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(ruan)件包

  工藝(yi)調(diao)(diao)節軟件包負(fu)責軋(ya)線(xian)上每臺(tai)機器(qi)的(de)調(diao)(diao)整(zheng)，補償(chang)因各種原因引起(qi)的(de)偏(pian)差。如圖23-1所示，它的(de)功能是在(zai)軋(ya)制前(qian)或(huo)軋(ya)制過程中(zhong)對軋(ya)機進行調(diao)(diao)整(zheng)。調(diao)(diao)整(zheng)裝置根據(ju)參考信號(hao)控制執行元件。來(lai)自安裝在(zai)現場的(de)傳(chuan)感器(qi)的(de)反饋(kui)信號(hao)對調(diao)(diao)節裝置的(de)參考信號(hao)進行校準(zhun)，而后通過誤差檢測功能保證調(diao)(diao)整(zheng)裝置的(de)可(ke)靠性和準(zhun)確度。在(zai)原始數據(ju)（包括生產(chan)數據(ju)、工具尺寸等）、軋(ya)機數據(ju)和工藝(yi)數據(ju)的(de)基礎上建立工藝(yi)數模，并(bing)根據(ju)計算(suan)值調(diao)(diao)整(zheng)軋(ya)機，這也就是調(diao)(diao)節裝置的(de)輸入(ru)。

工(gong)藝數(shu)模（圖23-2)由(you)一定數(shu)量的(de)軟件(jian)數(shu)模和相(xiang)關的(de)數(shu)據庫文件(jian)組成(cheng)，后(hou)者由(you)軋制工(gong)藝的(de)核心知識構成(cheng)。工(gong)藝數(shu)模的(de)基礎是簡單(dan)的(de)算法(fa)學(xue)原則，模擬軋機特(te)性進行計(ji)算：

  1. 計(ji)算(suan)有(you)關軋機調整(zheng)的數據(ju)，以便向執行(xing)元(yuan)件提供參考信號；

  2. 計算軋制參(can)(can)數(shu)（如電(dian)動機電(dian)流值(zhi)、力能參(can)(can)數(shu)）的(de)預期值(zhi)，以(yi)便與數(shu)據(ju)登(deng)錄系統(tong)測得的(de)核對(dui)值(zhi)進行對(dui)比；

  3. 計(ji)算(suan)軋(ya)制過(guo)程(cheng)中其他更為詳盡的(de)具有工藝針對(dui)性的(de)信(xin)息數據。

 組成上述(shu)數(shu)模的(de)核心(xin)是儲存于數(shu)據庫內的(de)工藝(yi)(yi)系數(shu)，這(zhe)種工藝(yi)(yi)系數(shu)通過自適應計算功(gong)能(neng)測得的(de)數(shu)據進(jin)行修正。這(zhe)一功(gong)能(neng)可以(yi)提高仿真的(de)準(zhun)確性，使所(suo)執行的(de)調(diao)整更加準(zhun)確。

 傳感器獲得的數(shu)據輸入自(zi)適應計算系統(tong)，經過后處(chu)理(li)(li)，由數(shu)據登錄(lu)系統(tong)提(ti)供其他單元使(shi)用，強化軋(ya)機上各個傳感元件之間以及自(zi)動化系統(tong)各個單元之間的聯(lian)絡作(zuo)用，同(tong)時還可以通過“用戶友好”接口向軋(ya)管(guan)車(che)間管(guan)理(li)(li)人員(yuan)提(ti)供信(xin)息(xi)。

  調(diao)(diao)節軟(ruan)件(jian)包(bao)通(tong)過上(shang)述(shu)功(gong)能(neng)（調(diao)(diao)整數(shu)據(ju)、調(diao)(diao)節裝置、執(zhi)行元件(jian)、傳感器、誤(wu)差(cha)檢(jian)測(ce)）構成(cheng)的內環(huan)調(diao)(diao)節回(hui)路(lu)(lu)自(zi)動調(diao)(diao)整軋機(ji)。相(xiang)對于(yu)內環(huan)調(diao)(diao)節回(hui)路(lu)(lu)而言，另有一(yi)條外(wai)環(huan)控制(zhi)回(hui)路(lu)(lu)，它通(tong)過相(xiang)應的功(gong)能(neng)分析從軋機(ji)上(shang)取得(de)(de)數(shu)據(ju)，以(yi)(yi)提(ti)高(gao)軋機(ji)調(diao)(diao)整、計(ji)算的準確度。該回(hui)路(lu)(lu)通(tong)常包(bao)括操作工(gong)和／或工(gong)藝工(gong)程師(shi)的干預功(gong)能(neng)，根據(ju)軋機(ji)上(shang)傳感器以(yi)(yi)及在軋制(zhi)管件(jian)上(shang)測(ce)得(de)(de)的數(shu)據(ju)運作。

上述(shu)調(diao)(diao)整回路對諸如執行(xing)元件(jian)的參考信號或調(diao)(diao)節(jie)數模(mo)的工(gong)藝系數等輸人(ren)信號進行(xing)校(xiao)準。這些校(xiao)準操作可通過以下(xia)方式實(shi)現：

  1. 實時方式 在快速調(diao)節環路(lu)中對所軋的同一根鋼管進(jin)行校正處理，如電動(dong)機速度的調(diao)整(zheng)或液(ye)壓小(xiao)艙控制系統對工具位(wei)置的調(diao)整(zheng)等；

  2. 前(qian)測后(hou)調(diao)（Tube-after-Tube Regulation)方(fang)式 對前(qian)一(yi)根(gen)鋼(gang)管進行(xing)校正(zheng)計算，而對后(hou)一(yi)根(gen)鋼(gang)管進行(xing)調(diao)整，壁厚控制環路就(jiu)屬于這(zhe)一(yi)種情況；

  3. 逐批調(diao)整(zheng)（Lot-after-Lot Regulation)方式(shi) 軋完一批管子后在統計(ji)的基礎上進(jin)行調(diao)整(zheng)，這種(zhong)校正需對為數(shu)頗多的測量值進(jin)行統計(ji)分析后才能(neng)進(jin)行，在線熱(re)處(chu)理工(gong)藝(yi)中根據(ju)質量檢(jian)驗報告修正溫(wen)度、時間(jian)等(deng)參數(shu)就屬(shu)于(yu)這一種(zhong)情況。

二、過(guo)程(cheng)控制軟件(jian)包

 過程(cheng)控制軟(ruan)件包是(shi)車間(jian)有關(guan)人員對機器運作(zuo)加以(yi)監控的(de)工具，在(zai)自動控制系統(tong)和機組運作(zuo)的(de)人工監控之間(jian)構成一(yi)種聯系。這些(xie)軟(ruan)件包中每一(yi)機組都(dou)作(zuo)為(wei)一(yi)個獨(du)立(li)的(de)單元加以(yi)考(kao)慮。

 這些軟件包由一些專門的工(gong)具(ju)(ju)(ju)組，大部分置于具(ju)(ju)(ju)有數據登(deng)錄功能的同一機組上(shang)，實際上(shang)，這些工(gong)具(ju)(ju)(ju)本身就(jiu)是(shi)數據登(deng)錄系統(tong)的模塊。

 圖23-3示出過程控制系統(tong)功能(neng)的基本構成，其具(ju)體(ti)任(ren)務如下所(suo)述：

  1. 從軋(ya)機傳感(gan)器上取得數(shu)據后(hou)予以顯(xian)示、記(ji)錄(lu)（用(yong)于以后(hou)的檢查調閱(yue)）。這些基礎性功能對自我(wo)診(zhen)斷(duan)和故障處理(li)來說特別有用(yong)，即實時檢查軋(ya)機的運轉正(zheng)常與否，若發現軋(ya)制狀況不(bu)正(zheng)常，則需找(zhao)出原因，及時處理(li)。

  2. 對計(ji)算功(gong)能(neng)所取得(de)的(de)信息數(shu)據(ju)(ju)進行后(hou)處(chu)理(li)后(hou)，從大(da)量的(de)數(shu)據(ju)(ju)中(zhong)提煉少量具(ju)有重要意義(yi)的(de)工藝技(ji)術(shu)數(shu)據(ju)(ju)，而后(hou)將這些數(shu)據(ju)(ju)存(cun)儲在一個專用的(de)數(shu)據(ju)(ju)庫里(li)，以便進一步分(fen)析，供其他單元使(shi)用。

  3. 當數(shu)(shu)據(ju)庫的數(shu)(shu)據(ju)與工藝數(shu)(shu)學模型計算所得的預(yu)期數(shu)(shu)值出現明顯不一致時，運用工藝警報功能，迅速加(jia)以校正。

  4. 對總軋制(zhi)狀(zhuang)況穩定性(xing)進行校核，對工藝過程的發(fa)展趨勢進行分析，也(ye)可檢測判斷(duan)軋制(zhi)異常(chang)狀(zhuang)況。

上述功(gong)能均可(ke)用更簡(jian)單方式顯示(shi)，并(bing)通過操縱臺向(xiang)軋機操作人員提供(gong)信息，這(zhe)些(xie)信息包括以下4部分：

  1. 軋機在軋制上一根管(guan)子時(shi)的軋制力和(he)張力的數(shu)據，軋制每根管(guan)子后，自動(dong)更新顯(xian)示內容；

  2. 循(xun)環使用過(guo)程中經過(guo)潤滑的(de)(de)芯棒溫度，芯棒溫度對潤滑質量的(de)(de)影(ying)響很大，對軋(ya)制狀(zhuang)況也(ye)有顯(xian)著的(de)(de)作用；

  3. 軋(ya)制(zhi)參數（軋(ya)制(zhi)力、電流(liu)等）預期值(zhi)與軋(ya)制(zhi)上(shang)一根管子所測(ce)數值(zhi)的比較（包(bao)括芯棒拉力）；

  4. 機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)間張力或壓力狀況和量值以(yi)及需要采取(qu)的(de)(de)措施等。就過(guo)程控(kong)制而言，MPM軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)(ji)(ji)(ji)很重要的(de)(de)一點就是每機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)軋(ya)(ya)(ya)輥的(de)(de)速度(du)要與鄰近機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)的(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)輥速度(du)匹配(pei)好。若某(mou)些機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)軋(ya)(ya)(ya)輥磨損過(guo)度(du)，軋(ya)(ya)(ya)輥速度(du)不匹配(pei)，則會在軋(ya)(ya)(ya)件(jian)上產生機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)間的(de)(de)張力或推力。通(tong)過(guo)對操縱臺上實時顯示(shi)數據或圖形的(de)(de)分析，有經驗的(de)(de)操作人員就可(ke)發現任何(he)不正(zheng)常(chang)的(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)制狀況，并及時采取(qu)校正(zheng)措施。

三、生產監控(kong)軟件包

 這是一個為(wei)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)計劃(hua)、生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)監控、生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)維(wei)護和生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)工藝提供的自動控制系統(tong)軟件。這些軟件包(bao)的使(shi)用大(da)大(da)提高生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)效率，優化(hua)軋(ya)機管(guan)理，提高軋(ya)管(guan)機組生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)率。圖23-4示(shi)出(chu)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)監控系統(tong)的主要功(gong)能：

  1. 料流跟蹤 通(tong)常按照條碼確認(ren)每根管坯，辨認(ren)其在(zai)熱軋區(qu)和精整區(qu)的行蹤；

  2. 生產(chan)計劃 由(you)一個(ge)軟(ruan)件系統專管訂貨合同，優(you)化(hua)軋制(zhi)順序(xu)，以(yi)(yi)提(ti)高產(chan)量，這(zhe)是根據用(yong)戶確定的優(you)先順序(xu)，在考慮生產(chan)所需的各種工具、更換工具所需的時(shi)間以(yi)(yi)及理想的管坯長度后確定的；

  3. 生產(chan)報(bao)告 自動計算產(chan)量、故障時間等，并按(an)班、按(an)日、按(an)月(yue)打印(yin)報(bao)告，通過對(dui)這些報(bao)告的(de)分析，可了(le)解各軋機機組中(zhong)急需維護的(de)關鍵區(qu)域。

四、工藝軟件包的(de)布置

  工藝軟件包(bao)的(de)(de)(de)性能取決(jue)于硬件和基礎(chu)軟件的(de)(de)(de)應(ying)用是否恰當，每一功(gong)(gong)能的(de)(de)(de)分配(pei)(pei)層(ceng)次取決(jue)于裝置的(de)(de)(de)特殊條件和要求。一般(ban)來說(shuo)，反應(ying)快的(de)(de)(de)、較(jiao)(jiao)簡單的(de)(de)(de)功(gong)(gong)能被分配(pei)(pei)在較(jiao)(jiao)低層(ceng)次（如Level0);與(yu)軋機上的(de)(de)(de)傳感器以及執行元件直接(jie)相連、比較(jiao)(jiao)復雜的(de)(de)(de)功(gong)(gong)能則被分配(pei)(pei)在高(gao)一點的(de)(de)(de)層(ceng)次，例如，把調節軟件包(bao)設置在Level I上，過程控制(zhi)軟件包(bao)和生產監(jian)控軟件包(bao)則被分配(pei)(pei)在Level II上，如表(biao)23-1所示。