本文选自省级期刊《工业设计》，《工业设计》杂志是目前国内唯一专业报道工业设计的综合性期刊。《工业设计》杂志为月刊，国内外公开发行，内页128P国内统一刊号：CN23-1516/T，国际标准刊号：ISSN1672-7053，全彩精印。
摘要：自从解放后，我们国家逐步走向工业建设大潮中。经过工业大炼钢，我们的钢铁产量虽然提升了，但是质量并为改观。伴随改革开放的步伐，国外先进的钢铁工艺流入国内，加之我国科研人员的不断努力，如今我国钢铁产业做大做强，支持着国民工业的各个行业。在钢铁行业的发展下，建筑、汽车、轮船、以及军工企业等等快速发展起来。质量是一个企业长足发展的命脉，本论为就钢铁行业中的热轧质量设计的相关技术管理进行探讨。
关键字：钢厂,热轧技术,管理
一、热轧质量管理----------热轧数据管理系统
1.1热轧数据管理系统的背景及其结构
1.1.1热轧数据管理系统的背景
2008年1月苏州有色金属研究院有限公司开始对数据管理系统进行设计并实现由西门子公司的SimaticS7-300、SimaticS7-400系列的PLC，以及各种传感器和采集卡组成，运行时检测开卷机、卷取机、主机和操作台的现场数据，做到将轧制张力、速度、压力等数字量或模拟量信号和运行、停止这些开关量信号，利用现场总线和电缆送人PLC，这就是热轧机控制系统。但是该系统需要现场工作人员自己编制相应的轧制规程，但是这样生产的产品质量并不稳定。基于此，后来又通过增添数据管理系统完善了整个系统的产品质量。
1.1.2热轧数据管理系统的结构
一般的热轧过程控制主要包括两部分：模型、非模型。模型部分是指对模型的自学习、设定计算、自动计算轧制规程，这些是控制系统的主要功能。对于非模型部分，初始数据获取、时序控制、数据的采集及处理、物料跟踪、人机界面(HMI)和其他系统(L1/L3)的联络通信。数据管理系统就是针对非模型部分完成其主要功能的，该系统分为两层：数据管理层和数据采集层。对轧制过程中的工艺数据和实时数据进行监控、归档、备份等等，同时对数据进行处理并设定规程、参数的线调用与归档，这些是数据管理层的功能。数据采集层是对现场的信号进行发达、滤波、隔离处理后，将其转换成数字信号，然后传递到控制系统。数据采集利用传感器、采集卡、PLC等设备。其中PLC设备主要是控制模块、以太网模块和I/O模块。一台PC客户机和一台IBM服务器共同组成数据管理层。其中数据管理系统使用了西门子的Wincc，并集成SQLServer2000数据库对数据库进行管理功能，并对实现过程进行监控。该系统中使用VC和Step进行编程，利用Windows2000Server操作系统作为服务器。
（1）热轧数据管理的功能
该系统对数据的管理可以分为以下两个功能部分：数据归档、查询、分析以及数据流的管理。数据归档时对现场的过程数据进行人工规定及自动、报警、设定参数、计算规程等归档；数据分析是针对生产数据来对成品率、生产效率、厚差分布等参数进行分析；数据查询分为两种：历史曲线和报表。用户可根据需求自定义选择使用哪种形式。
数据流管理分为数据处理、轧线跟踪、数据采集、设定参数及规程和计算模型的调用这几项功能。其目的是使过程控制系统中的数据更加流通。数据流表现为两个方向：一个是自动化系统在生产中的数据利用数据管理系统传送到模型模块中；另一个是模型模块利用模型计算而得到的设定值和规程利用数据管理系统送达自动化系统中。
（2）热轧数据管理的应用效果
热轧数据管理系统应用子在现有设备上以后，通过大量模型调试和数据采集并分析，使得数据管理系统在生产中稳定投入并发挥其作用，不仅提高了产品的稳定性和质量，同时也增强了生产效率。其效果表现在以下方面：通过对控制参数的设定达到提高预报精度，同时对产品质量有很大提高;该系统应用减少了相关工序，这样便有效的提高了生产的效率；通过该系统，对规程进行优化，从而减少能耗。
二、热轧带钢表面的检测系统
热轧带钢的表面一般使用目视检测方法对其质量检验。
通常情况下，在钢板中截取一段有人工检查其质量，如果发现连续性的质量缺陷应当及时采取相关措施。但是这种检测方法并不能及时的反应产品质量，极有可能贵下面工序造成生产困难对用户造成损失。由于带钢温度高，大量的辐射，其表面状态复杂，多种缺陷，以及辊缝宽度对检测制约，生产过程中灰尘或水滴影响识别效果等等对使得检测无法正常进行和完成。
近年来，许多国内企业和研究机构针对这一缺陷进行研究。其中VAISIAS和Parsytec是成功的代表，前者用线扫描摄像机检测系统，后者利用面扫描摄像机检测系统。两者都在热轧线上使用成功。一般对带钢表面的检测使用面扫描摄像技术，因为其能够对带钢的抖摇摆和抖动进行有效克服。
2.1热轧带钢表面检测系统的设计
2.1.1硬件设计
在系统检测单元内安装若干个频闪灯和摄像头对产品上下表面进行检测。在热轧带钢的表面进行检测室使用“明场”的照明方式，就是照明光线照射出的反射光与摄像头位置相对应。对于检测中心线，频闪灯应该安装在带钢速度的反方向并背离速度方向，摄像头与带钢速度是同向的。根据待检的产品的最大宽度来决定使用摄像头的个数。该系统的分辨率是500um，并能够对带钢的全貌进行检测。
2.1.2检测系统的辅助设施
为达到检测设备的安装要求对相关设备需要配套改造或新建相关设备。例如检测设备需要的测量小房及其碰撞框架；对带钢的导向并翻板装置和对翻板的保护装置；压缩空气的吹扫设备以及改造冷辊道。
小房底部设有防撞框架，是与小房整体分开，这样推钢是避免了对检测设备的撞击。此外，为了方便对测量小房的辊道检修，因此在防撞框架中安装了便于将其移出的检修葫芦。
导向翻板设备可以使带钢有效的通过辊道段。对于翻板位置的选择要根据带钢的位置来确定其翻转是水平还是竖直。此外，因防止杂物堆检测设备的损害，在检测小房的底部安装翻板保护装置。因为层流冷后是检测系统，冷却水喝层流的冷却系统会对识别的效果产生直接的影响，造成识别却陷，利用压缩空气的吹放设备、内冷辊道以及轴流机来消除水雾造成的不利影响。对于下表面的检测，该系统中使用单独的风机吹扫，并且每个摄像头有自己的风机吹扫管道以及冷凝水的导流管，从而保证外部因素不对该检测系统进行干扰。
三、结束语
本论文对热轧机的数据管理系统和热轧带钢检测系统进行详细的阐述。数据管理系统的开发及建立对现实生产中过程控制系统稳定拖入运行，并产出高质优良的产品打下基础。该系统的使用节省人力物力，并提生产效率，符合现代化科技生产的要求。热轧带钢的检测系统的使用，结束了人工目视检测的历史，使得高科技运用到生产的各个环节中去，大大提高产品的质量，生产出令客户满意的产品，为现代化建设注入新的活力，科技运用各行各业，使我国钢铁产业满足国内市场并走出国门，走向世界，实现科技强国。
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