冷軋鍍鋅線全自動(dòng)涂油功能的開發(fā)與應(yīng)用

唐山鋼鐵集團(tuán)信息自動(dòng)化部 盛 琪

0 前言

高強(qiáng)汽車板廠鍍鋅生產(chǎn)線是目前唐鋼冷軋家電板的主要產(chǎn)線，面對(duì)海爾、美的、格力等高端用戶。由于家電板的特殊性，用戶對(duì)涂油量的要求極高，且都有各自的質(zhì)量要求。隨著鋼鐵技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)在工藝生產(chǎn)中起著越來越重的作用，但是在涂油機(jī)傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式中，多數(shù)是用半自動(dòng)的控制方式。高度的自動(dòng)化控制技術(shù)，簡(jiǎn)化了工藝操作流程，以更合理、更科學(xué)的方式控制生產(chǎn)流程和產(chǎn)品質(zhì)量，是未來鋼鐵技術(shù)的發(fā)展方向。

傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式中，操作工需要根據(jù)電子版的生產(chǎn)計(jì)劃手動(dòng)對(duì)每一卷選擇涂油機(jī)是否涂油，并手工輸入上下表面涂油量的設(shè)定值，在生產(chǎn)節(jié)奏緊湊、生產(chǎn)計(jì)劃改變時(shí)經(jīng)常發(fā)生漏涂、錯(cuò)涂等質(zhì)量事故，如果當(dāng)班未發(fā)現(xiàn)，將該批次的產(chǎn)品發(fā)給用戶，檢測(cè)不合格，返廠返工，將會(huì)給公司帶來極大的負(fù)面影響。自從自動(dòng)涂油功能投入生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行以來，從根源上避免了因?yàn)椴僮鞴なд`造成的漏涂、錯(cuò)涂現(xiàn)象，同時(shí)減少了人工成本。同時(shí)由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制計(jì)算大大提升了涂油質(zhì)量和品質(zhì)，更加符合客戶對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

1 整體設(shè)計(jì)方案

針對(duì)用戶對(duì)高端產(chǎn)品越來越高的質(zhì)量要求，本項(xiàng)目通過生產(chǎn)試驗(yàn)、數(shù)據(jù)收集統(tǒng)計(jì)、分析總結(jié)等方法，研究分析了涂油機(jī)的工藝原理和控制機(jī)理，采用以信息化、自動(dòng)化相結(jié)合的手段以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)涂油的改造方案，從而實(shí)現(xiàn)從訂單到排產(chǎn)到生產(chǎn)的自動(dòng)涂油功能，從根源上避免因?yàn)槿藶橐蛩貙?dǎo)致的漏涂、錯(cuò)涂等現(xiàn)象，提高我公司高端產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量。

2 詳細(xì)技術(shù)方案

2.1 信息化數(shù)據(jù)全流程的實(shí)現(xiàn)

要實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼卷從訂單到排產(chǎn)到生產(chǎn)全流程跟蹤的自動(dòng)涂油功能，首先，修改SAP、ODS、MES等各信息化系統(tǒng)和二級(jí)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯和接口，新增加“涂油模式”、“涂油類型”、“涂油代碼”等系統(tǒng)內(nèi)部識(shí)別的字段。當(dāng)銷售人員與客戶簽訂合同后，經(jīng)由SAP系統(tǒng)將訂單信息傳給ODS、MES等系統(tǒng)，生產(chǎn)一貫制人員根據(jù)客戶對(duì)涂油質(zhì)量方面的要求，通過ODS系統(tǒng)做出質(zhì)量設(shè)計(jì)，APS系統(tǒng)生成排產(chǎn)計(jì)劃，MES根據(jù)計(jì)劃信息、訂單信息匹配匯總鋼卷的具體數(shù)據(jù)，最終將含涂油要求信息的PDI數(shù)據(jù)傳給過程自動(dòng)化系統(tǒng)即二級(jí)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)流程如圖1：

圖1 信息化數(shù)據(jù)流程圖

2.2 XML接口數(shù)據(jù)的傳輸

由于唐鋼信息化各個(gè)系統(tǒng)之間的接口都采用傳送XML文件的方式，為了適應(yīng)唐鋼信息化的潮流和方便統(tǒng)一接口，我們這次摒棄了以往的TCP/IP的通信方式，但是如何傳送XML文件并解析文件成了一個(gè)難題。唐鋼信息化系統(tǒng)是采購(gòu)了Tibco中間件，能夠簡(jiǎn)單有效的處理XML文件，但是太過昂貴。我們經(jīng)過技術(shù)研究，覺得可以采用ORACLE的觸發(fā)器調(diào)用存儲(chǔ)過程的方式解決這一難題。

當(dāng)過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)即二級(jí)系統(tǒng)接收MES系統(tǒng)的PDI數(shù)據(jù)時(shí)，由觸發(fā)器觸發(fā)存儲(chǔ)過程對(duì)XML數(shù)據(jù)進(jìn)行解析處理，然后將解析后的數(shù)據(jù)存入本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。向MES系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)觸發(fā)器觸發(fā)存儲(chǔ)過程對(duì)數(shù)據(jù)封裝處理，封裝完成后存入MES系統(tǒng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)表。這樣處理極大的提高了處理效率并且降低了資源開銷。結(jié)構(gòu)如圖2：

圖2 XML數(shù)據(jù)解析圖

2.3 完善涂油控制工藝制度

隨著涂油機(jī)工藝參數(shù)的調(diào)整和固化，長(zhǎng)期客戶的質(zhì)量一貫要求，生產(chǎn)和技術(shù)中心、生產(chǎn)制造部相結(jié)合，制定并完善了涂油工藝制度。舉例如表1所示：

表1 涂油控制工藝制度

2.4 自動(dòng)涂油功能的實(shí)現(xiàn)

增加了由過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)即二級(jí)系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算上下表面涂油量等涂油機(jī)設(shè)定值的功能。二級(jí)系統(tǒng)根據(jù)接收到的生產(chǎn)計(jì)劃中的“涂油模式”、“涂油代碼”、“涂油類型”等信息即可知道客戶的要求，然后對(duì)每卷鋼卷數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，得出最終的上表面和下表面各自的涂油量等設(shè)定值。

修改一、二級(jí)接口，并增加了一級(jí)系統(tǒng)對(duì)涂油機(jī)設(shè)定值的邏輯處理功能。當(dāng)鋼卷上線后，二級(jí)將涂油機(jī)的所有設(shè)定值發(fā)送給一級(jí)，由一級(jí)進(jìn)行邏輯處理對(duì)鋼卷進(jìn)行宏跟蹤，當(dāng)鋼卷焊縫即將到達(dá)涂油機(jī)時(shí)將設(shè)定值自動(dòng)切換，并發(fā)送給涂油機(jī)，涂油機(jī)根據(jù)油箱類型、上下表面各自的涂油量等設(shè)定值自動(dòng)開始執(zhí)行噴涂。

3 應(yīng)用效果

目前已應(yīng)用于唐鋼高強(qiáng)汽車板三條鍍鋅生產(chǎn)線和一條連退線。此功能的投入使用實(shí)現(xiàn)了從訂單到排產(chǎn)到生產(chǎn)的自動(dòng)涂油功能，從根源上避免了因?yàn)槿藶橐蛩貙?dǎo)致的漏涂、錯(cuò)涂等現(xiàn)象，大幅降低非計(jì)劃品數(shù)量，提高我公司高端產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量。我公司產(chǎn)品因性能穩(wěn)定、表面質(zhì)量良好得到客戶的高度評(píng)價(jià)。對(duì)標(biāo)京唐、邯寶等同類企業(yè)，均未實(shí)現(xiàn)涂油機(jī)的全流程自動(dòng)涂油功能。得益于我公司信息化系統(tǒng)的完善，信息化系統(tǒng)為工藝生產(chǎn)和自動(dòng)控制提供了有力地?cái)?shù)據(jù)支撐。目前，此功能尚屬首創(chuàng)，應(yīng)用前景較好。