就功能而言，軋管工藝軟件包分為：調節軟件包、過程控制軟件包和生產監控軟件包三類。

一、調節軟件包

  工(gong)藝(yi)(yi)調(diao)(diao)節(jie)(jie)軟件包負責軋(ya)(ya)線上(shang)每臺機(ji)(ji)器的(de)(de)調(diao)(diao)整，補償因各種原因引起的(de)(de)偏差(cha)。如圖23-1所示，它(ta)的(de)(de)功能(neng)是在(zai)軋(ya)(ya)制(zhi)前或(huo)軋(ya)(ya)制(zhi)過程中(zhong)對(dui)軋(ya)(ya)機(ji)(ji)進行調(diao)(diao)整。調(diao)(diao)整裝置(zhi)根據(ju)參(can)考信(xin)號(hao)控制(zhi)執行元件。來自安裝在(zai)現場的(de)(de)傳感器的(de)(de)反饋信(xin)號(hao)對(dui)調(diao)(diao)節(jie)(jie)裝置(zhi)的(de)(de)參(can)考信(xin)號(hao)進行校準，而后通過誤差(cha)檢測功能(neng)保證調(diao)(diao)整裝置(zhi)的(de)(de)可(ke)靠性和準確(que)度。在(zai)原始數據(ju)（包括生產(chan)數據(ju)、工(gong)具尺寸等）、軋(ya)(ya)機(ji)(ji)數據(ju)和工(gong)藝(yi)(yi)數據(ju)的(de)(de)基礎上(shang)建立(li)工(gong)藝(yi)(yi)數模，并根據(ju)計算(suan)值調(diao)(diao)整軋(ya)(ya)機(ji)(ji)，這也就是調(diao)(diao)節(jie)(jie)裝置(zhi)的(de)(de)輸入。

工藝(yi)數(shu)模(mo)（圖(tu)23-2)由一定數(shu)量的軟件數(shu)模(mo)和相關的數(shu)據庫文(wen)件組成，后(hou)者由軋制工藝(yi)的核心(xin)知(zhi)識構成。工藝(yi)數(shu)模(mo)的基礎是(shi)簡單的算法學原則，模(mo)擬軋機特性進行計算：

  1. 計算有(you)關軋機調整的數據，以便向(xiang)執(zhi)行元件(jian)提(ti)供參考(kao)信號；

  2. 計算(suan)軋制參(can)數(shu)（如電(dian)動機電(dian)流值(zhi)(zhi)、力能參(can)數(shu)）的(de)預期(qi)值(zhi)(zhi)，以便與數(shu)據登錄系統測得的(de)核對值(zhi)(zhi)進行(xing)對比；

  3. 計算軋制過程中其他更為(wei)詳盡的具(ju)有工藝針對性的信息數據(ju)。

 組成(cheng)上述數(shu)(shu)模的核心是儲存于數(shu)(shu)據庫內的工藝系數(shu)(shu)，這(zhe)種工藝系數(shu)(shu)通過自適應計(ji)算功(gong)能測得的數(shu)(shu)據進行(xing)修正。這(zhe)一功(gong)能可以(yi)提高仿真的準(zhun)確性，使所執(zhi)行(xing)的調整更加準(zhun)確。

 傳感器獲得的(de)數據(ju)輸(shu)入自適應計算系(xi)統，經過(guo)后處理(li)(li)，由(you)數據(ju)登錄系(xi)統提供其他單元使用(yong)，強(qiang)化軋機上各個傳感元件之(zhi)間(jian)以及自動化系(xi)統各個單元之(zhi)間(jian)的(de)聯絡(luo)作用(yong)，同時還可以通過(guo)“用(yong)戶友好(hao)”接口向軋管車間(jian)管理(li)(li)人員提供信息(xi)。

  調(diao)節(jie)(jie)軟件(jian)(jian)包通過上述功能(neng)（調(diao)整(zheng)數(shu)據(ju)、調(diao)節(jie)(jie)裝(zhuang)置、執行元件(jian)(jian)、傳感(gan)器、誤差檢測）構成的內環調(diao)節(jie)(jie)回路(lu)自動(dong)調(diao)整(zheng)軋(ya)機(ji)。相對(dui)于內環調(diao)節(jie)(jie)回路(lu)而言，另(ling)有一條外環控制(zhi)回路(lu)，它(ta)通過相應的功能(neng)分析(xi)從軋(ya)機(ji)上取(qu)得數(shu)據(ju)，以提高軋(ya)機(ji)調(diao)整(zheng)、計算的準確度。該回路(lu)通常包括(kuo)操作工(gong)和／或(huo)工(gong)藝工(gong)程師的干預功能(neng)，根據(ju)軋(ya)機(ji)上傳感(gan)器以及在軋(ya)制(zhi)管(guan)件(jian)(jian)上測得的數(shu)據(ju)運作。

上述(shu)調(diao)(diao)整回路對諸如執行(xing)元件的參考(kao)信號(hao)或調(diao)(diao)節數(shu)(shu)模(mo)的工藝系數(shu)(shu)等輸人(ren)信號(hao)進行(xing)校準(zhun)。這些(xie)校準(zhun)操作(zuo)可通(tong)過以下(xia)方式實(shi)現：

  1. 實時方式 在(zai)快速調節環路中對(dui)所軋的(de)同(tong)一根鋼管進行校正(zheng)處(chu)理，如電動機速度的(de)調整(zheng)或液壓小艙控制系統對(dui)工具位置的(de)調整(zheng)等；

  2. 前(qian)測后(hou)調(diao)（Tube-after-Tube Regulation)方式 對(dui)前(qian)一根鋼(gang)管進(jin)行校正(zheng)計算(suan)，而對(dui)后(hou)一根鋼(gang)管進(jin)行調(diao)整(zheng)，壁厚控制環路(lu)就屬(shu)于這一種情(qing)況；

  3. 逐(zhu)批調(diao)整(zheng)（Lot-after-Lot Regulation)方式 軋完一(yi)批管子后在(zai)統計(ji)的(de)基礎(chu)上進行(xing)調(diao)整(zheng)，這種校正(zheng)需(xu)對為(wei)數頗多(duo)的(de)測量值進行(xing)統計(ji)分(fen)析后才(cai)能進行(xing)，在(zai)線熱處理工藝中(zhong)根據質(zhi)量檢(jian)驗報告修正(zheng)溫度、時間(jian)等參數就屬于這一(yi)種情(qing)況。

二(er)、過程控制軟(ruan)件包

 過程控制軟件包是車間(jian)有關人(ren)員對機(ji)器運作(zuo)加(jia)以監控的(de)(de)工(gong)具，在(zai)自動控制系(xi)統和機(ji)組運作(zuo)的(de)(de)人(ren)工(gong)監控之間(jian)構成一(yi)種聯系(xi)。這些軟件包中(zhong)每一(yi)機(ji)組都作(zuo)為一(yi)個獨立的(de)(de)單元(yuan)加(jia)以考慮。

 這(zhe)些軟件(jian)包由(you)一些專門的工具(ju)組，大部分置于具(ju)有數據登錄功(gong)能的同(tong)一機組上，實際上，這(zhe)些工具(ju)本身就是數據登錄系統(tong)的模塊。

 圖23-3示出過程控制系(xi)統功能的基本(ben)構(gou)成(cheng)，其具體任務如下(xia)所述：

  1. 從軋(ya)機(ji)傳(chuan)感器(qi)上取得數據(ju)后予(yu)以(yi)(yi)顯示、記錄（用(yong)于以(yi)(yi)后的檢查調閱）。這些(xie)基(ji)礎性功能對自我診斷和故(gu)障處理(li)來(lai)說(shuo)特別(bie)有用(yong)，即實時檢查軋(ya)機(ji)的運轉正常與否，若發現(xian)軋(ya)制狀(zhuang)況不正常，則需(xu)找出原因，及時處理(li)。

  2. 對計(ji)算功能所取(qu)得(de)的(de)信息數(shu)據(ju)進(jin)行后處(chu)理后，從大量的(de)數(shu)據(ju)中提煉少量具有重要意(yi)義的(de)工(gong)藝技術數(shu)據(ju)，而后將這些(xie)數(shu)據(ju)存儲在一(yi)個專用(yong)的(de)數(shu)據(ju)庫里，以便進(jin)一(yi)步分(fen)析，供其他(ta)單元使用(yong)。

  3. 當數據庫的(de)(de)數據與工藝(yi)數學模型計(ji)算(suan)所得的(de)(de)預期數值出(chu)現明顯不(bu)一致時(shi)，運用(yong)工藝(yi)警報(bao)功能，迅(xun)速加以校正。

  4. 對總軋制狀(zhuang)況(kuang)穩定性進行(xing)校核，對工藝過程的發展趨勢進行(xing)分(fen)析，也可檢測(ce)判斷軋制異常狀(zhuang)況(kuang)。

上述功(gong)能均可用(yong)更簡單方式(shi)顯(xian)示，并(bing)通(tong)過操縱臺向(xiang)軋機操作人員提供信(xin)息，這(zhe)些信(xin)息包(bao)括以(yi)下4部(bu)分：

  1. 軋(ya)機在(zai)軋(ya)制(zhi)上一(yi)根管子時的軋(ya)制(zhi)力和張力的數據，軋(ya)制(zhi)每根管子后，自(zi)動更新顯示內容；

  2. 循環使用過(guo)程中經過(guo)潤滑的芯(xin)棒溫度，芯(xin)棒溫度對(dui)潤滑質量的影響很大(da)，對(dui)軋制狀(zhuang)況也有顯著的作用；

  3. 軋制(zhi)(zhi)參數(shu)（軋制(zhi)(zhi)力、電流等）預期值(zhi)與軋制(zhi)(zhi)上一根管子所(suo)測數(shu)值(zhi)的比較（包括芯棒拉力）；

  4. 機(ji)架(jia)間(jian)張力或(huo)壓力狀況(kuang)(kuang)和量值以及需要(yao)(yao)采(cai)取(qu)的(de)措(cuo)施等。就(jiu)過(guo)(guo)程控制(zhi)而言，MPM軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)很(hen)重(zhong)要(yao)(yao)的(de)一點(dian)就(jiu)是每機(ji)架(jia)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)速度要(yao)(yao)與鄰近機(ji)架(jia)的(de)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)速度匹(pi)配(pei)好。若某(mou)些機(ji)架(jia)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)磨損過(guo)(guo)度，軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)速度不(bu)匹(pi)配(pei)，則會在軋(ya)(ya)(ya)件上產生機(ji)架(jia)間(jian)的(de)張力或(huo)推(tui)力。通(tong)過(guo)(guo)對操縱臺上實時顯示(shi)數(shu)據或(huo)圖形的(de)分析，有(you)經驗的(de)操作人(ren)員(yuan)就(jiu)可發現任何不(bu)正常的(de)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)狀況(kuang)(kuang)，并及時采(cai)取(qu)校正措(cuo)施。

三、生(sheng)產監(jian)控軟件包

 這是一個為生(sheng)(sheng)產計劃、生(sheng)(sheng)產監控、生(sheng)(sheng)產維護和(he)生(sheng)(sheng)產工藝提供的自動控制系(xi)(xi)統軟件。這些(xie)軟件包的使用大大提高(gao)生(sheng)(sheng)產效率，優化軋機管(guan)理，提高(gao)軋管(guan)機組(zu)生(sheng)(sheng)產率。圖23-4示出生(sheng)(sheng)產監控系(xi)(xi)統的主要功能：

  1. 料(liao)流跟蹤(zong)(zong) 通常(chang)按照條碼確認每(mei)根(gen)管坯，辨認其在熱軋區和精整區的行蹤(zong)(zong)；

  2. 生產(chan)計劃 由一個(ge)軟(ruan)件(jian)系(xi)統專管(guan)(guan)訂(ding)貨合同，優化(hua)軋制順序，以提高產(chan)量，這是根據用戶確定的(de)(de)(de)(de)優先順序，在(zai)考慮生產(chan)所(suo)需的(de)(de)(de)(de)各種工具(ju)、更(geng)換工具(ju)所(suo)需的(de)(de)(de)(de)時間以及理想(xiang)的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)坯長度后確定的(de)(de)(de)(de)；

  3. 生產(chan)報(bao)告(gao)(gao) 自動計(ji)算產(chan)量、故障時間等，并按(an)班、按(an)日、按(an)月打印報(bao)告(gao)(gao)，通過(guo)對(dui)這些報(bao)告(gao)(gao)的分析，可了(le)解各軋機機組中(zhong)急需維護的關鍵區域。

四、工藝軟件包的(de)布(bu)置

  工(gong)藝(yi)軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)包(bao)(bao)的(de)性(xing)能(neng)取決于硬件(jian)(jian)和(he)基礎軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)的(de)應用是否恰當，每一功(gong)(gong)能(neng)的(de)分(fen)(fen)配(pei)層次取決于裝置的(de)特殊條件(jian)(jian)和(he)要求。一般來說，反應快的(de)、較簡單的(de)功(gong)(gong)能(neng)被分(fen)(fen)配(pei)在(zai)較低層次（如(ru)Level0);與軋機上(shang)的(de)傳感器以(yi)及執行元件(jian)(jian)直接(jie)相連、比較復雜(za)的(de)功(gong)(gong)能(neng)則被分(fen)(fen)配(pei)在(zai)高一點的(de)層次，例(li)如(ru)，把(ba)調節(jie)軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)包(bao)(bao)設(she)置在(zai)Level I上(shang)，過程控制軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)包(bao)(bao)和(he)生產監控軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)包(bao)(bao)則被分(fen)(fen)配(pei)在(zai)Level II上(shang)，如(ru)表(biao)23-1所示。