◆項(xiàng)目簡(jiǎn)介

鋼鐵行業(yè)流程長(zhǎng)、環(huán)節(jié)多、工藝復(fù)雜，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，由于其應(yīng)用的特殊性，對(duì)自動(dòng)化產(chǎn)品的要求也異常苛刻。寶鋼是中國(guó)最具競(jìng)爭(zhēng)力的鋼鐵企業(yè)，年產(chǎn)鋼能力2000萬(wàn)噸左右，贏利水平居世界領(lǐng)先地位，產(chǎn)品暢銷國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，其企業(yè)管理水平和生產(chǎn)自動(dòng)化水平與國(guó)際先進(jìn)企業(yè)水平接近。

寶鋼寬厚板火焰切割生產(chǎn)線是北京九思易自動(dòng)化軟件有限公司與哈爾濱華崴焊切集團(tuán)合作，為寶鋼集團(tuán)新建寬厚板廠所提供的一套寬厚板火切控制系統(tǒng)。

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)內(nèi)造船業(yè)的發(fā)展，用戶對(duì)各種寬厚板材和特殊合金的熱處理板材的需求越來(lái)越高，寶鋼寬厚板廠就是在這種背景下成立的。由九思易提供的寬厚板火切系統(tǒng)可以用于各種超寬、超厚以及厚度變化、特殊合金的冷熱鋼板的切割，切割后的板材可以作為各種船舶制造的甲板用板材。

由“易控(INSPEC)”完成的監(jiān)控系統(tǒng)功能先進(jìn)、國(guó)際領(lǐng)先，之前僅有日本有類似系統(tǒng)，但據(jù)行業(yè)內(nèi)的專家反映，該系統(tǒng)比日本的同類系統(tǒng)功能更為強(qiáng)大。

◆系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　﹡ 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

1、切割精度高。在長(zhǎng)達(dá)8*60米的生產(chǎn)線上，最大可切割產(chǎn)品5×25米，最大厚度達(dá)300mm，要求切割后產(chǎn)品尺寸誤差不大于1mm。

2、功能強(qiáng)大。其獨(dú)有的廢邊切割、雙工位多機(jī)頭切割等功能為本系統(tǒng)所獨(dú)創(chuàng)。

3、帶溫鋼板切割。根據(jù)資料計(jì)算，長(zhǎng)20米500攝氏度的鋼板冷卻至常溫后，其長(zhǎng)度方向?qū)⒖s小多達(dá)25毫米，本系統(tǒng)獨(dú)有的溫度監(jiān)測(cè)和補(bǔ)償算法可以控制系統(tǒng)隨時(shí)調(diào)整切割路徑，從而保證了在熱切割的情況下冷卻后的產(chǎn)品滿足產(chǎn)品精度要求。

4、工序復(fù)雜。主要工序有：掃描鋼板輪廓、產(chǎn)品套料、切割路徑優(yōu)化、自動(dòng)切割控制、沖打出廠標(biāo)記、任務(wù)上報(bào)等。

5、通信設(shè)備眾多。共有運(yùn)動(dòng)控制器、三菱QPLC、溫度測(cè)量、沖打設(shè)備等四種通信設(shè)備，全部采用串口通信方式，運(yùn)動(dòng)控制器分別控制14個(gè)軸，極大的考驗(yàn)了“易控(INSPEC)”軟件的設(shè)備通信能力。

　﹡ 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖

圖1：系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖

本系統(tǒng)采用分層設(shè)計(jì)，頂層為寶信公司提供的生產(chǎn)管理系統(tǒng)(L3系統(tǒng))，負(fù)責(zé)訂單管理和生產(chǎn)任務(wù)調(diào)度管理；中間為九思易公司提供的中心計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)（CCC系統(tǒng)），負(fù)責(zé)任務(wù)解析、管理下屬切割機(jī)組（共5個(gè)切割機(jī)組）、分配切割任務(wù)以及任務(wù)完成情況上傳等功能；底層為九思易公司提供的操作計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（NC系統(tǒng)），負(fù)責(zé)根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)要求控制具體切割設(shè)備完成產(chǎn)品切割任務(wù)。

◆ 軟件系統(tǒng)完成的主要功能

CCC與NC系統(tǒng)之間采用先進(jìn)的.Net Remoting通信技術(shù)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單穩(wěn)定可靠，CCC可自動(dòng)判定各NC系統(tǒng)在線情況，系統(tǒng)在線、離線可自動(dòng)監(jiān)測(cè)并自動(dòng)完成相互間的通信任務(wù)。

NC系統(tǒng)采用“易控(INSPEC)”的IO通信模塊管理底層四種不同的通信設(shè)備。并采用專用控件完成與CCC系統(tǒng)的通信以及切割任務(wù)和鋼板管理工作。用戶可靈活配置底層通信設(shè)備以及采集控制點(diǎn)以滿足不同切割機(jī)組的需要以及用戶需求的變更，數(shù)據(jù)采集和控制穩(wěn)定可靠。

　﹡系統(tǒng)主要功能如下：

1、接收上層L3系統(tǒng)根據(jù)用戶訂貨要求下傳的切割指令，并將切割指令經(jīng)解析后轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的切割邏輯。

2、自動(dòng)掃描鋼板的裝載位置和實(shí)際尺寸，并自動(dòng)擬合鋼板外圍輪廓。

3、根據(jù)掃描結(jié)果和下傳的產(chǎn)品尺寸要求進(jìn)行套料，并將套料結(jié)果反饋給操作者。支持多種產(chǎn)品排版方式，根據(jù)不同的排版方式選用不同的排版算法。

4、根據(jù)切割工藝要求和產(chǎn)品排版方式的不同，自動(dòng)選擇不同的優(yōu)化算法對(duì)產(chǎn)品切割路徑進(jìn)行優(yōu)化，在滿足切割工藝要求的情況下盡量減少切割機(jī)頭的空程移動(dòng)時(shí)間以提高生產(chǎn)效率。

5、與火切機(jī)系統(tǒng)中的PLC軟件相配合，本軟件可以控制切割機(jī)頭按照預(yù)定切割路徑對(duì)鋼板進(jìn)行切割，切割時(shí)可以調(diào)整切割速度、爬行速度、燃?xì)夂颓懈钛趸旌媳嚷实葏?shù)，切割中還可以執(zhí)行暫停、回退、恢復(fù)等操作，以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)不同切割情況。

6.、可以控制多個(gè)機(jī)頭同時(shí)切割以提高生產(chǎn)效率。

7、切割中可自動(dòng)將切割產(chǎn)生的廢邊切斷以滿足廢料傳送線的需求。

8、切割中可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋼板溫度，并根據(jù)鋼板溫度自動(dòng)進(jìn)行切割補(bǔ)償以使鋼板冷卻后的尺寸滿足用戶訂貨要求。

9、可以控制在切割后的產(chǎn)品上沖打產(chǎn)品號(hào)、公司徽標(biāo)、出廠日期、檢驗(yàn)結(jié)果等文字和圖形信息。

10、切割完成后，可自動(dòng)向L3上位系統(tǒng)傳送切割完成信息，包括未切割產(chǎn)品、未沖打產(chǎn)品及其原因等。

11、本軟件可以靈活配置切割機(jī)系統(tǒng)的切割頭數(shù)目、切割頭類型以滿足不同火切機(jī)系統(tǒng)的需求。

12、可以根據(jù)操作者的指令移動(dòng)機(jī)組和各機(jī)頭，移動(dòng)方式有點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)、定長(zhǎng)等多種方式。

13、可以自動(dòng)顯示、記錄和查詢生產(chǎn)中的報(bào)警信息。可以單獨(dú)監(jiān)測(cè)火切機(jī)系統(tǒng)各部分的運(yùn)行狀況，并將測(cè)試結(jié)果反饋給操作者。

圖2：切割控制界面

圖3：零點(diǎn)校正

◆總結(jié)

寶鋼寬厚板火焰切割機(jī)系統(tǒng)自2005年4月份交付寶鋼使用以來(lái)，5個(gè)火切機(jī)組在現(xiàn)場(chǎng)每天24小時(shí)不分晝夜運(yùn)行，應(yīng)用至今，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，未出現(xiàn)任何問(wèn)題，得到寶鋼的一致好評(píng)。尤其是在系統(tǒng)交付初期系統(tǒng)調(diào)試期間，由于寬厚板廠的剪切機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，不能投入運(yùn)行，大量生產(chǎn)任務(wù)積壓到火切機(jī)系統(tǒng)完成，本系統(tǒng)的優(yōu)良表現(xiàn)保證了生產(chǎn)任務(wù)的及時(shí)完成，從而贏得了用戶的信賴。用戶對(duì)該系統(tǒng)豐富的功能以及系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性給予了極高的評(píng)價(jià)。鋼鐵行業(yè)因其應(yīng)用的特殊性對(duì)自動(dòng)化產(chǎn)品的要求異常苛刻，國(guó)外品牌一直占據(jù)著統(tǒng)治地位。“易控(INSPEC)”能順利進(jìn)入寶鋼并長(zhǎng)年成功運(yùn)行，充分證明其在高端領(lǐng)域里的實(shí)力。