冷轧镀锌线全自动涂油功能的开发与应用

唐山钢铁集团信息自动化部 盛 琪

0 前言

高强汽车板厂镀锌生产线是目前唐钢冷轧家电板的主要产线，面对海尔、美的、格力等高端用户。由于家电板的特殊性，用户对涂油量的要求极高，且都有各自的质量要求。随着钢铁技术的不断发展，自动化技术在工艺生产中起着越来越重的作用，但是在涂油机传统的生产模式中，多数是用半自动的控制方式。高度的自动化控制技术，简化了工艺操作流程，以更合理、更科学的方式控制生产流程和产品质量，是未来钢铁技术的发展方向。

传统的生产模式中，操作工需要根据电子版的生产计划手动对每一卷选择涂油机是否涂油，并手工输入上下表面涂油量的设定值，在生产节奏紧凑、生产计划改变时经常发生漏涂、错涂等质量事故，如果当班未发现，将该批次的产品发给用户，检测不合格，返厂返工，将会给公司带来极大的负面影响。自从自动涂油功能投入生产稳定运行以来，从根源上避免了因为操作工失误造成的漏涂、错涂现象，同时减少了人工成本。同时由计算机进行控制计算大大提升了涂油质量和品质，更加符合客户对产品的质量要求。

1 整体设计方案

针对用户对高端产品越来越高的质量要求，本项目通过生产试验、数据收集统计、分析总结等方法，研究分析了涂油机的工艺原理和控制机理，采用以信息化、自动化相结合的手段以实现自动涂油的改造方案，从而实现从订单到排产到生产的自动涂油功能，从根源上避免因为人为因素导致的漏涂、错涂等现象，提高我公司高端产品的产品质量。

2 详细技术方案

2.1 信息化数据全流程的实现

要实现对钢卷从订单到排产到生产全流程跟踪的自动涂油功能，首先，修改SAP、ODS、MES等各信息化系统和二级系统的业务逻辑和接口，新增加“涂油模式”、“涂油类型”、“涂油代码”等系统内部识别的字段。当销售人员与客户签订合同后，经由SAP系统将订单信息传给ODS、MES等系统，生产一贯制人员根据客户对涂油质量方面的要求，通过ODS系统做出质量设计，APS系统生成排产计划，MES根据计划信息、订单信息匹配汇总钢卷的具体数据，最终将含涂油要求信息的PDI数据传给过程自动化系统即二级系统。数据流程如图1：

图1 信息化数据流程图

2.2 XML接口数据的传输

由于唐钢信息化各个系统之间的接口都采用传送XML文件的方式，为了适应唐钢信息化的潮流和方便统一接口，我们这次摒弃了以往的TCP/IP的通信方式，但是如何传送XML文件并解析文件成了一个难题。唐钢信息化系统是采购了Tibco中间件，能够简单有效的处理XML文件，但是太过昂贵。我们经过技术研究，觉得可以采用ORACLE的触发器调用存储过程的方式解决这一难题。

当过程自动化控制系统即二级系统接收MES系统的PDI数据时，由触发器触发存储过程对XML数据进行解析处理，然后将解析后的数据存入本地数据库。向MES系统发送数据时，本地数据库触发器触发存储过程对数据封装处理，封装完成后存入MES系统远程数据表。这样处理极大的提高了处理效率并且降低了资源开销。结构如图2：

图2 XML数据解析图

2.3 完善涂油控制工艺制度

随着涂油机工艺参数的调整和固化，长期客户的质量一贯要求，生产和技术中心、生产制造部相结合，制定并完善了涂油工艺制度。举例如表1所示：

表1 涂油控制工艺制度

2.4 自动涂油功能的实现

增加了由过程自动化控制系统即二级系统自动计算上下表面涂油量等涂油机设定值的功能。二级系统根据接收到的生产计划中的“涂油模式”、“涂油代码”、“涂油类型”等信息即可知道客户的要求，然后对每卷钢卷数据进行数学计算，得出最终的上表面和下表面各自的涂油量等设定值。

修改一、二级接口，并增加了一级系统对涂油机设定值的逻辑处理功能。当钢卷上线后，二级将涂油机的所有设定值发送给一级，由一级进行逻辑处理对钢卷进行宏跟踪，当钢卷焊缝即将到达涂油机时将设定值自动切换，并发送给涂油机，涂油机根据油箱类型、上下表面各自的涂油量等设定值自动开始执行喷涂。

3 应用效果

目前已应用于唐钢高强汽车板三条镀锌生产线和一条连退线。此功能的投入使用实现了从订单到排产到生产的自动涂油功能，从根源上避免了因为人为因素导致的漏涂、错涂等现象，大幅降低非计划品数量，提高我公司高端产品的产品质量。我公司产品因性能稳定、表面质量良好得到客户的高度评价。对标京唐、邯宝等同类企业，均未实现涂油机的全流程自动涂油功能。得益于我公司信息化系统的完善，信息化系统为工艺生产和自动控制提供了有力地数据支撑。目前，此功能尚属首创，应用前景较好。