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[摘 要]本文以唐钢第一钢轧厂1810轧机生产线为背景，研究并实现将原控制系统中，习惯的操作方法、已优化的控制参数和工艺参数、已积累的生产运行经验，应用于改造后的系统，大大缩短调试周期，实现热试后所有钢种快速达到稳定生产、快速恢复改造前的品种规格、快速实现产品减薄。
[关键词]钢种扩展 技术改造 高效
中图分类号：U457 文献标识码：U 文章编号：1009―914X（2013）34―0340―01
第一钢轧厂1810轧机生产线是世界上产品最薄、技术含量最高并带有半无头变厚轧制功能的设计能力年产250万吨的热轧薄板生产线，1810线从2003年1月29号热试投产，为公司创造了巨大的经济效益和社会效益。近两年在减薄方面也取得长足进步，薄规格比例逐步提高。
改造后的自动化控制系统与是原来完全不同的控制系统，控制思想、控制方法、控制手段都有极大的差异，新的自动化控制系统的改造一般需要半年左右的调试时间，才能使生产线恢复改造前的品种规格、产量、质量。
一、研究的背景和意义
1810线设备改造是我公司2012年的重点技术改造项目，也是我公司调整品种结构提升产品创效能力的重要举措，我们决不能把这个项目仅仅当作一般的设备改造，而要把它作为提升产品质量的大好机会。
二、技术改造总体思路
1、设计高效稳定的与旧系统相似的人机界面系统。
由于是改造项目，为避免操作人员二次学习以及实际操作带来的不便，使操作工尽快熟悉操作，在HMI系统设计时，在满足功能的前提下，尽量保持与原系统画面的格式布局一致，操作步骤、操作习惯尽量相同，同时对于以前在操作时易出现问题的地方，从易于操作者的角度上，规划了新的操作流程和连锁控制，在新平台上二次开发，极大地提高了操作效率。
2、通过系统集成，将在WINDOWS系统运行的LEVEL2.1系统（提供原始数据管理、提供ERP数据等功能）成功地移植到LINUX平台上，减少了异构系统平台数据通讯量，提高了系统的耦合度和可靠性。
3、采集原有的已取得的工艺、自动控制参数并将充分利用。轧制模型系统中层别文件数据，集中了所有的工艺参数与自动控制参数，经过了十年的不断优化与完善，是1810线最重要的经验财富。通过自行开发技术应用，提取并转化为新的轧制数学模型所用，提高了品种钢开发周期，使调试进度大大加快，使调试周期大大缩短。
4、提取原控制系统中各钢种规格各机架板形控制时弯辊力与PC角的实际值，进行汇总、平均统计、归类制表，在热试初期，由原来的模型计算设定，改为在层别数据表里取已经设定好的弯辊力与交叉角的值，与操作工的介入值以及模型的自学习相结合，以适应板形自动控制功能调试周期长、调试初期轧机设定（主要指轧制力）的精确度不高、薄规格板形控制难的状况。
5、完善轧制模型功能
针对原系统在生产中暴露的一些问题，在新系统中进行完善。特别是以下功能：将两流板坯轧制的自学习（轧制力、温度、宽度）分开，避免了交叉轧制的互相影响；完善了中间辊道的自动冷却功能，使铁素体的轧制容易实现；轧制两流板坯时分别保存轧机调平值，用于下一块的轧制，稳定穿带，保证板形的良好；增加在线负荷分配调整，在线轧钢穿带、轧制、抛钢速度的调整，在线短行程的调整，在线机架间冷却水调整等功能。
三、技术方案与创新成果
1、画面系统是操作工的使用界面，是操作工监视、操控设备最直接最有效的工具和手段。人机界面系统已不仅仅局限于功能的实现，更侧重于风格和友善性，特别是在本次系统改造中，原来系统中的画面操作工已使用了十年，已非常熟悉和习惯，因而决定在新的系统环境下开发移植原来的画面。原来的人机界面系统是在WINDOWS NT系统环境下用iFix开发，新的系统需要在TMEIC的系统环境PASolution下用INTOUCH开发。几十幅画面我们全部进行了移植和完善，基本上保持了原来的操作风格，同时进行了优化和完善，增加了更方便操作工使用的功能。
2、在原控制系统中，LEVEL2.1系统是单独存在的。（作用）。在此次系统改造中将其全部功能融合到二级控制系统中，包括画面和数据通信部分。
3、轧机设定模型是热连轧过程计算机控制中最重要的模型，它负责计算轧机和轧机区的各种设备的物理量，并在轧机能力允许的情况下为粗轧机、精轧机以及轧机区的各种设备提供适宜的设定值，从而保证轧机正常轧制和轧制出高精度的产品。同时轧机设定模型所产生的许多计算结果还是其他模型进行计算的基准，因此轧机设定模型是过程控制的核心。
稳定、可靠、精确的轧机设定模型，可以控制生产节奏、提高轧机作业率、提高产品质量。原系统控制模型由日本三菱提供，改造后的模型由日本TMEIC提供。
轧制模型系统中层别文件数据，集中了所有的符合1810线的工艺参数与自动控制参数，经过了十年的不断优化与完善，是1810线最重要的经验财富。采集原有的已取得的工艺、自动控制参数并将充分利用通过自行开发技术应用，提取并转化为新的轧制数学模型所用，提高了品种钢开发周期，使调试进度大大加快，使调试周期大大缩短。
4、带钢的产品质量主要用板厚、板形、组织性能和表面质量等指标来衡量。轧制过程涉及大量非线性因素，板形受诸如轧制力、轧辊原始凸度、弯辊力、轧制速度、温度分布及来料状况等因素影响。而且，轧制过程的动态特性使得研究中难以考虑所有的影响因素。
PC轧机具有极强的板形控制能力，可以消除中浪、边浪到两肋浪、复合浪等多种不良板形，通过调节辊缝以适应各种不同板形的来料，保证轧后板形良好，板形控制范围扩大到一个平面，使得板形不受轧制力波动的影响。
5、完善轧制模型功能
针对原系统在生产中暴露的一些问题，在新系统中进行完善。特别是以下功能：将两流板坯轧制的自学习（轧制力、温度、宽度）分开，避免了交叉轧制的互相影响；完善了中间辊道的自动冷却功能，使铁素体的轧制容易实现；轧制两流板坯时分别保存轧机调平值，用于下一块的轧制，稳定穿带，保证板形的良好；增加在线负荷分配调整，在线轧钢穿带、轧制、抛钢速度的调整，在线短行程的调整，在线机架间冷却水调整等功能。
6、原系统参数到新系统的转化。
原系统中的模型参数是按照钢种、厚度、宽度以及板坯厚度分类存储小小型机服务器的DRBF内存文件中。新系统中的模型参数存储在ORACLE DATABASE的表中，用EXCEL将整理的模型参数制表，利用ADODB ACTIVE DATA OBJECT 完成对ORACLE DATABASE的连接（CONNNECT）和關闭（CLOSE），利用EXECL的MARCO，自定义不同的功能模块，通过DATAREADER 绑定SQL语句完成对ORACLE DATABASE数据的读取（GET）和更新（PUT）操作，从而完成对数据库数据的读取操作。
四、实施效果
通过这些措施的的实施，效果显著。新钢种的轧制和品种的开发相对比较顺利，到2012年底已稳定开发轧制设备改造前的大部分钢种、规格，并实现了厚度1.2规格的批量稳定生产。
1、钢种：已轧制中碳钢系列SS400、SS400BL、S320X、S280X，低碳钢冷轧料系列SPHC、SPHCB、NSPHCB，高碳钢系列65Mn、40Mn、#45、#50、J55C，中碳钢低合金系列Q345B等。
2产品精度包括厚度、宽度、温度、板形，与改造前比有明显提高，尤其是精轧出口温度FDT、卷取温度CT，都达到FAT（要求95.4%）要求。
[关键词]钢种扩展 技术改造 高效
中图分类号：U457 文献标识码：U 文章编号：1009―914X（2013）34―0340―01
第一钢轧厂1810轧机生产线是世界上产品最薄、技术含量最高并带有半无头变厚轧制功能的设计能力年产250万吨的热轧薄板生产线，1810线从2003年1月29号热试投产，为公司创造了巨大的经济效益和社会效益。近两年在减薄方面也取得长足进步，薄规格比例逐步提高。
改造后的自动化控制系统与是原来完全不同的控制系统，控制思想、控制方法、控制手段都有极大的差异，新的自动化控制系统的改造一般需要半年左右的调试时间，才能使生产线恢复改造前的品种规格、产量、质量。
一、研究的背景和意义
1810线设备改造是我公司2012年的重点技术改造项目，也是我公司调整品种结构提升产品创效能力的重要举措，我们决不能把这个项目仅仅当作一般的设备改造，而要把它作为提升产品质量的大好机会。
二、技术改造总体思路
1、设计高效稳定的与旧系统相似的人机界面系统。
由于是改造项目，为避免操作人员二次学习以及实际操作带来的不便，使操作工尽快熟悉操作，在HMI系统设计时，在满足功能的前提下，尽量保持与原系统画面的格式布局一致，操作步骤、操作习惯尽量相同，同时对于以前在操作时易出现问题的地方，从易于操作者的角度上，规划了新的操作流程和连锁控制，在新平台上二次开发，极大地提高了操作效率。
2、通过系统集成，将在WINDOWS系统运行的LEVEL2.1系统（提供原始数据管理、提供ERP数据等功能）成功地移植到LINUX平台上，减少了异构系统平台数据通讯量，提高了系统的耦合度和可靠性。
3、采集原有的已取得的工艺、自动控制参数并将充分利用。轧制模型系统中层别文件数据，集中了所有的工艺参数与自动控制参数，经过了十年的不断优化与完善，是1810线最重要的经验财富。通过自行开发技术应用，提取并转化为新的轧制数学模型所用，提高了品种钢开发周期，使调试进度大大加快，使调试周期大大缩短。
4、提取原控制系统中各钢种规格各机架板形控制时弯辊力与PC角的实际值，进行汇总、平均统计、归类制表，在热试初期，由原来的模型计算设定，改为在层别数据表里取已经设定好的弯辊力与交叉角的值，与操作工的介入值以及模型的自学习相结合，以适应板形自动控制功能调试周期长、调试初期轧机设定（主要指轧制力）的精确度不高、薄规格板形控制难的状况。
5、完善轧制模型功能
针对原系统在生产中暴露的一些问题，在新系统中进行完善。特别是以下功能：将两流板坯轧制的自学习（轧制力、温度、宽度）分开，避免了交叉轧制的互相影响；完善了中间辊道的自动冷却功能，使铁素体的轧制容易实现；轧制两流板坯时分别保存轧机调平值，用于下一块的轧制，稳定穿带，保证板形的良好；增加在线负荷分配调整，在线轧钢穿带、轧制、抛钢速度的调整，在线短行程的调整，在线机架间冷却水调整等功能。
三、技术方案与创新成果
1、画面系统是操作工的使用界面，是操作工监视、操控设备最直接最有效的工具和手段。人机界面系统已不仅仅局限于功能的实现，更侧重于风格和友善性，特别是在本次系统改造中，原来系统中的画面操作工已使用了十年，已非常熟悉和习惯，因而决定在新的系统环境下开发移植原来的画面。原来的人机界面系统是在WINDOWS NT系统环境下用iFix开发，新的系统需要在TMEIC的系统环境PASolution下用INTOUCH开发。几十幅画面我们全部进行了移植和完善，基本上保持了原来的操作风格，同时进行了优化和完善，增加了更方便操作工使用的功能。
2、在原控制系统中，LEVEL2.1系统是单独存在的。（作用）。在此次系统改造中将其全部功能融合到二级控制系统中，包括画面和数据通信部分。
3、轧机设定模型是热连轧过程计算机控制中最重要的模型，它负责计算轧机和轧机区的各种设备的物理量，并在轧机能力允许的情况下为粗轧机、精轧机以及轧机区的各种设备提供适宜的设定值，从而保证轧机正常轧制和轧制出高精度的产品。同时轧机设定模型所产生的许多计算结果还是其他模型进行计算的基准，因此轧机设定模型是过程控制的核心。
稳定、可靠、精确的轧机设定模型，可以控制生产节奏、提高轧机作业率、提高产品质量。原系统控制模型由日本三菱提供，改造后的模型由日本TMEIC提供。
轧制模型系统中层别文件数据，集中了所有的符合1810线的工艺参数与自动控制参数，经过了十年的不断优化与完善，是1810线最重要的经验财富。采集原有的已取得的工艺、自动控制参数并将充分利用通过自行开发技术应用，提取并转化为新的轧制数学模型所用，提高了品种钢开发周期，使调试进度大大加快，使调试周期大大缩短。
4、带钢的产品质量主要用板厚、板形、组织性能和表面质量等指标来衡量。轧制过程涉及大量非线性因素，板形受诸如轧制力、轧辊原始凸度、弯辊力、轧制速度、温度分布及来料状况等因素影响。而且，轧制过程的动态特性使得研究中难以考虑所有的影响因素。
PC轧机具有极强的板形控制能力，可以消除中浪、边浪到两肋浪、复合浪等多种不良板形，通过调节辊缝以适应各种不同板形的来料，保证轧后板形良好，板形控制范围扩大到一个平面，使得板形不受轧制力波动的影响。
5、完善轧制模型功能
针对原系统在生产中暴露的一些问题，在新系统中进行完善。特别是以下功能：将两流板坯轧制的自学习（轧制力、温度、宽度）分开，避免了交叉轧制的互相影响；完善了中间辊道的自动冷却功能，使铁素体的轧制容易实现；轧制两流板坯时分别保存轧机调平值，用于下一块的轧制，稳定穿带，保证板形的良好；增加在线负荷分配调整，在线轧钢穿带、轧制、抛钢速度的调整，在线短行程的调整，在线机架间冷却水调整等功能。
6、原系统参数到新系统的转化。
原系统中的模型参数是按照钢种、厚度、宽度以及板坯厚度分类存储小小型机服务器的DRBF内存文件中。新系统中的模型参数存储在ORACLE DATABASE的表中，用EXCEL将整理的模型参数制表，利用ADODB ACTIVE DATA OBJECT 完成对ORACLE DATABASE的连接（CONNNECT）和關闭（CLOSE），利用EXECL的MARCO，自定义不同的功能模块，通过DATAREADER 绑定SQL语句完成对ORACLE DATABASE数据的读取（GET）和更新（PUT）操作，从而完成对数据库数据的读取操作。
四、实施效果
通过这些措施的的实施，效果显著。新钢种的轧制和品种的开发相对比较顺利，到2012年底已稳定开发轧制设备改造前的大部分钢种、规格，并实现了厚度1.2规格的批量稳定生产。
1、钢种：已轧制中碳钢系列SS400、SS400BL、S320X、S280X，低碳钢冷轧料系列SPHC、SPHCB、NSPHCB，高碳钢系列65Mn、40Mn、#45、#50、J55C，中碳钢低合金系列Q345B等。
2产品精度包括厚度、宽度、温度、板形，与改造前比有明显提高，尤其是精轧出口温度FDT、卷取温度CT，都达到FAT（要求95.4%）要求。