（计算机软件与理论专业论文）钢铁炉卷接口数据采集的若干关键技术研究.pdf

摘要 随着计算机科学和芯片制造工艺的飞速发展，数据采集、处理和传 输这三大信息技术基础相互促进，推动着数字系统向着大容量、小体积、 高速度的方向发展。数据采集凭借其灵活性、适应性和可重构性使得这 一趋势成为现实。随着工业自动化水平的提高，如何利用从工业过程中 采集的富含信息的数据获得有关控制器的性能信息，即对控制系统的性 能进行评价成为人们关心的问题。为了满足某些测试试验的设计要求， 需要将一些重要的高速信号进行完整地记录，并且事后进行数据传输和 重放：本文研制的正是这样一款基于钢铁生产线上的高速采集记录传输 系统。 数据采集负责打通m e s 与l 2 的信息通道，确保生产指示能够下达到 二级系统，指导二级相关岗位作业，同时能收集现场的各种生产实绩信 息，进而进行统计分析，并且由于特殊的因素，需对二级过程控制系统 进行适应性的变化，以满足m e s 的管理需求，本文中主要研究内容为两 个方面： 手动采集数据，利用v b 封装的g e 脚本来做前台界面，对于生产线 上一些常用的信号量，通过手动方试直接读取信号量并显示到界面，并 保存到数据库中，下一个岗位直接从数据库中读取更新的信号量。 自动获取来采集数据，利用c + + 封装的g e 脚本来做后台信号的跟踪， 直接从一级和二级自动采集信号量，然后利用g e 提供的第三方接口保存 信号量并往下传递。同时监控各岗位的信号情况并保存到日志中，以及 时反映出炼钢中的变化情况。 关键词：数据采集：钢铁生产线：接口系统；钢铁炉卷接口； a b s t r a c t w i t ht h ec o m p u t e rs c i e n c c 锄dc h i pm a n u f a c t u r i n gp r o c e s so fr a p i dd e v e l o p m e n t ，d a t a a c q u i s i t i o n ，p r o c e s s i n ga i l dt m s m i s s i o n0 ft h e s et l l r e em u t u a l l yr e i n f o r c i n gi n f b 加a t i o n t e c h n o l o g yi n 劬s t m c t u r e ，锄dp r o m o t ead i 沓t a ls y s t e mt o w a r dl a r g e - c 印a c i t y ，s m a l ls i z e ， h i g h s p e e dd i r e c t i o n w i t hi t sn e x i b i l i t y ，a d a p t a b i l i t y 柚dr e c o n f i g u r a b i l i t ym a k e st h i st r e n da r e a l i t y 、m t ht h el e v e lo fi n d u s t r i a la u t o m a t i o n ，h o wt ou s e 劬mt h ei n d u s t r i a lp r o c e s so f c o l l e c t i n gd a t a r i c hi n f o m a t i o na b o u tt h ec o n t r o l l e r sp e 哟m a n c ei i l f o m a t i o n ，t h a ti s ，t h e c o n t r o ls y s t e mp e r i 0 加a n c ee v a l u a t i 伽h a sb e c o m e p e o p l e sc o n c e m t e s t si no r d e rt os a t i s f y c e n a i nd e s i g n r e q u i r e m e n t s ，r e q u i r e d m ei m p o n a n th i g l l s p e e ds i g n a li 1 1 t e 鲥t yo ft h e r e c o r d ，a n da n e r 、v a r d st oc 踟瞪yo u td a t at r a n s m i s s i o na n dp l a y b a c k ；t h i sp a p e ri sd e v e l o p e d b a s e d 加s u c hah i g l l - s p e e ds t e e lp r o d u c t i o nl i n et r 肌s m i s s i o ns y s t e m 姻u i s i t i o nr e c o r d m e si sr e s p o n s i b l ef o ro p e n i n g 趾dl 2o ft h ei n f b 肌a t i o nc h 卸n e l t oe n s u r et h a tt h e i n s t n l c t i o n sb ea b l et oa c h i e v et h ep r o d u c t i o no f 俩0s y s t e m s ，t h eg i l i d a n c e0 f 锕0r e l a t e d o p e r a t i o n sp o s i t i o n sa tt h es 锄et i i n ec a nb ec o l l e c t e da tt h es c e n e0 fp r o d u c t i o np e r f b m l a n c e i n f b 咖a t i o n ，锄ds t a t i s t i c a l 柚a l y s i s ，觚db e c a u s eo fs p e c i a lf a c t o r s ，t h en e e df o r2p r 0 c e s s c o n t r o ls y s t e ma d a p t i v et oc h 锄g e si nt h em 孤a g e m e n to fm e st om e e tt h ed e m a n d t h em a j n r c s e a r c hc o n t e n ti nt h i sa r t i c l ei i l c l u d et w o 硒p e c t s ： f i r s t ，a s p e c t s0 fm a n u a u yc o l l e c t i n gd a t a ，t h eu s eo f s c r i p tt 0d og ep a c k a g ef h ) n t i n t e 血c e ，t h ep m d u c t i o nl i n ef o rs o m ec o m m o n l yu s e ds e m a p h o r e s ，t h r o u 曲t h em a n u a lt ot r y t 0r e a dt h es i g l l a ld i r e c t l yt ot h ev o l u m ea i l dd i s p l a yi n t e m c c ，姐ds a v e dt ot h ed a t a b a s e ， u n d e rap o s td i r e c t l yh d mt h ed a t a b a s et 0r e a dt h eu p d a t e ds e m a p h o r e o nt h eo t h e rh a n d ，a c c e s st 0a u t o m a t e dd a t ac o l l e c t i o n ，u s i n gc + + p a c k a g eb a c k 铲o u n d s g es c r i p tt 0d 0t h et r a c l 【i n gs i g n a ld i r e c t l yf 幻mt h ep r i m a u r y 卸ds e c o n d a r ya u t o m a t i c a l l y c o l l e c t e ds e m a p h o r e s ，t h e nt h eu s eo fg e st h i r d - p a r t yi n t e r f a c et op r o v i d es e c u r i t ya n d p r e s e a t i o n0 fs i 朗a lv 0 l u m ed o w nt r a 啪m i t s i m u l t 柚e o u s l ym o n i t o r i n gt h es t a t u ss i g n a l 肌ds a v e dt ot h el o g ，a sw e na st or c f l e c tc h a n g e si ns t e e l m a k i n g k e y w o r d s ：d a t aa c q u i s i t i o n ；i r o na n ds t e e ip m d u c 廿o nn n e ；i n t e r f a c es y s t e m ； i m s t e e li n t e r f a c e ： 长沙理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 作者签名：徐玉良日期：2 0 0 9 年5 月1 9 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存 和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密团。 ( 请在以上相应方框内打“”) 作者签名：徐玉良日期：2 0 0 9 年5 月1 9 日 导师签名：沪彳专彳亏日期：加年f 月夕日 第一章绪论 1 1 数据采集概述 数据采集心引，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元 中自动采集信息的过程。随着工业自动化水平的提高，数据采集的过程 往往与工业控制环节联系在一起，形成一套完整的数据采集监控系统。 很多业务部门如环保、气象、电力等行业以及科学研究领域如军事、海 洋水文等，往往有大量分布广泛的现场数据需要被远程自动采集、存储 和传输，有的对数据的远程采集及其应用技术提出了很高甚至苛刻的要 求。如何构建实用性强、覆盖面广、灵活性好、数据处理效率高的远程 数据采集系统，满足各方面对监测信息的需求，已成为一个重要的问题。 数据采集技术也被普遍认为是现代科学研究和技术发展的一个重要方 面。 1 2 数据采集技术 现代数据采集技术一3 的发展是建立在采集系统软硬件平台性能提 高的基础之上的。伴随着计算机技术的迅速发展，数据采集系统已由传 统的测控电路发展为由微型计算机、接口电路、外部通用设备和工业生 产对象等组成的现代数据采集与测控系统，并被广泛应用到各行各业。 但是以微型计算机为核心平台的数据采集监控系统也逐渐暴露出许多缺 陷工业环境一般条件恶劣，而微型计算机的防尘、防震等功能较差体积 大，不易携带和使用扩展性差、成本高等。随着后时代的到来，嵌入式 技术正处于飞速发展的阶段，现代工业数据采集系统也己经从传统电路、 微机模式走进了嵌入式系统模式，随着新技术的介入和发展，数据采集 系统正向着高精度、高速度、稳定可靠和集成化的方向发展，开发工作 也越来越复杂，与此同时目前多数数据采集系统都是独立的系统，只能 进行数据的现场采集或存储，己不能满足部分应用的需要，迫切要求接 入网络实现远程监控和管理。 1 3 选题背景及意义 随着安钢的“三步走发展战略，安钢的领导班子充分认识到信息 化是推动企业提升管理水平的重要保障之一，为了充分把握发展机遇， 安钢人瞄准国内同行先进的企业，吸取国内项目建设与信息化应用建设 的经验，在安钢二炼轧的17 8 0 和炉卷实施m e s 系统，以期实现以钢轧 m e s 为核心，以e r p 系统为基础，以产销衔接、钢轧统一、三流同步为 目标，最大限度地发挥e r p 、m e s 与钢轧二级系统的整体作用。而这面 临m e s 与现有二级系统之间的信息传递整合，面临信息的上传下达等问 题。由于二级系统在m e s 实施前设计，并且已经投入生产两年多，不可 避免会出现与m e s 的需求脱节，不能满足m e s 系统的需求，因此安钢 适时启动二炼轧炉卷m e s l 2 接口项目，负责打通m e s 与l 2 的信息通 道，确保生产指示能够下达到二级系统，指导二级相关岗位作业，同时 能收集现场的各种生产实绩信息，进而进行统计分析，方便领导的决策。 本系统为安阳钢铁集团有限责任公司二炼轧炉卷产线m e s 与二级 生产过程控制系统之间的接口系统，负责信息的上传下达；并且由于特 殊的因素，需对二级过程控制系统进行适应性的变化，以满足m e s 的管 理需求。 1 4 脚本语言的研究现状 脚本语言处在软件设计的高层，与应用紧密联系对脚本语言的使用 与研究一直是软件设计的重要一环其研究具有一个显著的特点：在具体 应用领域层次，表现出空前的繁荣，而在综合层次，对脚本语言还缺乏 一个系统严谨的理论体系由于脚本语言面向应用的特点，对脚本语言的 研究往往基于某一特定的环境。例如，v s l 语言在v o i p 中的应用1 1 8j ，可 重构应用服务器的i c e t i p 脚本语言【1 9j 。二十世纪六十年代到九十年代初 脚本语言主要与系统软件配合以提供系统接口：组件由系统程序设计语言 创建，并由脚本语言组合在一起。此时对脚本语言的研究体现了与操作 系统和系统语言紧密结合的特性随着九十年代以来，计算机速度不断提 高，图形用户界面和组件构造重要性的不断提高，因特网的迅速普及等 发展趋势大大提高了脚本语言的应用。对脚本语言的研究侧重于图形化， 网络化的特点。 面向应用的脚本语言同样需要一个系统化的理论支持，而对此的研 究远远没有跟上脚本本身的发展速度。计算机应用人员远大于系统开发 人员，而脚本语言正是面向应用与系统组件的粘贴，系统化的脚本理论 是今后计算机软件领域的一个必然方向。 即使在特定领域，脚本语言应用也还有很大的发展空间。如今的游 戏引擎都具有自己脚本系统，例如u n r e a l s c r i p t 是专门为u n r e a l 游戏引 2 擎而设计的。 1 5 本文研究的内容 本文主要是从四个方面来研究数据采集系统的若干关键技术研究。 先提出钢铁炉卷接口数据数接口的若干问题，并进行分析；接着对钢铁 炉卷接口数据采集进行了详细的研究，解决数据采集中的若干技术问题； 在数据采集过程序中设计到二级补充模块和通信接口模块，同时对这二 个模块的关键技术也进行了研究。通过对这四个关键技术进行研究解决 了数据采集中的若干问题。 1 6 本文的组织 第一章阐述了本文的研究意义和背景，最后对本文的主要研究内容 进行介绍。 第二章介绍了数据采集系统的需状况。 第三章主要是对数据采集系统的初步设计进行了详细说明。 第四章主要讨论数据采集系统的详细设计过程，对各个岗位的设计 分别进行了详细的说明。 3 第二章钢铁炉卷数据接口问题 2 1 概述 安钢二炼轧炉卷产线是国内仅有的二条完整的炉卷中板生产线之 一，集铁水预处理、精炼、v d 、连铸、炉卷轧机为一体的现代化板材生 产线。其炼钢系统主要配置有铁水预处理设施、1 5 0 t 顶底复吹转炉、l f 炉外精炼、v d 真空处理装置，轧后控冷采用国际先进技术，而其能直供 炉卷轧制的3 2 5 0 m m 超宽板坯连铸机采用的是德国西马克技术。轧钢系 统拥有亚洲最大的步进梁式加热炉，炉卷轧机引进意大利技术，并具有 液压厚度自动控制、板型控制等多项先进的工艺技术，整条生产线自动 化水平高、产品质量好，工艺技术和板带产品综合质量均达到国际先进 水平。 炉卷车间所用板坯，由板坯库经上料辊道或从连铸机直接经运输辊 道输送到加热炉前。冷装或热装的板坯在炉前输送辊道上测长、测宽后， 按照布料要求在炉前辊道上准确定位，然后根据不同板坯的长度、宽度 及入炉温度由装钢机按要求将其送入炉内指定位置。板坯入炉后，在炉 内固定梁和活动梁的相对运动下，逐渐从炉尾运送到炉头，并在此过程 中按照加热制度进行加热。当板坯运送到出炉端、温度达到目标出炉温 度并且轧机发出要钢信号时，出钢机将加热好的板坯从炉内托出，放到 出炉辊道上，送往轧机。当设备出现故障板坯无法轧制时，回炉板坯经 剔除辊道运送至板坯贮运区。 出炉板坯经粗除鳞机除鳞后送往炉卷轧机，此时炉卷轧机机前推床 处于最大开口度，准备接钢。当板坯到达机前推床，进行对中和测宽， 确认无误后，进入立辊和四辊炉卷轧机轧制。根据二级计算机模型设定 的轧制规程进行立辊和炉卷轧机的可逆轧制，将厚度为15 0m m 的板坯轧 制为开始卷轧所需的2 5 m m 厚。若生产的产品需待温轧制时，中间坯将 在轧机输入、输出辊道上摆动，达到要求的再开轧温度后，直接进入卷 轧模式。中间坯轧制完成后，头尾剪切系统开始工作，确定最佳头、尾 剪切位置，并在滚筒式飞剪处进行自动切头尾操作。切完头尾的钢板便 于穿带，进入卷取炉开始卷轧，轧件出轧机后经前夹送辊低速进入机前 卷取炉卷取，建立起一定张力后进行高速轧制。在整个轧制过程中，液 压a g c ( 厚度自动控制) 根据模型和测厚仪反馈信号设定辊缝，进行厚 4 度精度的控制；液压a w c ( 宽度自动控制) 根据测得的宽度反馈值进 行宽度自动控制，将宽度控制到目标宽度。同时，炉卷轧机液压弯辊和 轧辊热凸度系统投入，进行板形控制；轧辊之星进行钢板表面质量的控 制。经若干道次往复轧制，钢板厚度达到目标厚度后离开精轧机，被切 分成几块母板，进入层流冷却装置。根据p d i 设定值和实际检测的终轧 温度反馈值，层流冷却系统自动设定水量大小，将板带冷却到目标终冷 温度，以获得优良的性能指标。板带从层流冷却装置出来后，进入四重 九辊式热矫直机进行矫直，矫直完的钢板进行喷印标识，便于生产线上 钢板的跟踪。之后进入冷床冷却，冷却时间根据钢板厚度、上冷床前的 钢板温度以及下冷床的温度要求，通过调整滚盘转速控制。钢板温度达 到12 0 以下后，在圆盘剪输入辊道上进行对中和投影画线，然后进入圆 盘剪进行边部剪切，切边后的钢板进入定尺剪切成6 18 米的定尺钢板， 需要取样的在定尺剪处进行取样，之后进行标识、堆垛，由收集台架送 入成品库。如果一些薄规格的钢板板形由于剪切和冷却产生变形，则送 到冷矫直机进行矫直；钢板表面有缺陷的钢板送到翻板机进行检查修磨， 然后通过过跨小车送入成品库。用图表示以上生产工艺流程如下【2 0 2 4 j ： 图2 1 生产工艺流程图 5 2 2 炉卷接口目标 接口系统的主要目标是满足m e s 提出的接口需求，保证m e s 所需 数据及时、准确、可靠的传送，同时负责把m e s 的指示准确、及时、可 靠的传送给二级系统；并对现有二级系统进行相关适应性的变动，实现 过程控制系统与m e s 系统的有效集成，并且在保持原有系统功能的条件 下实现m e s 系统所必需的过程实绩数据的生成与传递，最终确保生产工 艺过程系统具备实现m e s 整体信息化功能。 2 3 炉卷接口的主要功能 根据以上系统的主要目标，接口系统的功能可以概括如下： ( 1 ) 接口系统负责轧机二级系统与m e s 系统的编码转换。 ( 2 ) 接口系统负责传递m e s 的生产指示至二级系统。 ( 3 ) 接口系统负责收集轧线二级生产实绩信息。 ( 4 ) 接口系统负责传递轧制二级生产实绩信息至m e s 。 ( 5 ) 接口系统负责增加和修改与接口相关的二级系统界面。 接口系统负责与接口相关的二级系统适应性改变。 2 4 炉卷接口需求 2 4 1 扎制计划接口需求 ( 1 ) 接口系统负责接收从三级系统的轧制命令【1 6 ，17 1 ，并且通过与现 有二级系统的配合，自动生产轧制所需的s p d i 、s p d i c h m 等其他信息； 具体的轧制命令数据项参见正式的m e s 与轧制l 2 的外部接口文档。 ( 2 ) 接口系统能够接收从三级系统的轧制删除命令，删除二级系统 中相应数据库中的相应信息，主要是p d i 库中的s l a b 、s l a b c h m 、s p d i 以及s p d i c h m 表中相应板坯信息。 ( 3 ) 接口系统能够对二级系统进行相应的修改，把三级系统的母板 切割指示信息集成至现有二级系统，并且在正常情况下，二级操作工按 照计划指示进行母板切割。 ( 4 ) 接口系统能够对二级系统进行相应的修改，把三级系统的子板 切割指示信息集成至现有二级系统，并且在正常情况下，二级操作工按 照计划指示进行子板切割。 ( 5 ) 接口系统能够把二级系统要求轧制数据重新请求的信息，发送 给三级系统；三级系统再把该板坯或者是所有未装炉的板坯信息的轧制 6 数据重新发送给二级系统。具体的数据项参见正式的m e s 与轧制l 2 的 外部接口文档。 2 4 2 轧辊接口需求 ( 1 ) 接口系统负责接收从三级系统的更换轧辊命令，并且把相关换辊 信息传送到二级系统；再由二级操作工进行人工确认后，更新二级系统 的轧辊信息。具体的数据项参见正式的m e s 与轧制l 2 的外部接口文档。 ( 2 ) 接口系统能够把二级系统要求进行轧辊数据重新请求的信息，发 送给三级系统；三级系统再把最近该机架的换辊信息、或者是指定轧辊 的信息重新发送给二级系统。具体的数据项参见正式的m e s 与轧制l 2 的外部接口文档。 ( 3 ) 在更换轧辊时，接口系统需对现有二级系统进行适应性的改动， 需填入换辊原因代码以及相关轧制注释，并负责把换辊的实绩信息，发 送给三级系统。具体的数据项参见正式的m e s 与轧制l 2 的外部接口文 档。 2 4 3 上料接口需求 ( 1 ) 当天车吊运板坯，进入坯料上料台架后，能够接收从三级确认后 的刚进入坯料上料台架的板坯信息，并且负责把信息传递给轧制二级系 统，通知二级系统上料完成；其中从三级发送的确认板坯上料信息主要 包括：板坯号、装入上料台架的位置等信息，最终的数据项以正式的m e s 与轧制l 2 的外部接口文档。避免现有加热炉操作工需要根据相关纸质 材料，才能确认上料板坯信息，并且从h m i 上通知二级系统的状况。 ( 2 ) 在上料台架安装摄像头，实行上料人工照核。 ( 3 ) 当板坯从上料台架进入炉前辊道时，接口系统负责把刚进入辊道 的板坯信息发送给三级系统，便于三级系统确认后，通知加热炉二级系 统。 ( 4 ) 从上料台架可以剔除。 2 4 4 主轧岗位接口需求 ( 1 ) 当板坯正常轧制完成后，接口系统负责把最近的板坯轧制信息传 送给三级系统，其中信息主要有：其中信息主要有：钢板号，板坯号， 轧制类型，板坯尺寸，板坯厚度，板坯宽度，板坯长度，板坯重量( 计 算) ，板坯钢种等级代码( 实绩) ，板坯生产种类代码( 实绩) ，出钢记号， 7 出炉时间，轧制开始时间，轧制结束时间，总轧制时间，粗轧总轧制道 次数等信息。最终的数据项需参见正式的m e s 与轧制l 2 的外部接口文 档。 ( 2 ) 当板坯从加热炉出炉后，接口系统能够根据加热炉的二级系统把 出炉的板坯信息通知轧制二级系统，由二级系统自动创建下一块待轧制 坯信息。避免现有加热炉出炉后，需由加热炉操作工通知主轧出炉的板 坯，并且由主轧从h m i 画面中手动通知创建待轧制坯信息。 ( 3 ) 接口系统需根据生产实际情况，对二级系统界面进行调整，允许 在主轧的副操界面上，由操作工对板坯轧制后的厚度信息进行修正，主 要是根据热矫直后热卡测量的结果信息修正。避免现有二级系统模型设 定的轧厚和实际轧厚之间的误差。 ( 4 ) 接口系统需修改剔废操作界面，主要包含剔除原因、返回的去向等 信息。 ( 5 ) 接口系统需保留原二级系统由于现场实际情况需更改板坯的目标 轧制厚度与宽度的现象，对于原有的轧制后又直接倒回炉的情况，需增 加与加热炉接口。 ( 6 ) 当板坯轧制异常时，接口系统也负责把相应的轧制信息传送给三 级系统，其中对不同的异常类型，具有不同的具体需求，分别描述如下： 当整块板坯轧废时，将从二级界面直接删除，在删除的同时需对 现有二级系统进行适应性的变动，能够把该轧废板坯的信息保存下来和 传送给三级系统。 当部分轧废时，可能前几块母板已正确生成，需把生成的母板信 息保存下来并传送给三级系统。 当由于其他原因，导致自动轧制不能进行时，需人工进行轧制， 这时需对现有二级系统进行适应性的改动，能够把该板坯的相关信息保 存下来。 总之，对于以上异常，需在h m i 上增加画面，用于操作员手工输入 相关轧制与母板信息，以便信息能够传递至下到工序，保持信息和物流 的跟踪同步。 2 4 5 热矫直岗位接口需求 修改画面能够显示从轧制过来的母板信息，并且在操作完成后，能 够把信息往下道工序传递。 8 2 4 6 冷床岗位接口需求 ( 1 ) 接口系统应能根据三级系统的需求，采集板坯进入冷床的实绩信 息，并发送给三级系统。最终的数据项需参见正式的m e s 与轧制l 2 的 外部接口文档。 ( 2 ) 接口系统应能根据实际情况，对二级界面进行修补，以便能够把 轧制删除后的板坯信息，在上冷床之后，通过在h m i 上以手工创建的方 式产生，便于后续的物流跟踪。 ( 3 ) 在下冷床后进入缓冷区，并且从线上临时吊下，接口系统需通知 三级系统，把临时下线的板坯信息发送给三级系统，具体数据项参见正 式的m e s 与轧制l 2 的外部接口文档。 ( 4 ) 当板坯在缓冷区域临时上线时，接口系统需接收三级系统的临时 上线通知，并且负责把相应的板坯信息发送给二级系统，同时修改二级 系统创建新的板坯用于物流跟踪。上线的具体数据项参见正式的m e s 与 轧制l 2 的外部接口文档。 ( 5 ) 在下冷床进入下冷床辊道，由人工指定去向，是去缓冷还是去表 面检查；在去缓冷区后，如果存在临时下线，由人工选择，发送指令通 知三级。 2 4 7 表面检查岗位接口需求 ( 1 ) 接口系统需根据三级系统的需求【”】，在现有二级系统上增加界 面，输入在线表面检查实绩信息。具体数据项参见正式的m e s 与轧制l 2 的外部接口文档( 接口中增加缺陷量) 。 ( 2 ) 安钢提出需对现有二级系统进行改动，提供界面由操作工对板坯 的宽度和厚度信息进行修改，依据的是操作工通过卡尺的测量结果。 ( 3 ) 安钢提出需对现有二级系统进行变动，并提供界面由操作工对钢 种进行改判，并负责将钢种改判的信息往下道工序传递；待磨、待翻、 探伤标准、探伤级别、厚度偏差( 从计划走1 、待矫、待判、待修、待切。 2 4 8 定尺剪岗位接口需求 ( 1 ) 接口系统根据三级系统的需求对二级系统进行适应性的改动，能 把三级的取样信息集成至二级系统，指示操作工作业，并负责把取样的 实绩信息传送给三级系统。具体的数据项参见正式的m e s 与轧制l 2 的 外部接口文档。 9 ( 2 ) 接口系统根据三级系统的需求【1 4 l ，对二级系统进行适应性的改 动，能把三级的成品切割信息集成至二级系统，指示操作工作业。 ( 3 ) 接口系统根据三级系统的需求，在母板切割完成后，产生定尺剪 切割实绩，需在现有二级界面增加界面，界面采用弹出式画面；输入剪 切长度实绩信息；具体的数据项参见正式的m e s 与轧制l 2 的外部接口 文档。 ( 4 ) 切割小于4 5 米视为废钢，不产生钢板号。 ( 5 ) 增加子板判废( 修改二级接口) 。 2 4 9 喷印岗位接口需求 ( 1 ) 接口系统根据三级系统的需求，对二级系统进行适应性的改动， 能把三级的喷印信息特别是新的钢板号经过转换集成至二级系统。 ( 2 ) 接口系统根据安钢需求，自动将在二级产生的喷印信息传送至冷 喷号系统，避免以前需手工多次填写的相关问题。 ( 3 ) 接口系统根据安钢需求，在现场允许的情况下，负责把进入跺板 台的板坯信息传送给三级系统，避免现有需要人工输入的状况。 ( 4 ) 接口系统根据安钢需求，在喷印岗位需提供钢种改判、宽度、长 度、厚度界面，并负责将钢种改判的信息传送给三级系统。 ( 5 ) 待矫、待修待磨、待切、探伤。 ( 6 ) 确认废品( 去掉，三级直接判废) 。 2 4 1o 冷矫岗位接口需求 ( 1 ) 接口系统根据安钢需求，在冷矫岗位需提供钢种改判的界面，并 负责将钢种改判的信息传送给三级系统。 ( 2 ) 修改冷矫界面，自动提供钢板号、钢种以及各种规格供操作工人 工选择。 ( 3 ) 接口系统根据三级需求，在冷矫岗位提供冷矫实绩的录入界面， 包括钢板号、冷矫时间、缺陷以及封锁理由等信息，具体数据项参见正 式的m e s 与轧制l 2 的外部接口文档。 ( 4 ) 接口系统根据三级需求，负责将产生的冷矫实绩，适时传送给三 级系统。 ( 5 ) 接口系统根据安钢需求，在冷矫岗位提供钢种改判界面，并将钢 种改判信息传送给三级系统。 1 0 2 5 本章小结 本章属于数据采集需求介绍章节，主要介绍了钢铁炉卷接口总体需求 状况，钢铁炉卷接口的目标，钢铁炉卷接口的主要功能，其中炉卷接口 需求的各个岗位进行了介绍，主要是轧制计划接口需求，轧辊接口需求， 上料接口需求，主轧岗位接口需求，热矫直岗位接口需求，冷床岗位接 口需求，表面检查岗位接口需求，双边剪岗位接口需求，定尺剪岗位接 口需求，喷印岗位接口需求，冷矫岗位接口需求。 第三章数据采集技术框架 针对安钢用户提出的需求，在与安钢二炼轧多次技术交流的前提下， 提出以下总体设计方案，并且总体设计的基本原则是基于现有二级系统， 对现有二级系统的界面进行完善补充，从而最大可能的实现上层的管理 与现场生产的无缝集成。 3 1 总体解决方案 接口系统的总体解决方案包括独立的接口数据库5 1 、集中数据采集 站、集成二级的操作界面以及对二级系统相关的适应性改变。独立的接 口数据库便于减少对现有系统的干扰，尽量保持现有二级系统的原貌； 集成二级的操作界面便于操作工的操作，避免在系统之间来回切换，提 高生产效率；而对二级系统进行相关适应性的改变使得二级系统能更好 贯彻三级的生产指令，实现过程控制系统与三级m e s 系统的有效集成。 其示意图如下： 图3 1 总体解决方案 1 2 3 2 数据采集的总体架构 前面提到，为便于操作工操作，需要把三级发送的各种指示信息( 主 要是轧制、取样、切割指示等) 能在二级画面中充分反映( 包括各数据 项及状态等) ，对二级发送给三级的进程状态、实息信绩，要求从二级系 统中尽可能自动采集，如不能自动采集则对二级进行适应性改动或者增 加相关的操作画面，并通过操作画面将相关数据人工录入等要求【6 ，7 】；从 业务层次来看，接口系统由以下四大部分构成： ( 1 ) 计划以及实绩信息通讯模块。 ( 2 ) 生产实绩数据采集模块。 ( 3 ) 数据整合模块。 ( 4 ) l 2 系统补充模块。 其中： 计划以及实绩信息通讯模块负责将接口系统合成的实绩数据及作 业状态信息传输给m e s 系统，同时将m e s 的计划信息等下载供接口系 统处理，并在合适时机传送给二级系统，供二级系统使用。 生产实绩数据采集模块负责收集三级系统所需的各种生产实绩信 息，主要通过从现有二级系统中采集各种实绩及状态信息：部分需采集 机构动作信号以及检测信息，为接口系统形成m e s 所需要的生产实绩提 供支持。 数据整合模块将整合l 1 系统各种采集信息、l 2 系统提供的状态及 实绩信息、l 2 补充系统的所提供的信息以及m e s 提供的信息，实现m e s 所需求的