本文選自省級期刊《工業設計》，《工業設計》雜志是目前國內唯一專業報道工業設計的綜合性期刊。《工業設計》雜志為月刊，國內外公開發行，內頁128P國內統一刊號：CN23-1516/T，國際標準刊號：ISSN1672-7053，全彩精印。

　　摘要：自從解放后，我們國家逐步走向工業建設大潮中。經過工業大煉鋼，我們的鋼鐵產量雖然提升了，但是質量并為改觀。伴隨改革開放的步伐，國外先進的鋼鐵工藝流入國內，加之我國科研人員的不斷努力，如今我國鋼鐵產業做大做強，支持著國民工業的各個行業。在鋼鐵行業的發展下，建筑、汽車、輪船、以及軍工企業等等快速發展起來。質量是一個企業長足發展的命脈，本論為就鋼鐵行業中的熱軋質量設計的相關技術管理進行探討。

　　關鍵字：鋼廠,熱軋技術,管理

　　一、熱軋質量管理----------熱軋數據管理系統

　　1.1熱軋數據管理系統的背景及其結構

　　1.1.1熱軋數據管理系統的背景

　　2008年1月蘇州有色金屬研究院有限公司開始對數據管理系統進行設計并實現由西門子公司的SimaticS7-300、SimaticS7-400系列的PLC，以及各種傳感器和采集卡組成，運行時檢測開卷機、卷取機、主機和操作臺的現場數據，做到將軋制張力、速度、壓力等數字量或模擬量信號和運行、停止這些開關量信號，利用現場總線和電纜送人PLC，這就是熱軋機控制系統。但是該系統需要現場工作人員自己編制相應的軋制規程，但是這樣生產的產品質量并不穩定。基于此，后來又通過增添數據管理系統完善了整個系統的產品質量。

　　1.1.2熱軋數據管理系統的結構

　　一般的熱軋過程控制主要包括兩部分：模型、非模型。模型部分是指對模型的自學習、設定計算、自動計算軋制規程，這些是控制系統的主要功能。對于非模型部分，初始數據獲取、時序控制、數據的采集及處理、物料跟蹤、人機界面(HMI)和其他系統(L1/L3)的聯絡通信。數據管理系統就是針對非模型部分完成其主要功能的，該系統分為兩層：數據管理層和數據采集層。對軋制過程中的工藝數據和實時數據進行監控、歸檔、備份等等，同時對數據進行處理并設定規程、參數的線調用與歸檔，這些是數據管理層的功能。數據采集層是對現場的信號進行發達、濾波、隔離處理后，將其轉換成數字信號，然后傳遞到控制系統。數據采集利用傳感器、采集卡、PLC等設備。其中PLC設備主要是控制模塊、以太網模塊和I/O模塊。一臺PC客戶機和一臺IBM服務器共同組成數據管理層。其中數據管理系統使用了西門子的Wincc，并集成SQLServer2000數據庫對數據庫進行管理功能，并對實現過程進行監控。該系統中使用VC和Step進行編程，利用Windows2000Server操作系統作為服務器。

　　（1）熱軋數據管理的功能

　　該系統對數據的管理可以分為以下兩個功能部分：數據歸檔、查詢、分析以及數據流的管理。數據歸檔時對現場的過程數據進行人工規定及自動、報警、設定參數、計算規程等歸檔；數據分析是針對生產數據來對成品率、生產效率、厚差分布等參數進行分析；數據查詢分為兩種：歷史曲線和報表。用戶可根據需求自定義選擇使用哪種形式。

　　數據流管理分為數據處理、軋線跟蹤、數據采集、設定參數及規程和計算模型的調用這幾項功能。其目的是使過程控制系統中的數據更加流通。數據流表現為兩個方向：一個是自動化系統在生產中的數據利用數據管理系統傳送到模型模塊中；另一個是模型模塊利用模型計算而得到的設定值和規程利用數據管理系統送達自動化系統中。

　　（2）熱軋數據管理的應用效果

　　熱軋數據管理系統應用子在現有設備上以后，通過大量模型調試和數據采集并分析，使得數據管理系統在生產中穩定投入并發揮其作用，不僅提高了產品的穩定性和質量，同時也增強了生產效率。其效果表現在以下方面：通過對控制參數的設定達到提高預報精度，同時對產品質量有很大提高;該系統應用減少了相關工序，這樣便有效的提高了生產的效率；通過該系統，對規程進行優化，從而減少能耗。

　　二、熱軋帶鋼表面的檢測系統

　　熱軋帶鋼的表面一般使用目視檢測方法對其質量檢驗。

　　通常情況下，在鋼板中截取一段有人工檢查其質量，如果發現連續性的質量缺陷應當及時采取相關措施。但是這種檢測方法并不能及時的反應產品質量，極有可能貴下面工序造成生產困難對用戶造成損失。由于帶鋼溫度高，大量的輻射，其表面狀態復雜，多種缺陷，以及輥縫寬度對檢測制約，生產過程中灰塵或水滴影響識別效果等等對使得檢測無法正常進行和完成。

　　近年來，許多國內企業和研究機構針對這一缺陷進行研究。其中VAISIAS和Parsytec是成功的代表，前者用線掃描攝像機檢測系統，后者利用面掃描攝像機檢測系統。兩者都在熱軋線上使用成功。一般對帶鋼表面的檢測使用面掃描攝像技術，因為其能夠對帶鋼的抖搖擺和抖動進行有效克服。

　　2.1熱軋帶鋼表面檢測系統的設計

　　2.1.1硬件設計

　　在系統檢測單元內安裝若干個頻閃燈和攝像頭對產品上下表面進行檢測。在熱軋帶鋼的表面進行檢測室使用“明場”的照明方式，就是照明光線照射出的反射光與攝像頭位置相對應。對于檢測中心線，頻閃燈應該安裝在帶鋼速度的反方向并背離速度方向，攝像頭與帶鋼速度是同向的。根據待檢的產品的最大寬度來決定使用攝像頭的個數。該系統的分辨率是500um，并能夠對帶鋼的全貌進行檢測。

　　2.1.2檢測系統的輔助設施

　　為達到檢測設備的安裝要求對相關設備需要配套改造或新建相關設備。例如檢測設備需要的測量小房及其碰撞框架；對帶鋼的導向并翻板裝置和對翻板的保護裝置；壓縮空氣的吹掃設備以及改造冷輥道。

　　小房底部設有防撞框架，是與小房整體分開，這樣推鋼是避免了對檢測設備的撞擊。此外，為了方便對測量小房的輥道檢修，因此在防撞框架中安裝了便于將其移出的檢修葫蘆。

　　導向翻板設備可以使帶鋼有效的通過輥道段。對于翻板位置的選擇要根據帶鋼的位置來確定其翻轉是水平還是豎直。此外，因防止雜物堆檢測設備的損害，在檢測小房的底部安裝翻板保護裝置。因為層流冷后是檢測系統，冷卻水喝層流的冷卻系統會對識別的效果產生直接的影響，造成識別卻陷，利用壓縮空氣的吹放設備、內冷輥道以及軸流機來消除水霧造成的不利影響。對于下表面的檢測，該系統中使用單獨的風機吹掃，并且每個攝像頭有自己的風機吹掃管道以及冷凝水的導流管，從而保證外部因素不對該檢測系統進行干擾。

　　三、結束語

　　本論文對熱軋機的數據管理系統和熱軋帶鋼檢測系統進行詳細的闡述。數據管理系統的開發及建立對現實生產中過程控制系統穩定拖入運行，并產出高質優良的產品打下基礎。該系統的使用節省人力物力，并提生產效率，符合現代化科技生產的要求。熱軋帶鋼的檢測系統的使用，結束了人工目視檢測的歷史，使得高科技運用到生產的各個環節中去，大大提高產品的質量，生產出令客戶滿意的產品，為現代化建設注入新的活力，科技運用各行各業，使我國鋼鐵產業滿足國內市場并走出國門，走向世界，實現科技強國。

　　參考文獻：

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