CN105290113A - 一种冷轧连续处理线入口钢卷跟踪方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷轧连续处理线入口钢卷跟踪方法，包括通讯接口建立、通讯建立与信号监听、信号接收与解析、信号处理及钢卷跟踪五个步骤。在过程控制计算机和基础自动化控制器之间建立通讯，基础自动化控制器向服务器端指定的通讯端口发送通讯报文，数据端口将接收数据写到数据流，按位解析数据流到与通讯接口内容一致的数据结构中；钢卷动作由基础自动化控制器通讯报文触发，对设备和钢卷动作信号进行处理，记录钢卷变化后的位置；钢卷跟踪模块定义钢卷跟踪段和钢卷跟踪位置，实现钢卷跟踪。本发明实现过程容易，具有更强的通用性和可移植性，可提高二次开发效率，有效解决了钢卷跟踪在基础自动化级实现存在的编程调试不方便和维护困难的问题。

Description

一种冷轧连续处理线入口钢卷跟踪方法

技术领域

本发明属于自动控制领域，特别涉及一种过程控制级的冷轧连续处理线入口钢卷的跟踪方法。

背景技术

冷轧连续处理线入口钢卷跟踪是冷轧生产线处理线控制系统十分重要的功能，入口钢卷跟踪的准确与否直接影响钢卷进入处理线后续的生产。

冷轧生产线的控制系统一般分为三级，包括一级基础自动化系统，二级过程控制系统，三级生产管理系统。目前，国内冷轧连续处理线入口钢卷跟踪通常在一级基础自动化实现，在实际的调试过程中发现，如果入口钢卷跟踪出现与实际情况不同步的情况，修正起来十分麻烦。专利申请号201010197484.5公开的“冷轧过程控制系统人机交互界面上钢卷跟踪方法和装置”，是一种人机界面上的钢卷跟踪方法和装置，主要是通过人机界面的设计实现钢卷的跟踪状态与管理功能。专利申请号为201010534654.4的“冷轧处理线焊缝跟踪和物料跟踪系统”、专利申请号为201210121854.6的“一种处理线焊缝跟踪方法和装置”、专利申请号为201110452099.5公开的“用于连续处理线带钢跟踪系统到正常模式的跟踪恢复装置”，都是一种跟踪机组中运行的带钢和焊缝的方法、系统或装置。专利申请号为201220651808.2的实用新型“包装机组钢卷数据跟踪系统”和申请号为201220346448.5提供的“运输链钢卷信息跟踪报警装置”都是基于一级PLC实现。专利申请号201110389362.0公开的“用于热连轧纵切机组的钢卷数据跟踪方法”则是一种热连轧工艺的改进跟踪方法。

以上的跟踪方法或装置，无论实现的是钢卷跟踪，还是带钢跟踪，无论是热轧还是冷轧，都是基于一级基础自动化系统实现，实际生产运行没有问题，但是编程困难，在调试或者维护的过程中，修改十分麻烦，不利于在系统出现问题的情况下生产的快速恢复。

发明内容

本发明提供一种基于冷轧处理线过程控制级实现的冷轧连续处理线入口钢卷跟踪方法，旨在解决冷轧连续处理线入口钢卷跟踪在基础自动化级实现编程调试不方便、维护困难的问题，以提高通用性、可移植性和二次开发效率。

为达此目的，本发明所采取的解决方案是：

一种冷轧连续处理线入口钢卷跟踪方法，其具体方法和步骤为：

1、通讯接口建立

建立入口钢卷跟踪过程控制级和基础自动化级通讯接口，在过程控制级冷轧连续处理线入口钢卷跟踪模块与基础自动化控制器之间建立通讯规约，入口钢卷跟踪模块解析出通讯内容，使钢卷执行规定动作。

2、通讯建立与信号监听

在过程控制计算机和基础自动化控制器之间建立通讯，采用TCP/IP协议，过程控制计算机作为服务器端，监听指定的通讯端口，基础自动化控制器作为客户端，向服务器端指定的通讯端口发送通讯报文。

3、信号接收与解析

当负责接收数据的端口有数据到达时，将数据写到数据流；根据通讯接口，按位解析数据流到与通讯接口内容一致的数据结构中。

4、信号处理

钢卷动作由基础自动化控制器发送的通讯报文触发，信号处理包括设备动作信号处理和钢卷动作信号的处理，设备动作信号处理包括钢卷上到步进梁、梭车、钢卷小车、开卷机及步进梁的移动信号处理；钢卷动作信号处理包括钢卷数据确认、钢卷状态管理、生产计划更新、钢卷位置的移动以及钢卷数据的存储；根据对动作信号的响应，记录钢卷变化后的位置。

5、钢卷跟踪

钢卷跟踪模块定义钢卷跟踪段和钢卷跟踪位置，实现钢卷跟踪；钢卷跟踪段包括步进梁跟踪段、梭车跟踪段、钢卷小车跟踪段以及开卷机跟踪段，且每个跟踪段包含一定数量的跟踪位置；钢卷跟踪位置被定义为键和值的集合，键为钢卷位置编号，值为每一个钢卷位置的对象；钢卷位置编号的定义采用枚举变量的形式，从入口1#步进梁1#卷位开始，到2#开卷机为止；钢卷位置的对象包含物料数据对象的定义，物料数据包括钢卷的卷号、重量、外径、内径以及钢卷的状态信息。

本发明冷轧连续处理线入口钢卷跟踪方法的硬件平台基于计算机，软件平台采用高级编程语言实现。

所述钢卷数据的存储采用共享内存的形式。

本发明的有益效果为：

1、本发明解决了冷轧连续处理线入口钢卷跟踪在基础自动化级实现编程调试不方便、维护困难的问题。

2、本发明方法实现过程容易，具有更强的通用性和可移植性，可极大提高二次开发效率。

具体实施方式

冷轧连续处理线入口钢卷跟踪方法的硬件平台基于计算机，软件平台采用高级编程语言实现。其具体方法和步骤为：

1、通讯接口建立

按照如下接口定义建立通讯接口，根据现场实际情况进行相应调整。

基础自动化按照此接口发送数据，过程控制级的入口钢卷跟踪模块接收该数据，并按照此接口解析数据。

2、通讯建立与信号监听

在过程控制计算机和基础自动化控制器之间建立通讯，采用TCP/IP协议，过程控制计算机作为服务器端，监听指定的通讯端口，基础自动化控制器作为客户端，向服务器端指定的通讯端口发送通讯报文。该通讯的建立过程控制级可采用通讯中间件来实现，或者采用TCP/IP协议编程实现。实现该方法的程序监听程序所在计算机指定的端口有无数据到达。

3、信号接收与解析

如果负责接收数据的端口有数据到达，那么将数据写到数据流。根据通讯接口，按位解析数据流到与通讯接口内容一致的数据结构中。

4、信号处理

钢卷的动作由基础自动化控制器发送的通讯报文触发，信号处理包括设备动作信号处理和钢卷动作信号的处理，设备动作信号处理包括钢卷上到步进梁、梭车、钢卷小车、开卷机及步进梁的移动信号处理；钢卷动作信号处理包括钢卷数据确认、钢卷状态管理、生产计划更新、钢卷位置的移动以及钢卷数据的存储；钢卷数据的存储采用共享内存的形式，相对于文件和数据库的数据存储形式，数据存储和读取速度更快，并且能够保证系统断电情况下的数据能够恢复。根据对动作信号的响应，记录钢卷变化后的位置。

5、钢卷跟踪

为了实现信号处理与钢卷跟踪需要定义钢卷跟踪段与钢卷跟踪位置。钢卷跟踪段的定义包括步进梁跟踪段、梭车跟踪段、钢卷小车跟踪段以及开卷机跟踪段。其中跟踪段包含一定数量的跟踪位置。其中步进梁跟踪段实现对步进梁前进后退以及钢卷上下卷的响应。梭车跟踪段、钢卷小车跟踪段以及开卷机跟踪段实现对钢卷上下卷的响应。钢卷跟踪段定义整体向前向后移动的方法，参数为移动的步数，和现场设备结合，可以形象的理解为步进梁的整体移动或者是钢卷小车或梭车的移动之后，该方法进行相应的处理。

钢卷跟踪位置编号的定义采用枚举变量的形式，从入口1#步进梁1#卷位开始，到2#开卷机为止。如：枚举变量定义为enumAllPlacesDesc:int{EntryPlace1＝0,EntryPlace2＝1,……，PayOffReel2＝14}其中EntryPlace1＝0标识入口1#步进梁1#卷位，依次编号PayOffReel2＝14标识二号开卷机位置。这里假设1#步进梁有6个卷位、2#、3#步进梁各有2个卷位，包括一个梭车，两个上卷小车，两个开卷机共15个位置。

钢卷跟踪位置被定义为键和值的集合，键为钢卷位置编号，值为每一个钢卷位置的对象。钢卷跟踪位置类定义，例如，如果按照步骤1所示的通讯接口，字地址6.1位被置位，并且字地址7.2、7.3为0没有被置位或复位。那么说明1#步进梁1#位置有新上钢卷。该报文被过程控制级钢卷跟踪模块接收与解析，需要调用跟踪模块钢卷跟踪1#步进梁1#位置对象的设置指定位置物料数据方法，将新上物料数据存储在1#步进梁1#位置对象的共享内存中，并按照需求实现其他自定义的功能。

Claims (3)

1.一种冷轧连续处理线入口钢卷跟踪方法，其特征在于：

(1)通讯接口建立

建立入口钢卷跟踪过程控制级和基础自动化级通讯接口，在过程控制级冷轧连续处理线入口钢卷跟踪模块与基础自动化控制器之间建立通讯规约，入口钢卷跟踪模块解析出通讯内容，使钢卷执行规定动作；

(2)通讯建立与信号监听

在过程控制计算机和基础自动化控制器之间建立通讯，采用TCP/IP协议，过程控制计算机作为服务器端，监听指定的通讯端口，基础自动化控制器作为客户端，向服务器端指定的通讯端口发送通讯报文；

(3)信号接收与解析

当负责接收数据的端口有数据到达时，将数据写到数据流；根据通讯接口，按位解析数据流到与通讯接口内容一致的数据结构中；

(4)信号处理

钢卷动作由基础自动化控制器发送的通讯报文触发，信号处理包括设备动作信号处理和钢卷动作信号的处理，设备动作信号处理包括钢卷上到步进梁、梭车、钢卷小车、开卷机及步进梁的移动信号处理；钢卷动作信号处理包括钢卷数据确认、钢卷状态管理、生产计划更新、钢卷位置的移动以及钢卷数据的存储；根据对动作信号的响应，记录钢卷变化后的位置；

(5)钢卷跟踪

钢卷跟踪模块定义钢卷跟踪段和钢卷跟踪位置，实现钢卷跟踪；钢卷跟踪段包括步进梁跟踪段、梭车跟踪段、钢卷小车跟踪段以及开卷机跟踪段，且每个跟踪段包含一定数量的跟踪位置；钢卷跟踪位置被定义为键和值的集合，键为钢卷位置编号，值为每一个钢卷位置的对象；钢卷位置编号的定义采用枚举变量的形式，从入口1#步进梁1#卷位开始，到2#开卷机为止；钢卷位置的对象包含物料数据对象的定义，物料数据包括钢卷的卷号、重量、外径、内径以及钢卷的状态信息。

2.根据权利要求1所述的冷轧连续处理线入口钢卷跟踪方法，其特征在于，冷轧连续处理线入口钢卷跟踪方法的硬件平台基于计算机，软件平台采用高级编程语言实现。

3.根据权利要求1所述的冷轧连续处理线入口钢卷跟踪方法，其特征在于，所述钢卷数据的存储采用共享内存的形式。