【文章內(nèi)容簡介】 —— 成品 —— 橫移 —— 鋸切 —— 冷床 —— 描號 —— 搜集 —— 打捆 —— 過磅 —— 入庫（打標(biāo)牌、貼標(biāo) 5 簽） —— 碼垛 —— 發(fā)車 . 軋鋼工藝的發(fā)展前景 目前，我國軋鋼生產(chǎn)的鋼材品種有很多，主要有薄鋼板、鋼帶、無縫鋼管、焊接鋼管、鐵道用鋼、普通大中小型材、優(yōu)質(zhì)型材、冷彎型鋼、線材、特厚鋼板、中厚鋼板等。軋鋼生產(chǎn)的產(chǎn)品如果按鋼材斷面形狀分，可分為：鋼管、鋼板和型鋼。其中型鋼是一種應(yīng)用范圍比較廣泛的鋼材，我國型鋼產(chǎn)量約占鋼材總產(chǎn)量的 25%～ 30%。型鋼按用途又可分為：普通型鋼和專用型鋼；若從斷面形狀分為異型斷面型鋼和簡單斷面型鋼；從生產(chǎn)方式的角度來分，有焊接型鋼、彎曲型鋼和軋制型鋼。板材和帶材也是廣泛應(yīng)用的鋼材，我國的板帶材產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的 45%～ 55%。板帶鋼按應(yīng)用領(lǐng)域分 ,有建筑板、船板、橋板、汽車板、電工鋼板、機械用板等；按照軋制溫度的不同分為熱軋板帶和冷軋板帶；按鋼板按厚度分為：中厚板、薄板和箔材。鋼管的主要用途有建筑用管和石油管道等，我國鋼管產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的 10%～ 15%，鋼管的規(guī)格由外形尺寸及壁厚標(biāo)稱來決定。鋼管從制造角度分為無縫鋼管、螺旋鋼管與直縫鋼管、冷軋鋼管等；若按斷面形狀又分為圓形管、異型鋼管和變斷面鋼管。隨著軋鋼工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，鋼材的生產(chǎn)范圍將不斷擴大，產(chǎn)品品種也會不斷增多。近年來我國有許多有價值的鋼板產(chǎn) 量大幅度增長，其中冷軋硅鋼片 2020 年已達(dá) 萬噸，鍍錫板在 2020 年也已經(jīng)達(dá)到 110 萬噸，管線鋼、石油管、耐火鋼板、冷軋不銹鋼板產(chǎn)量也達(dá)到 55 萬噸 ]5][4[ 。 隨著我國鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的加快，國際鋼鐵市場也競爭激烈，加上對世界環(huán)境要求，軋鋼技術(shù)裝備及技術(shù)軋制趨向高質(zhì)量、高精度、短流程以及智能環(huán)保的方向發(fā)展。這些 進步主要 體現(xiàn) 在生產(chǎn)工藝流程上 ,由于鋼鐵工業(yè)的高速發(fā)展也日益受到資源短缺和環(huán)境保護要求逐漸嚴(yán)格等多方面的制約，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟也就成為鋼鐵企業(yè)走可持續(xù)發(fā) 展的必由之路。同時隨著工業(yè)用戶自身的自動化水平的提高，它們對鋼材生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化和鋼材質(zhì)量要求越來越高。展望未來 , 軋鋼工藝和技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾方面 : 板帶熱連軋生產(chǎn)中 的 壓力調(diào)寬技術(shù)和板形控制技術(shù)的應(yīng)用 , 實現(xiàn)了板寬的 6 自由規(guī)程軋制。棒、 線材生產(chǎn)的粗、 中軋平輥軋輥技術(shù)的應(yīng)用 , 也 實現(xiàn)了部分規(guī)格產(chǎn)品的自由軋制。冷彎和焊管機也可實現(xiàn)自由規(guī)格生產(chǎn)。這些新技術(shù)使軋制過程 變的 柔性化。 利用軋輥 來 進行鋼材生產(chǎn) 因 為 其過程連續(xù)、高效、可控 而 且便于計算機 控制 等 ,在今后相當(dāng) 長 一段 時間內(nèi) ,以輥軋為特 點 的連續(xù)軋鋼技術(shù)仍將是鋼鐵工業(yè)鋼材成型的主流技術(shù) 但軋鋼前后工序的銜接技術(shù)必將有長足的進步。在 20 世紀(jì) ,由于連鑄的 應(yīng)用和發(fā)展 ,已經(jīng)逐步淘汰 了 初軋工序。而 用 連鑄技術(shù) 所 生產(chǎn)的薄帶鋼直接進行冷軋 ,又使連鑄與熱軋工序合二為一。鑄軋的一體化 ,將使軋制工藝流程更加緊湊。同時 ,低能耗、低成本的鑄軋一體化 ,也是棒、線、型材生產(chǎn)發(fā)展的方向。 在熱軋 的 過程中 ,鋼的氧化不僅 要 消耗鋼材與能源 ,同時也 會 帶來環(huán)境的污染 ,并給深加工帶來困難。因此 ,低氧化燃燒技術(shù)和低成本氫的應(yīng)用都成為無氧化加 熱鋼坯的基本技術(shù)。 其中 酸洗除鱗是冷軋 在 生產(chǎn)中 的 最大污染源 , 新開發(fā)的無酸清潔型 (AFC)除鱗技術(shù) , 可 以 使帶鋼表面全無氧化物 ， 光滑并具有金屬光澤。無氧化 (或低氧化 )和無酸除鱗 (氧化鐵皮 )這兩項被稱為綠色工藝的新技術(shù) , 將使軋 制 過程清潔化。 20 世紀(jì)軋鋼技術(shù)取得 了 重大進步的主要 原因 是信息技術(shù)的應(yīng)用。 其中 板形自動控制 , 自由規(guī)程軋制 , 高精度、 多參數(shù)在線綜合測試等高新技術(shù)的應(yīng)用使軋鋼生產(chǎn)達(dá)到 了 全新水平。軋機的控制已開始由計算機模型控制轉(zhuǎn)向 了 人工智能控制 , 并 且 隨著信息技術(shù)的發(fā)展 , 將實現(xiàn)生產(chǎn)過程的最優(yōu)化 ,降低成本。 在軋鋼 的 生產(chǎn)過程中 , 除應(yīng)不斷挖掘鋼材的性能外 , 還要不斷 的 擴大 對 多種鋼材的延伸加工 ,。 如開發(fā)自潤滑鋼板 來 用于各種沖壓件 的 生產(chǎn) ； 減少沖壓廠潤滑油 的 污染 ； 開發(fā)建筑帶肋鋼筋焊網(wǎng)等 , 把鋼材材料 的 生產(chǎn) 和 服務(wù)延伸到各個鋼材使用部門。隨著工業(yè)的發(fā)展和軋鋼技術(shù)的進步 , 軋鋼工藝的裝備水平和自動控制水平不斷提高 , 老式軋機也不斷被各種新型軋機所取代。按照我國走 7 新型工業(yè)化道路的要求 , 軋鋼技術(shù)發(fā)展的重點也轉(zhuǎn)移到可持續(xù)發(fā)展上 , 在保證滿足環(huán)保要求的條件下 , 達(dá) 到鋼材生產(chǎn)的高質(zhì)量和低成本。 6 實現(xiàn)無頭軋制 在棒線材生產(chǎn)上也應(yīng)該廣泛推廣高技術(shù)集成的半無頭、無頭軋制工藝技術(shù)，從而縮短工藝流程，實現(xiàn)真正意義上的軋鋼一火成材，或零火成材，最大限度地節(jié)約能源和降低生產(chǎn)成本。無頭軋制技術(shù)是軋鋼技術(shù)最為理想的工藝形式，代表著當(dāng)今軋鋼的最高技術(shù)水平。無頭軋制技術(shù)與傳統(tǒng)軋制方法相比具有以下幾個優(yōu)點：（ 1） 軋材全長以恒定速度軋制，減少甩尾和迭軋，降低了事故率，提高了軋制 過程的穩(wěn)定性，大大提高了軋機產(chǎn)能和設(shè)備利用率； （ 2） 軋制過程中張力恒定，使軋材斷面波動減少；軋材質(zhì)量均勻一致 ，具有優(yōu) 良的工藝性能、表面質(zhì)量和外形尺寸公差； （ 3） 成品長度不受限制，可根據(jù)交貨要求任意剪切長度，軋材成材率顯著提高； （ 4） 軋件咬人次數(shù)減少，對軋輥的沖擊降低，有利于軋輥以及易損件壽命的提高，總體降低生產(chǎn)成本 ]4[ 。 8 第二章 可編程控制器 PLC 的由來和定義 PLC 的由來 在 PLC 問世之前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是繼電器控制占主導(dǎo)地位。因為繼電器控制系統(tǒng)有著十分明顯的缺點：體積大、耗電多、可靠性差 、運行速度慢、適應(yīng)性差，尤其當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時，就必須重新設(shè)計，重新安裝，造成時間和資金的嚴(yán)重浪費。為了改變這一現(xiàn)狀， 1968 年美國最大的汽車制造商通用汽車公司（ GM），為了適應(yīng)汽車型號不斷更新的需求，以在競爭激烈的汽車制造商中占優(yōu)勢，提出要研制一種新型的工業(yè)控制裝置來取代繼電器控制裝置。 1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）研制出了世界上第一臺 PLC,并再生產(chǎn)中得到應(yīng)用。從此，可編程序控制器這一新的控制技術(shù)迅速發(fā)展起來，而且，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家發(fā)展很快。 PLC 的定義 在 PLC 的發(fā)展過程中，美國電 氣制造商協(xié)會（ NEMA）經(jīng)過 四年的調(diào)查工作，于 1980年首先將其正式命名為 PC（ Programmable Controller）作了如下定義： “ 可編程序控制器是一種數(shù)字式的電子裝置，它使用可編程序的儲存器來存儲指令。并實現(xiàn)邏輯運算、順序控制、計數(shù)、計時和算術(shù)運算等功能，用來對各種機械或生產(chǎn)過程進行控制。 定義強調(diào)了可編程序控制器應(yīng)直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，它必須具有很強的抗干擾能力、廣泛的適應(yīng)能力和應(yīng)用范圍，這是區(qū)別于一般微機控制系統(tǒng)的一個重要特征。 可編程序控制器的發(fā)展歷程及問題和解決對策 可編程序控制器的發(fā)展歷程 可編程序控制器在 20 世紀(jì) 60 年代 出現(xiàn) ，當(dāng)時的可編程序控制器功能很簡 9 單，只有 簡單的 邏輯、定時、計數(shù)等功能；用于可編程序控制器的集成電路 的硬件 還沒有投入大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)， CPU 只 以分立元件組成；存儲器 的 存儲容量 也 有限；用戶指令只有二三十條， 而且 還沒有成型的編程語言 ，機型單一。所以 一臺可編程序控制器 也 最多能替代 200~300 個繼電器組成的控制系統(tǒng)， 但在體積方面，與現(xiàn)在的可編程序控制器相比 卻很大 。 進入 到 70 年代，隨著中小規(guī)模集成電路的生產(chǎn)，可編程序控制器技術(shù)得到 了 很 大的發(fā)展。 這時的 可編程序控制器除 了 邏輯運算外， 還 增加了數(shù)值運算、計算機接口 和 模擬量控制等；軟件開發(fā) 也 有 了 自診斷程序，程序存儲開始使用 EPROM ； 可靠性進一步提高 ，結(jié)構(gòu)上開始有 了 模塊式和整體式的區(qū)分，整機功能 已經(jīng) 從專用向通用過渡。 70 年代后期 到 80 年代初期，微處理器技術(shù)日 益 成熟，單片微處理器、半導(dǎo)體存儲器 開始 進入工業(yè)化生產(chǎn)，大規(guī)模集成電路開始 大量 應(yīng)用。可編程序控制器開始向多處理器 方向 發(fā)展， 這樣 使 得可編程序控制器的功能和處理速度大大 增強，并具有 了 通信和遠(yuǎn)程 I/O 的 能力，增加了多種特殊功能， 比 如浮點運算、查表、列表等，自診斷和容錯技術(shù)也迅速發(fā)展 起來 。 80 年代后期到 90 年代中期，隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及， 以及 超大規(guī)模集成電路、門陣列 和 專用集成電路的迅速發(fā)展，可編程序控制器的 CPU 已經(jīng) 發(fā)展 成 為由 16 位或 32 位微處理器構(gòu)成，處理速度 變得更快，而且 引入了高速計數(shù)、中斷、 PID 、運動控制等功能。使得可編程序控制器 幾乎 能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域， 此時的 可編程序控制器已完全取代了傳統(tǒng)的邏輯控制裝置，以小型機為核心的 DDC （直接數(shù)字控制）控制裝置 和 模擬量儀表控制裝置。由于 聯(lián)網(wǎng)能力 的 增強，既可 與 上位計算機聯(lián)網(wǎng)，也可下掛 FLEX I/O 或遠(yuǎn)程 I/O ，從而 可以 組成分布式 的 控制系統(tǒng)（ DCS ）。 此時的 梯型圖語言和語句表語言 也 完全成熟，基本上標(biāo)準(zhǔn)化， SFC （順序功能圖）語言 開始 普及，專用的編程器 也 被個人計算機和相應(yīng)編程軟件替代，人機界面裝置 漸漸 完善，已能進行對整個工廠的監(jiān)控 和 管理，并發(fā)展了冗余技術(shù)，大大 增 強了可靠性。 進入 到 21 世紀(jì)，可編程序控制器仍保持 著 旺盛的發(fā)展勢頭，并不斷擴大其應(yīng)用領(lǐng)域。目前 的 可編程序控制器主要 優(yōu) 兩個 發(fā)展方向 ：一是綜合化控制系統(tǒng) 方向 ，它已經(jīng)突破 了原有的可編程序控制器的概念， 并 將工廠生產(chǎn)過程控制 10 與信息管理系統(tǒng)密切結(jié)合起來， 可 向上為 MES 和 ERP 系統(tǒng)準(zhǔn)備技術(shù)基礎(chǔ)，這種趨勢會使得 舉步維艱 的 ERP 系統(tǒng) 擁 有堅實的技術(shù)基礎(chǔ)，從而帶來工業(yè)控制的一場變革，實現(xiàn)真正意義上的電子信息化工廠；二是微型可編程序控制器異軍突起，體積 就 如手掌大小， 但 功能可覆蓋單體設(shè)備 以 及整個車間的控制功能，并 且 具備聯(lián)網(wǎng)功能，這種微型化的可編程序控制器使得控制系統(tǒng)可將觸角延伸到工廠的各個角落。隨著世界經(jīng)濟一體化進程的加快，在技術(shù)發(fā)展的同時，發(fā)達(dá)國家更加注重了對可編程序控制器的知識 產(chǎn)權(quán)的保護，國際大型可編程序控制器制造商紛紛加入了可編程序控制器的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織，他們利用許多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建立了符合他們經(jīng)濟利益的技術(shù)保護壁壘 ]7][6][5[ 。 我國可編程序控制器發(fā)展中的問題及對策 目前我國的可編程序控制器發(fā)展主要面臨三大問題。一是技術(shù)層面上的，在國際可編程序控制器迅速發(fā)展的形勢下，我國還沒有具有自主 的 知識產(chǎn)權(quán)，也沒有 能夠參與國際競爭的可編程序控制器產(chǎn)品，原因主要在于我國的整個基礎(chǔ)工業(yè) 都 還有一定 的 差距，如芯片制造、模具加工等方面限制了我們的發(fā) 展。二是競爭層面上的，實際上也是一個經(jīng)濟競爭的問題?，F(xiàn)在 95% 的國內(nèi)市場是 由外國的可編程序控制器產(chǎn)品所占領(lǐng)， 大 、 中 型可編程序控制器中，幾乎全部 是 由國外幾大公司 所 壟斷，隨著我國使用可編程序控制器領(lǐng)域的擴大，市場也 越來越大，然而國外幾 家 大公司幾乎每年都會推出新的產(chǎn)品針對市場，一旦使用了新的產(chǎn)品后，他們就會逐漸的提高產(chǎn)品 的 市場價格 。如果 沒有我國自己的自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品， 我們 在經(jīng)濟競爭中就只能處于被動。三是市場秩序?qū)用嫔系?，隨著改革開放的不斷深入，特別是 在 加入 WTO 后，我國巨大的市場份額極大的吸引了國外的大 公司，他們開拓市場的方法 大多都 是采用大范圍建立代理銷售渠道， 這樣 每個公司的分銷商 和 系統(tǒng)集成商都會有數(shù)十家，甚至上百家， 這就 造成了我國的分銷商、系統(tǒng)集成商之間的激烈競爭，而這些無序的競爭 便 為國際大公司分而治之、獲取穩(wěn)定的高額利潤創(chuàng)造 了 條件。 那么 面對這些問題，我國 的 可編程序控制器的發(fā)展應(yīng)該采取 什么措施呢？ (1) 面對如此大的市場，我國應(yīng)該集中資金和技術(shù)力量，盡快研制出具有 屬于我國自己的 自主知識產(chǎn)權(quán)的可編程序控制器的系列產(chǎn)品，就像以前的家電行業(yè) 11 一樣。 (2)發(fā)揮我國科學(xué)技術(shù)人員 在 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)的優(yōu)勢 ， 從而 擴大可編程序控制器的應(yīng)用領(lǐng)域。特別是 在 我國加入 WTO 后，中國成為 了 “世界制造工廠”的過程正在加速，我國在努力將可編程序控制器應(yīng)用在國民經(jīng)濟 中的 同時，還要憑借技術(shù)和勞動力優(yōu)勢， 將 可編程序控制器 投資到 外商企業(yè)中 進行 應(yīng)用，并逐 步 進入國際可編程序控制器的應(yīng)用市場，讓我國的應(yīng)用技術(shù)形成真正的增值服務(wù)，從而帶動我國相關(guān)成套設(shè)備和軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 。 (3) 在擴大可編程序控制器應(yīng)用的同時，要在軟件集成化上下功夫。針對不同的工業(yè)生產(chǎn)過程，形成具有我國特點的系統(tǒng)集成軟件、人機界面軟件和系統(tǒng)應(yīng)用軟件，在一些我國領(lǐng)先的工業(yè) 行業(yè)中制造出具有核心技術(shù)的系統(tǒng)應(yīng)用軟件。真正形成具有國際標(biāo)準(zhǔn)的、可進行復(fù)制的模塊化軟件。 采取上述策略后，我國就能在可編程序控制器的應(yīng)用上率先實現(xiàn)突