【正文】
識范圍,既要十分懂得工藝過程、設備對象和被處理物件的性能,也要懂得數學方法,還要懂得計算機語言。在這個過程中,軋件被加工處理趨向產品的期望目標值。以前面的熱連軋數學模型為例,有機架道次模型,軋制力模型,軋件溫度模型,軋輥熱凸度模型等。 應用軟件的數學模型部分應用軟件是工藝過程、設備對象和被處理物件的客觀規(guī)律的準確描述,指的就是這部分的功能。二級計算機系統常見系統軟件的技術要求,一般是便于組織,便于開發(fā),便于備份,便于查找故障和追溯工藝狀態(tài)。如下圖所示。二級計算機系統恰恰是實現這一目標的有效工具,以CSP生產線為例(筆者曾經觀察過),(mm),經過一級、二級自動化系統控制機械設備的運行,(mm)、(mm)(mm),可見精度之高。什么樣的控制功能較為復雜呢?鋼鐵生產流程中的成品和半成品制造過程的目標命中控制(一級系統就無法控制了),像熱連軋生產線的卷板厚度控制,煉鋼轉爐吹煉的終點鋼水化學成分和終點溫度控制,都屬于較為復雜的控制功能,必須使用二級計算機系統中的數學模型進行控制,才能夠擺脫因人而異的經驗的局限,大幅度提高控制目標的命中率。一級和二級系統一起構成了一條生產線中某道工序設備中較為完備的自動化控制系統。通常稱為Leve 2 Process Control System,即二級過程控制系統。從設備上講,二級系統包括硬件服務器及其在服務器上運行的系統軟件和應用軟件,以及HMI(人機界面)和相應的通訊網絡設備,組成了二級計算機系統。通俗地說,自動化控制系統好比一個人體,一級是人的肢體,二級是人的大腦,儀表和設備狀態(tài)信號是人的眼睛和感覺器官,三者合一,構成了一個可以根據外部環(huán)境變化而正確做出人體動作反應的現代人。以熱連軋生產線的卷板厚度控制為例,首先收集匯總來料的板坯數據(化學成分、幾何尺寸、軋機機架前的板坯溫度等)軋機的設備數據(如輥徑、標定數據等)和目標數據(卷板目標厚度、公差等)等等,經過數學模型加以計算,得出各個機架的輥縫、軋制力、工作輥轉速、機架間冷卻水量等等設定數值,將這些設定數值下達到一級基礎自動化系統中,從而實現生產線設備的受控運行和物料的受控加入(物料受控加入對煉鋼各工序中更為明顯),使該生產線的產品達到期望的目標值。如果是手動控制,一是控制精度低,二是速度慢。二級計算機系統硬件的技術要求,一般是可靠性高(故障率低),備件來源充足和備件受支持的時間長久,易于維護。四、 二級計算機系統的應用軟件二級計算機系統的應用軟件是二級計算機系統的核心,是它的生命力所在。它根據工藝過程(物理化學反應)、設備對象(設備在溫度、壓力條件變化時的變形等,如軋機機架變形曲線)和被處理物件(如軋件在物理化學處理過程中的晶格變化)的規(guī)律,使用各種數學工具(如微分方程,數學物理方程,有限元法,遞推,逼近等),將各種工藝規(guī)律用數學方法加以描述,從而形成數學模型。精軋機的產品的目標,是產生均勻一致符合精度的軋件幾何尺寸和最后一架軋機后的軋件溫度,以及良好的板型。在軋件行進的過程中,一級系統搜集的現場儀表數據,傳輸給二級系統?,F場計算機維護人員和工藝人員的工作,要為數學模型準備充分的工作條件,保障數學模型的正常工作。那些不信任數學模型技術的觀點,可以想一下,難道鋼鐵冶煉軋制技術比導彈攔截系統,宇宙空間技術,核試驗更為復雜嗎? 應用軟件的非數學模型部分應用軟件的非數學模型部分主要有兩個作用,一是為數學模型服務,為數學模型組織數據。如熱卷板的幾何尺寸(及板型)和力學性能,這些數據的公差范圍。三是設備的數據,如軋機的設備數據(輥徑、標定數據等)。包括兩層含義,一是從一級系統獲取儀表數據,獲得被處理物件的狀態(tài)和設備的狀態(tài)。從上游二級計算機系統中獲取來料物件的數據,如軋機二級計算機系統從連鑄二級計算機獲取來料的板坯數據。u 與三級自動化系統的通訊(如果有的話)。如果有四級系統(ERP),還會從三級系統上傳到四級系統。除了外部其它自動化設備隨時發(fā)出請求和HMI手動啟動某些處理程序之外,二級系統內部的所有程序的啟動都由跟蹤程序來啟動。像CSP,二級系統采集數據的周期是1秒,以板卷號(板坯號)為數據文件名,在整個板