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)藝調節軟件包負責(ze)軋(ya)線上每臺(tai)機(ji)器的(de)(de)調整(zheng)，補(bu)償因(yin)各種原因(yin)引起的(de)(de)偏(pian)差。如圖23-1所示，它(ta)的(de)(de)功(gong)(gong)能是在軋(ya)制前或軋(ya)制過程中(zhong)對軋(ya)機(ji)進(jin)行調整(zheng)。調整(zheng)裝置根據(ju)參(can)考(kao)(kao)信號(hao)(hao)控制執行元件。來自安裝在現場的(de)(de)傳感器的(de)(de)反饋信號(hao)(hao)對調節裝置的(de)(de)參(can)考(kao)(kao)信號(hao)(hao)進(jin)行校準，而后通(tong)過誤差檢測功(gong)(gong)能保證調整(zheng)裝置的(de)(de)可靠(kao)性和準確度。在原始數(shu)據(ju)（包括生產數(shu)據(ju)、工(gong)具尺寸等）、軋(ya)機(ji)數(shu)據(ju)和工(gong)藝數(shu)據(ju)的(de)(de)基礎上建立(li)工(gong)藝數(shu)模，并根據(ju)計算(suan)值調整(zheng)軋(ya)機(ji)，這也就(jiu)是調節裝置的(de)(de)輸入。

工(gong)藝(yi)數模(mo)（圖23-2)由(you)一(yi)定數量的(de)(de)(de)軟件數模(mo)和相關的(de)(de)(de)數據庫文件組成，后者由(you)軋制工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)核心知(zhi)識構成。工(gong)藝(yi)數模(mo)的(de)(de)(de)基(ji)礎是(shi)簡單的(de)(de)(de)算法學原則，模(mo)擬(ni)軋機特性(xing)進行計算：

  1. 計(ji)算有(you)關軋機(ji)調整的數據(ju)，以便(bian)向執(zhi)行元件提供參考信號；

  2. 計算(suan)軋制參(can)(can)數（如電動(dong)機電流值、力(li)能參(can)(can)數）的預期值，以便與數據登錄系統測得的核對(dui)值進行對(dui)比；

  3. 計算軋制過程中其(qi)他更為詳盡(jin)的(de)具有工(gong)藝(yi)針對(dui)性的(de)信息數據。

 組成上述數(shu)(shu)模的(de)核心是(shi)儲存(cun)于數(shu)(shu)據庫內(nei)的(de)工藝(yi)系數(shu)(shu)，這種(zhong)工藝(yi)系數(shu)(shu)通過自適應計算功能測得的(de)數(shu)(shu)據進行(xing)(xing)修(xiu)正(zheng)。這一功能可以提高仿真的(de)準確(que)性，使所執(zhi)行(xing)(xing)的(de)調整更加準確(que)。

 傳感器獲得(de)的數據輸入自(zi)(zi)適應計算系(xi)統(tong)，經過后處理(li)(li)，由數據登錄系(xi)統(tong)提(ti)供其(qi)他單元使(shi)用(yong)，強化(hua)軋(ya)(ya)機上各(ge)個傳感元件之(zhi)間以(yi)及自(zi)(zi)動(dong)化(hua)系(xi)統(tong)各(ge)個單元之(zhi)間的聯(lian)絡(luo)作(zuo)用(yong)，同(tong)時還可以(yi)通過“用(yong)戶友好”接口向軋(ya)(ya)管車間管理(li)(li)人員提(ti)供信息。

  調(diao)節(jie)(jie)軟(ruan)件包通(tong)過上(shang)述功(gong)能（調(diao)整數(shu)據、調(diao)節(jie)(jie)裝置、執(zhi)行(xing)元件、傳感(gan)器、誤差檢(jian)測）構成的(de)內(nei)環調(diao)節(jie)(jie)回(hui)(hui)路(lu)自動(dong)調(diao)整軋機(ji)。相對(dui)于(yu)內(nei)環調(diao)節(jie)(jie)回(hui)(hui)路(lu)而言(yan)，另(ling)有一條外(wai)環控制(zhi)回(hui)(hui)路(lu)，它通(tong)過相應(ying)的(de)功(gong)能分(fen)析(xi)從軋機(ji)上(shang)取得(de)數(shu)據，以(yi)提高軋機(ji)調(diao)整、計算的(de)準確度。該(gai)回(hui)(hui)路(lu)通(tong)常包括操作工和／或(huo)工藝工程(cheng)師(shi)的(de)干(gan)預功(gong)能，根據軋機(ji)上(shang)傳感(gan)器以(yi)及在軋制(zhi)管件上(shang)測得(de)的(de)數(shu)據運(yun)作。

上述調整回路(lu)對諸如執(zhi)行元(yuan)件的(de)參考信號(hao)或調節數模的(de)工藝系數等輸人信號(hao)進行校準(zhun)。這些校準(zhun)操作(zuo)可通過以下方式實現(xian)：

  1. 實時(shi)方式 在快速調(diao)節環路中對所軋的同一根鋼管進行校正處(chu)理，如電動(dong)機速度的調(diao)整或液壓小艙控制(zhi)系統對工具(ju)位置的調(diao)整等；

  2. 前(qian)測后調（Tube-after-Tube Regulation)方(fang)式 對前(qian)一(yi)根鋼管進(jin)行校(xiao)正計算，而對后一(yi)根鋼管進(jin)行調整，壁厚控制環(huan)路就(jiu)屬于這一(yi)種情況；

  3. 逐批(pi)調整(zheng)（Lot-after-Lot Regulation)方(fang)式 軋(ya)完(wan)一批(pi)管子后在統計(ji)的(de)基礎上進行(xing)(xing)調整(zheng)，這種(zhong)校(xiao)正需對為數(shu)頗多的(de)測量(liang)值(zhi)進行(xing)(xing)統計(ji)分析后才能進行(xing)(xing)，在線熱處理工藝中根據質(zhi)量(liang)檢驗報告修正溫度、時間等參數(shu)就(jiu)屬于(yu)這一種(zhong)情況。

二(er)、過程控制(zhi)軟件(jian)包(bao)

 過程(cheng)控制軟(ruan)件包(bao)是車間有關人員對機(ji)(ji)器(qi)運作加(jia)以監控的(de)工(gong)具，在自動控制系統和機(ji)(ji)組運作的(de)人工(gong)監控之間構成一種聯(lian)系。這些軟(ruan)件包(bao)中每一機(ji)(ji)組都作為一個(ge)獨立的(de)單元(yuan)加(jia)以考(kao)慮。

 這些(xie)軟件包由一(yi)些(xie)專門的工(gong)具組(zu)，大(da)部分置(zhi)于具有數(shu)據登(deng)錄功能的同一(yi)機組(zu)上(shang)，實際上(shang)，這些(xie)工(gong)具本(ben)身就是數(shu)據登(deng)錄系(xi)統的模塊(kuai)。

 圖23-3示出過程控(kong)制系(xi)統(tong)功能的基本構成，其具體任(ren)務(wu)如下所述(shu)：

  1. 從軋(ya)機傳(chuan)感器(qi)上取得數據后予(yu)以顯示、記錄（用于以后的檢查調閱）。這些基(ji)礎性功能對自我診斷和故障處理(li)(li)來說特(te)別有用，即實時檢查軋(ya)機的運轉正常與否，若發現軋(ya)制(zhi)狀況不正常，則需(xu)找出原(yuan)因(yin)，及時處理(li)(li)。

  2. 對計(ji)算功能所取得的信息(xi)數(shu)(shu)(shu)據(ju)進行后(hou)(hou)處理后(hou)(hou)，從大量的數(shu)(shu)(shu)據(ju)中提煉少量具(ju)有重要意義的工藝技術數(shu)(shu)(shu)據(ju)，而后(hou)(hou)將這些數(shu)(shu)(shu)據(ju)存儲在一個(ge)專用的數(shu)(shu)(shu)據(ju)庫里，以便進一步分析(xi)，供其他單元使(shi)用。

  3. 當數(shu)據庫的數(shu)據與工藝數(shu)學模型計(ji)算所得的預期數(shu)值出現明(ming)顯(xian)不一致時，運用工藝警報功(gong)能，迅(xun)速加以(yi)校(xiao)正。

  4. 對總軋制狀況穩定性(xing)進行校核(he)，對工藝過程(cheng)的(de)發(fa)展趨勢進行分(fen)析，也可檢測判(pan)斷軋制異(yi)常狀況。

上述功能均可用更簡單方式(shi)顯示(shi)，并通過操縱臺向軋(ya)機操作人員(yuan)提供(gong)信息，這些信息包括以下4部分：

  1. 軋機(ji)在軋制上一(yi)根管(guan)子時的軋制力和張力的數據，軋制每(mei)根管(guan)子后，自(zi)動(dong)更(geng)新顯(xian)示內容；

  2. 循環(huan)使用(yong)過程中經過潤滑(hua)的(de)芯棒溫度，芯棒溫度對(dui)潤滑(hua)質量的(de)影響(xiang)很大，對(dui)軋(ya)制(zhi)狀況也(ye)有顯著的(de)作用(yong)；

  3. 軋制參數（軋制力、電流(liu)等）預期值(zhi)與軋制上一根管子所測數值(zhi)的比較（包括(kuo)芯棒拉力）；

  4. 機(ji)架(jia)間張(zhang)力(li)(li)或(huo)壓力(li)(li)狀況和量值以及(ji)需要(yao)采(cai)取的措施(shi)等(deng)。就過程控制(zhi)(zhi)而言(yan)，MPM軋管機(ji)很重要(yao)的一點就是每機(ji)架(jia)軋輥(gun)的速度(du)要(yao)與鄰近機(ji)架(jia)的軋輥(gun)速度(du)匹(pi)配好。若某(mou)些機(ji)架(jia)軋輥(gun)磨(mo)損過度(du)，軋輥(gun)速度(du)不匹(pi)配，則(ze)會在軋件上(shang)產生機(ji)架(jia)間的張(zhang)力(li)(li)或(huo)推(tui)力(li)(li)。通過對操縱(zong)臺上(shang)實時顯示數據(ju)或(huo)圖形(xing)的分析，有經驗的操作(zuo)人(ren)員就可發現任(ren)何不正常的軋制(zhi)(zhi)狀況，并及(ji)時采(cai)取校正措施(shi)。

三、生(sheng)產監控軟件包

 這(zhe)是一個(ge)為(wei)生(sheng)產計劃、生(sheng)產監(jian)控(kong)(kong)、生(sheng)產維(wei)護和生(sheng)產工藝提(ti)供的(de)自動控(kong)(kong)制系(xi)統(tong)(tong)軟(ruan)件。這(zhe)些(xie)軟(ruan)件包的(de)使用大(da)大(da)提(ti)高(gao)生(sheng)產效(xiao)率，優化軋機管理，提(ti)高(gao)軋管機組(zu)生(sheng)產率。圖23-4示出生(sheng)產監(jian)控(kong)(kong)系(xi)統(tong)(tong)的(de)主要功能(neng)：

  1. 料流跟(gen)蹤 通常按照(zhao)條碼確認(ren)每(mei)根管坯(pi)，辨認(ren)其(qi)在熱軋區和精整(zheng)區的(de)行蹤；

  2. 生產(chan)計(ji)劃 由一個軟件系統(tong)專管(guan)訂(ding)貨合同，優化軋制順序，以(yi)提高產(chan)量(liang)，這是根據用戶確定的(de)(de)(de)優先順序，在(zai)考慮生產(chan)所(suo)(suo)需(xu)的(de)(de)(de)各種工具、更換(huan)工具所(suo)(suo)需(xu)的(de)(de)(de)時間以(yi)及理(li)想的(de)(de)(de)管(guan)坯(pi)長度后確定的(de)(de)(de)；

  3. 生(sheng)產報(bao)(bao)告(gao) 自動計算(suan)產量、故(gu)障時間等(deng)，并按班、按日(ri)、按月(yue)打印報(bao)(bao)告(gao)，通過對這(zhe)些報(bao)(bao)告(gao)的分析，可了解各軋機(ji)機(ji)組中(zhong)急需維護的關鍵區域。

四、工(gong)藝軟件包的布置

  工藝軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)包的(de)性(xing)能(neng)取決(jue)(jue)于(yu)硬件(jian)(jian)和(he)基礎(chu)軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)的(de)應用是否恰(qia)當，每一功能(neng)的(de)分(fen)配層(ceng)次(ci)取決(jue)(jue)于(yu)裝置的(de)特殊條(tiao)件(jian)(jian)和(he)要求。一般來(lai)說，反應快的(de)、較簡單的(de)功能(neng)被(bei)(bei)分(fen)配在(zai)較低(di)層(ceng)次(ci)（如Level0);與(yu)軋機上的(de)傳(chuan)感器以及執行元件(jian)(jian)直接相連、比較復雜(za)的(de)功能(neng)則(ze)被(bei)(bei)分(fen)配在(zai)高一點的(de)層(ceng)次(ci)，例如，把調節軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)包設置在(zai)Level I上，過程控制軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)包和(he)生產監控軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)包則(ze)被(bei)(bei)分(fen)配在(zai)Level II上，如表23-1所(suo)示。