控制级。过程控制级也称过程优化级。执行对轧件从炉前辊道开始直到卷取结束的全线物料跟踪、板坯装炉出炉操作控制、炉内最佳加热控制、主轧线上的切头控制、活套控制、板宽控制、板厚控制、轧制温度控制、卷取温度控制、过程数据采集与处理、过程设备巡检、诊断报警、过程控制计算机之间的数据通讯等功能。过程控制计算机系统调试是热连轧多级计算机系统调试的核心部分。

调试方法   

在上一级计算机中存贮着事先编制好的各种轧制计划表及各种板坯的基本数据，按时序将轧制计划和原始数据发送到过程控制机。加热、粗轧、精轧等过程均有相应的模拟试验程序，用以模拟实际工艺过程、发出轧件通过各生产区段所产生的动作信号，并用模拟事件激活过程控制机的各部分功能程序。模拟试验主要是测试各部分应用程序的功能，在此阶段可将放置在现场各操作室内的显示终端和打印机暂时安放在主机房，以供调试人员及时观察模拟试验情况，进行检查和分析。此时应将过程控制计算机传送给设备控制级的设定值和设备控制级传送到被控制设备输出的信号端暂时切断，这些信号可以从显示器或打印机上输出，供分析核对使用。在修正和完善应用软件功能及排除设备故障之后，方可进入模拟轧钢阶段。逐渐接通过程控制机向设备控制计算机以及被控设备的信号连线，将控制信号直接施加给被控对象，观察被控设备的动作情况。

模拟程序要具有较强的人机对话功能，包括对程序的跟踪、修改和过程参数的打印、显示和修改等。在模拟调试过程中，操作者应随时注意画面上所报出的提示信息，对于错误操作，操作者可及时更正；属于数据传输错误或计算错误而使结果超限时，应进行人工干预，输入正确的数值。除在现场操作室内进行显示和打印外，通常也可以在主机房的显示终端、系统打字机和行式打字机上进行。

调试内容    

包括加热过程、粗轧过程、精轧过程、带钢冷却过程、卷取过程等控制计算机系统的调试以及备用机和设备故障检测机的调试。

加热炉控制计算机系统调试    

(1)在主机房终端上设定本机与同位计算机、上位计算机、下位计算机之间数据通讯链为接通状态。核对并确认加热炉控制计算机内加热炉热特性和模型参数等数据的正确性。

(2)板坯装炉前，核对上位机传送来的轧制计划和板坯原始数据，对已抵达的板坯进行合理性校验，确定接收或拒绝。对被接收的板坯，计算其平均温度、装炉间隙、出炉目标温度，并向下位机发出将板坯运送到炉前的指令；对被拒绝的板坯，向上位机发出拒绝板坯的信息，并通过手动操作将板坯退回板坯库。

(3)装炉操作。通过自动或手动方式将等待在炉前的板坯装入炉内。从画面上检查并确认计算的板坯装炉温度、最短加热时间、计划在炉时间和所选择的出炉目标温度等。

(4)板坯在炉内状态跟踪，包括板坯位置跟踪和热跟踪。启动步进梁运动模拟程序，在操作键盘和显示画面上模拟步进梁动作，直接从画面上观察板坯随步进梁动作时的运动状况，或者将板坯在炉位置的跟踪数据打印输出供检查核对。随着时钟程序运行，炉内板坯的在炉时间和残余在炉时间在画面上不断变化，从中观察炉内板坯热跟踪状态，包括板坯平均温度、温度均匀度、出炉目标温度、炉子上部区和下部区的废气温度和炉墙温度。仪表测量系统周期性地向加热炉过程控制机发送加热炉热测量数值，以此为依据计算炉气温度、炉顶温度和板坯温度分布，并修正热跟踪文件。周期启动加热炉燃烧最佳设定值计算程序与仪表检测控制系统，核对设定值计算和传输的正确性。

(5)出炉操作。分别进行自动出炉和手动出炉操作。在过程控制机与下位机一侧，核对出炉信号的正确与否。出钢动作结束后，计算出炉板坯温度和下一块即将出炉的板坯温度。更新位置跟踪和热跟踪文件向粗轧过程机发送出炉板坯数据，并从对方接收轧制节奏数据用以计算步进梁周期设定值。

(6)报表打印。当板坯出炉，板坯离开最后一组粗轧机架或交接班时，分别自动激活报表打印程序，打印出炉板坯特征数据、加热炉能耗报表、加热炉生产记录数据和加热炉生产过程中故障信息等报表。以上报表和报警信息报表，操作者可通过画面键盘操作随机请求打印。

粗轧过程控制计算机系统调试    

(1)在主机房通过画面操作设定与上位机、同位机、下位机之间的数据通讯链为接通状态。核对数据文件的正确性，诸如与钢种有关数据、负荷计划选择表、负荷计划、全局自适应系数、与机架相关的遗传系数、与材料相关的遗传系数和典型遗传系数、当前轧制节奏自适应系数、轧机延迟数据以及粗轧各工艺参数等。

(2)在粗轧操作室终端输入热轧带钢号，进行虚拟带钢计算，通过显示检查所计算的轧制策略和道次计划的合理性。

(3)核对上位机传送来的轧制计划和加热炉控制机传送来的板坯数据。

(4)通过粗轧控制室终端显示画面，观察带钢运动映像。从板坯出炉直到轧件离开粗轧最后机架为止，检查画面映像与轧制过程中带钢运动轨迹是否相符。

(5)通过画面和打印记录检查轧制策略程序及道次计划计算程序运行情况。

(6)启动设定值传送程序后，观察预摆辊缝时轧机动作情况。

(7)通过画面和打印记录检查被轧件在各机架各道次轧制中的数学模型的计算值。

(8)带钢离开最后一个机架时，可打印选择性记录。

(9)检查粗轧计算机接收来自下位机的各种实际值。

精轧过程控制计算机系统调试    

(1)在主机房的终端画面上，将本机与上位机、同位机、下位机之间的数据通讯链设定为接通状态。核对以下数据文件的正确性，如与钢种有关的数据、负荷计划选择表、负荷计划、精轧机架单位张力、与材料相关的遗传系数及典型遗传系数、轧制节奏的自适应系数、标定值文件、机架间冷却计划选择表、冷却计划、精轧各种工艺参数等。

(2)核对上位机传来的轧制计划和加热炉与粗轧计算机传来的数据。

(3)通过精轧操作室终端画面观察带钢运动映像(包括带钢从中间辊道开始一直到离开精轧机的最后一个机架为止)并与实际轧件的运动轨迹相对照。启动物料跟踪程序，将有关数据传送给下位机。

(4)通过画面和打印记录检查轧制策略程序运行的正确性。

(5)启动设定值传送程序，观察精轧机预摆辊缝时轧机的动作与设定值是否相符。

(6)观察带钢在进入精轧机前三个机架及带钢头部离开最后一个机架后的入口修正、温度再调整和计算情况。

(7)带钢离开精轧机最后一机架之后，可打印精轧的选择记录，然后计算实际值、回归值及温度再调整设定值等数据。

带钢冷却过程控制计算机系统调试     

(1)在主机房画面上，将本机与上位机、同位机、下位机之间的数据通讯链设定为接通状态。并核对与钢种有关的数据、模型遗传系数、层流冷却段计划选择表、冷却段计划、对冷却等级的预设定值等数据文件以及各冷却工艺参数的正确性。

(2)核对上位机、加热炉和精轧计算机传送来的数据。

(3)带钢离开精轧机架后，通过显示终端画面观察带钢运动映像，并与实际带钢运动轨迹相对照。其范围包括整个层流冷却区。

(4)自动启动冷却区的物料跟踪程序，核对有关数据是否已经正确地传送给冷却区的下位机。

(5)通过画面和打印记录检查冷却区策略程序运行的正确性。

(6)启动并检查冷却预计算程序、带钢头部修正程序运动情况。检查预计算的设定值是否已经正确地传送给下位机。

(7)通过显示画面和打印记录，检查带钢运动到主冷区和精冷区时的控制调节结果和冷却后的计算结果。

(8)带钢运动经过冷却区入口、中间区和卷取区的温度计时，冷却区数据保护程序分别激活主冷却控制程序、精冷却控制程序、主冷却调节程序、精冷却调节程序和冷却后计算程序，并向下位机传送设定值。通过显示终端或打印机可以观察并分析以上程序被激活后的运行情况。

(9)检查下位机传送到本机的各种实际值是否正确。

卷取过程控制计算机系统调试     

(1)在主机房终端画面上，将本机与上位机、同位机、下位机的数据通讯链设定为接通状态，核对与钢种有关的数据和卷取机单位张力等各种工艺参数的正确性。

(2)核对上位机、加热炉和冷却计算机传送来的数据。

(3)在卷取操作室终端画面上观察带钢进入卷取机之后直到称重机为止的运动映像。并与带钢运动的实际轨迹相对照。

(4)用键盘操作命令，通过画面和打印记录检查卷取设定值传送和实际值采集的正确性。

(5)钢卷抵达称重机时，从画面上确认所采集到的带钢重量是否与实际值符合，若不符合应予修正。

(6)检查本机是否已将生产过程数据正确地传送给上位计算机。

(7)钢卷抵达喷印机时，可在主机房精轧控制机的终端画面上核对来自喷印机的数据。

备用机调试    

热连轧过程控制计算机一般都配置在线热备用计算机。现行过程计算机一旦出故障，便立即切换到热备用计算机上。对于重要的工艺数据和生产过程数据，通常存有两套，以便一套数据受损时，另一套数据可及时提供使用。在系统调试时要同时调试备用机的自动切换和备用数据的自动替代。

设备故障检测机调试    

故障计算机通常与过程控制计算机平行设置，对热连轧过程设备进行故障巡回检测和报警。在无负荷联动调试时，要随时观察设备巡检报警终端画面和打印记录上出现的随机信息。报警信息、以不同颜色进行区分，是生产信息、还是故障信息，是一般信息还是重要信息。在系统调试时，根据各信息中的机组代码、信息代码、组号代码、语句、发讯时间等，可以及时查到该故障信息的来源并采取处理对策。