包钢宽厚板铸机二级系统的设计与实现

王静宇　籍晓宇

摘 要：本文针对包钢宽厚板现代化生产的需要，通过引进吸收并改进外方的设计，从而达到适应本厂的生产实际需要，借助计算机信息管理这个平台，实现一级系统，二级系统，三级系统这三级系统生产的有序化。提高了产品成材率，有效节约成本，加快了生产节奏。通过二级计算机计算将最优设定值通过PLC最终指导生产，再经过PLC收集生产数据，通过二级计算机对生产数据的分析，给出产品的质量数据评定。最后通过对大量的生产数据的对比，优化二级模型数据。

关键词：二级系统；模型；计算

中图分类号：TP315

包头钢铁集团公司作为一个传统的长流程钢铁企业，面对经济全球化的挑战，为了实现跨越式发展的目标，建设了宽厚板现代化生产线，工艺装备实现大型化、紧凑化、自动化。同时为了实现1000万吨的这一巨大跨越，包钢借助信息化这个国际先进的管理平台，充分利用先进的技术成果，提高企业发展的质量和效益。为此包钢在宽厚板铸机生产线采用DANIELI铸坯优化控制系统，生产高质量的中厚板板坯。在此条生产线上电器PLC同计算机二级系统融合成一个统一的整体，密不可分。真正的将现代计算机技术应用到了实际工业生产之中。

1 系统组成

连铸二级系统能够改善铸坯质量、提高产量、增加金属收得率和提高连铸比，应用人工智能控制的，加强对连铸质量的预报和控制。例如：二级模型可以监督板坯切割过程并使损失降至最小，通过使用交替数字和长度修改切割程序，以便給出“最合适”的产品长度；二级模型还可以给出一个灵活的冶炼数据库，确保二级工艺控制的最佳结果，指导生产；二级模型还可以通过每个过程变量的对板坯不同影响，以不同方式生产出的板坯的质量。对于每次浇铸来说，可能定义各过程变量的优化值，或各变量（原则）之间的关系：通过过程工作站（PWS）完成。

在浇铸过程中，质量控制系统（QCS）模型从数据库读取这些优化原则和优化值，然后对从工艺过程中接收的实际值进行实时检测。连铸二级系统是一个较为复杂的系统，包括多个模型设计，它是连铸自动化的重要组成部分，可以说离开它整个连铸机将处于半自动化状态。同时，它大大地减轻了操作人员的工作负担。

一级、二级、三级这三个系统结合在一起构成了一个完整的生产体系，三者缺一不可。而二级作为一级与三级的中间纽带，起到了一个承上启下的作用，显得尤为重要，它既要确保将三级的PDI数据准确无误地传送到一级，又要获取一级的实时数据然后传送到三级。所以我们要不断总结经验，努力使连铸二级系统更加完善，确保生产正常稳定进行。

2 系统设计与实现

因为现场环境比较差，如果二级服务器死机极有可能导致整个铸机设备损坏，或生产的板坯质量也问题，更严重的会造成人员人身伤害，所以服务器采用NEC公司的容错服务器，硬盘采用raid1镜像，容错性达到观看视频无间隙切换，型号为NEC express5800/320Fd-LR，电源，内存，硬盘，主板包括机箱均为双冗余结构。共8个网卡（每台机器4个）网卡配置也是双机互为镜像。

服务器和工作站介绍：（1）二级服务器。负责冶炼、生产和辅助数据库的主机；进程运行环境（管理员、模型、通讯驱动）；与PLC、三级之间的通讯。（2）OWS（操作员工作站）。显示通过服务器从PLC接收到的生产数据；允许操作工给出生产命令（钢水开始、停止…）到服务器进程；显示服务器生产结果（操作命令和生产事件的同一个结果）；允许操作员插入手动插入的信息；允许操作员产生、浏览和打印相关区域的生产报告。（3）PWS（工艺工作站）。允许操作员到数据库维护冶炼数据（在服务器中）；允许操作员维护生产计划表；允许操作员看各区域的生产状态信息；允许操作员产生、浏览和打印所有生产区域的生产报告。

3 结束语

通过二级系统下发设定值或下发命令通知基础级进行动作，并在生产过程中中期进行数据采样对比反馈后二级在进行对设定值和实际值的对比计算从而得到最优化生产参数并下发给基础级，指导生产，产生高质量板坯，节约钢水，提高铸坯质量。

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作者简介：王静宇（1976-），男，就职于信息办与网络中心，硕士研究生导师，副教授，主要研究方向：云计算与信息安全；籍晓宇（1980-），男，内蒙古包头人，中级网络工程师，研究方向：计算机软件开发与应用。

作者单位：内蒙古科技大学，内蒙古包头 014010；包头钢铁集团连铸连轧厂，内蒙古包头 014010