典型西門子熱軋粗軋一級(jí)SDH功能

周猛

摘 要：本文著重介紹了典型西門子熱軋粗軋區(qū)域的SDH（Set up handler）的功能，在熱軋自動(dòng)控制領(lǐng)域粗軋區(qū)的任務(wù)是把出爐的鋼坯經(jīng)過(guò)高壓水除鱗，經(jīng)E1/R1軋制，熱卷箱卷取中間帶坯并開卷、帶坯頭尾調(diào)換后輸送到精軋區(qū)。該區(qū)域的設(shè)定和跟蹤功能的好壞基本決定了很大一部分該區(qū)域功能的執(zhí)行情況，進(jìn)而決定了該區(qū)域的軋制情況，所以該區(qū)域的設(shè)定和跟蹤是非常重要的功能，本文從設(shè)定和跟蹤的角度介紹了這些功能。

關(guān)鍵詞：粗軋；SDH（setup data handler）；MTR（material tracking）；LCO（LINE COORDINATOR）；二級(jí)設(shè)定；一二級(jí)功能接口；跟蹤區(qū)域；設(shè)定分配；常見(jiàn)問(wèn)題

中圖分類號(hào)：TN914.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）08-0029-02

1 概述

在西門子一級(jí)TDC控制系統(tǒng)中，每塊板坯的必須的軋制參數(shù)均來(lái)自二級(jí)過(guò)程控制系統(tǒng)的道次計(jì)劃。這些參數(shù)值能夠被不同的軋機(jī)執(zhí)行器如軋制調(diào)整、頭部冷卻、傳動(dòng)等識(shí)別，這些參數(shù)的控制在一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化。

西門子的SDH（setup data handler）功能模塊負(fù)責(zé)的是給不同的執(zhí)行器分配二級(jí)設(shè)定的參數(shù)值，這些參數(shù)在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間分配給恰當(dāng)?shù)陌迮鳌?/p>

對(duì)設(shè)定數(shù)據(jù)的管理包括如下功能：

（1）從二級(jí)過(guò)程控制系統(tǒng)接收設(shè)定報(bào)文。（2）把這些設(shè)定數(shù)據(jù)分配給產(chǎn)線的邏輯功能塊。

SDH功能根據(jù)MTR（material tracking）功能模塊的物料跟蹤功能MTR發(fā)來(lái)的當(dāng)前和下一塊板坯的位置、和其他邏輯功能塊的數(shù)據(jù)申請(qǐng)來(lái)分配設(shè)定值。

2 功能描述

SDH功能模塊接收所有MTR功能跟蹤到的物料的軋制道次計(jì)劃，每一個(gè)向過(guò)程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)請(qǐng)求數(shù)據(jù)的一級(jí)LFU（邏輯功能單元）都會(huì)從MTR功能接收到以下數(shù)據(jù)：

（1）當(dāng)前實(shí)際板坯物料的ID，用于區(qū)分一級(jí)控制區(qū)域內(nèi)的板坯。（2）下一塊板坯的物料ID，用于區(qū)分下一塊進(jìn)入一級(jí)控制區(qū)域內(nèi)的板坯。

所有的功能模塊根據(jù)當(dāng)前和下一塊的物料ID向道次計(jì)劃申請(qǐng)功能數(shù)據(jù)，這些道次數(shù)據(jù)保存在獨(dú)享的設(shè)定數(shù)據(jù)分配子功能塊Modul4中。

通過(guò)上述過(guò)程，每塊軋線上軋制的板坯都有了對(duì)應(yīng)其軋制計(jì)劃的二級(jí)設(shè)定數(shù)據(jù)，根據(jù)MTR的物料點(diǎn)跟蹤和設(shè)定數(shù)據(jù)的申請(qǐng)，一級(jí)功能就能在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間取到恰當(dāng)?shù)目刂茢?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)軋制的對(duì)應(yīng)控制功能，比如軋制力、壓下、速度、道次數(shù)等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)正常軋制。

3 接口與操作

SDH功能最主要的接口是與二級(jí)過(guò)程控制系統(tǒng)、開環(huán)控制功能、傳動(dòng)、閉環(huán)系統(tǒng)功能的接口。SDH隨時(shí)監(jiān)控著這些通訊接口，接口的監(jiān)控主要是通過(guò)讀取一些狀態(tài)位和故障碼實(shí)現(xiàn)的。如果有通訊異常，將有相應(yīng)的狀態(tài)位被置位，故障碼也相應(yīng)的自動(dòng)生成并記錄到系統(tǒng)中。如圖1所示。

（1）與二級(jí)過(guò)程控制系統(tǒng)的接口。主要是當(dāng)前塊和下一塊板坯的板坯數(shù)據(jù)、板坯的軋制計(jì)劃數(shù)據(jù)。（2）與開環(huán)控制、閉環(huán)控制、傳動(dòng)的接口。主要是兩類數(shù)據(jù)：各功能模塊向SDH的請(qǐng)求信號(hào)數(shù)據(jù)和SDH發(fā)送給各功能模塊的設(shè)定數(shù)據(jù)（如軋制計(jì)劃、再計(jì)算數(shù)據(jù)、再分配數(shù)據(jù)等）。

這些數(shù)據(jù)將根據(jù)板坯的位置及對(duì)應(yīng)的觸發(fā)事件信號(hào)發(fā)到對(duì)應(yīng)的功能模塊。

4 粗軋區(qū)域的跟蹤功能

粗軋區(qū)跟蹤功能主要為粗軋?jiān)O(shè)定和順控服務(wù)。根據(jù)工藝布置可將粗軋區(qū)分成以下四個(gè)跟蹤區(qū)：1號(hào)加熱爐出口區(qū)，2號(hào)加熱爐出口區(qū)，E1/R1區(qū)和熱卷箱入口區(qū)。

為了保證得到可靠的跟蹤檢測(cè)信號(hào)，關(guān)鍵HMD硬件上采用雙備份，同時(shí)在軟件上還需進(jìn)行真實(shí)性檢查。如圖2所示。

粗軋區(qū)域設(shè)定數(shù)據(jù)的下發(fā)和實(shí)際軋制數(shù)據(jù)的采集都是基于粗軋區(qū)域的跟蹤功能對(duì)當(dāng)前物料的跟蹤。所以跟蹤功能對(duì)于SDH來(lái)說(shuō)是個(gè)很重要的功能。

粗軋區(qū)域的跟蹤從除鱗機(jī)入口輥道開始到卷箱結(jié)束。板坯的跟蹤信息包括物料ID、板坯的頭尾信息、板坯的長(zhǎng)度等。

物料跟蹤為當(dāng)前和下一塊板坯定義了該觸發(fā)的邏輯功能和最新錄入的物料的設(shè)定值計(jì)算，物料跟蹤把粗軋區(qū)域的傳感器、儀表、速度位置轉(zhuǎn)換器等串接起來(lái)，跟蹤功能有適度的偏差調(diào)整，這樣才能跟蹤的更精確。

跟蹤功能跟蹤軋機(jī)區(qū)域的一塊物料，同時(shí)生成物料在軋機(jī)中的鏡像給LCO（LINE COORDINATOR）順控功能。

板坯跟蹤功能還負(fù)責(zé)板坯軋制的道次計(jì)算，操作工手工輸入或順控功能能觸發(fā)道次計(jì)算器的增加或減少，即具體的道次數(shù)。

5 常見(jiàn)問(wèn)題處理

（1）SDH功能異常，無(wú)法接收設(shè)定數(shù)據(jù)。需要查粗軋區(qū)域的SDH邏輯塊，看是否滿足邏輯觸發(fā)條件。（2）SDH收不到設(shè)定數(shù)據(jù)，檢查是否跟蹤正常。（3）現(xiàn)場(chǎng)跟蹤數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致設(shè)定數(shù)據(jù)接收時(shí)序不準(zhǔn)，調(diào)整跟蹤信號(hào)。（4）SDH與二級(jí)通訊異常，檢查雙方相應(yīng)的進(jìn)程是否正常，功能是否正常。

6 結(jié)語(yǔ)

上述論述從典型西門子熱軋粗軋區(qū)域一級(jí)SDH功能的分析和常見(jiàn)問(wèn)題、接口、跟蹤等方面分析入手，從系統(tǒng)和使用的角度介紹了這些邏輯功能及系統(tǒng)架構(gòu)、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)布置等，希望能給學(xué)習(xí)者一個(gè)清晰的自動(dòng)化一級(jí)二級(jí)邏輯架構(gòu)和問(wèn)題處理思路。