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(jian)包

  工(gong)(gong)藝(yi)(yi)調節軟件包(bao)負責軋(ya)(ya)線上(shang)每臺機器的(de)調整(zheng)，補(bu)償(chang)因(yin)各種原(yuan)因(yin)引(yin)起的(de)偏(pian)差。如圖23-1所示，它的(de)功能是在軋(ya)(ya)制(zhi)前或軋(ya)(ya)制(zhi)過程中(zhong)對軋(ya)(ya)機進(jin)行(xing)(xing)調整(zheng)。調整(zheng)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)根據(ju)參考信號控(kong)制(zhi)執行(xing)(xing)元件。來自安裝(zhuang)在現場的(de)傳感器的(de)反饋信號對調節裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)參考信號進(jin)行(xing)(xing)校準，而后通過誤差檢測功能保(bao)證調整(zheng)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)可(ke)靠性和(he)(he)準確度。在原(yuan)始數(shu)(shu)據(ju)（包(bao)括生產數(shu)(shu)據(ju)、工(gong)(gong)具尺寸等）、軋(ya)(ya)機數(shu)(shu)據(ju)和(he)(he)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)數(shu)(shu)據(ju)的(de)基礎(chu)上(shang)建立工(gong)(gong)藝(yi)(yi)數(shu)(shu)模，并根據(ju)計(ji)算(suan)值調整(zheng)軋(ya)(ya)機，這(zhe)也就是調節裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)輸入。

工(gong)藝(yi)數模(mo)（圖23-2)由一定數量的(de)軟件數模(mo)和相關(guan)的(de)數據庫文件組成(cheng)，后者由軋制工(gong)藝(yi)的(de)核心知識構成(cheng)。工(gong)藝(yi)數模(mo)的(de)基礎是(shi)簡單(dan)的(de)算法學原則(ze)，模(mo)擬軋機特性進行計(ji)算：

  1. 計(ji)算(suan)有關軋機(ji)調整的數(shu)據，以便向(xiang)執(zhi)行元件提供參(can)考信號；

  2. 計算軋制參(can)(can)數（如電動機電流值、力能參(can)(can)數）的預期值，以(yi)便與數據登錄系統(tong)測得的核對(dui)值進行對(dui)比；

  3. 計算軋制過程中其他更(geng)為詳盡的具有工藝針(zhen)對性的信息數(shu)據。

 組(zu)成上述數(shu)(shu)模的核心是儲存于數(shu)(shu)據庫(ku)內的工藝(yi)系數(shu)(shu)，這(zhe)種(zhong)工藝(yi)系數(shu)(shu)通過自適應計(ji)算功能測得的數(shu)(shu)據進行修(xiu)正(zheng)。這(zhe)一功能可(ke)以提(ti)高仿真的準(zhun)確(que)性，使所執行的調整(zheng)更加準(zhun)確(que)。

 傳感器獲得的數據(ju)輸入自(zi)適應(ying)計算系統(tong)(tong)，經(jing)過(guo)后(hou)處理，由數據(ju)登錄系統(tong)(tong)提供(gong)其(qi)他單元使用，強化(hua)軋機上各(ge)個(ge)傳感元件之(zhi)間(jian)(jian)以(yi)及(ji)自(zi)動化(hua)系統(tong)(tong)各(ge)個(ge)單元之(zhi)間(jian)(jian)的聯絡作用，同(tong)時(shi)還可(ke)以(yi)通過(guo)“用戶友(you)好”接口(kou)向軋管(guan)車間(jian)(jian)管(guan)理人員提供(gong)信息。

  調(diao)(diao)節軟件(jian)包(bao)通(tong)過(guo)上(shang)述功(gong)能（調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)(zheng)數(shu)(shu)據、調(diao)(diao)節裝(zhuang)置(zhi)、執行元件(jian)、傳感(gan)器、誤差檢測）構成(cheng)的(de)(de)內環(huan)(huan)調(diao)(diao)節回(hui)路自動(dong)調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)(zheng)軋(ya)機。相對于內環(huan)(huan)調(diao)(diao)節回(hui)路而言(yan)，另有一條外環(huan)(huan)控制回(hui)路，它通(tong)過(guo)相應的(de)(de)功(gong)能分析(xi)從軋(ya)機上(shang)取得數(shu)(shu)據，以提高軋(ya)機調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)(zheng)、計算的(de)(de)準(zhun)確度。該(gai)回(hui)路通(tong)常包(bao)括操作(zuo)(zuo)工(gong)和／或(huo)工(gong)藝工(gong)程師的(de)(de)干(gan)預功(gong)能，根據軋(ya)機上(shang)傳感(gan)器以及在軋(ya)制管件(jian)上(shang)測得的(de)(de)數(shu)(shu)據運作(zuo)(zuo)。

上述調整回路對諸如執行元件的參考信號或調節數模(mo)的工藝系數等輸人信號進行校(xiao)準。這些校(xiao)準操作可通過以下方式實現：

  1. 實時(shi)方式 在快(kuai)速調節環路中對(dui)所軋的(de)同一根鋼管進(jin)行校正處理，如電動機(ji)速度(du)的(de)調整或液(ye)壓小(xiao)艙控(kong)制(zhi)系統對(dui)工具位置的(de)調整等；

  2. 前測后調(diao)（Tube-after-Tube Regulation)方式 對前一根(gen)鋼管(guan)進行校(xiao)正計算，而(er)對后一根(gen)鋼管(guan)進行調(diao)整，壁厚控制(zhi)環(huan)路就(jiu)屬(shu)于這一種情(qing)況；

  3. 逐(zhu)批調整(zheng)（Lot-after-Lot Regulation)方式(shi) 軋完一(yi)批管子后(hou)在統計的基礎上進行調整(zheng)，這(zhe)種校正(zheng)需對為數(shu)(shu)頗(po)多的測量(liang)(liang)值進行統計分析后(hou)才能進行，在線熱處理工藝中根據質(zhi)量(liang)(liang)檢(jian)驗報告修正(zheng)溫(wen)度(du)、時(shi)間等參數(shu)(shu)就屬于(yu)這(zhe)一(yi)種情況。

二、過程控制軟件包

 過程控(kong)制軟件包(bao)是車間有關人員對機(ji)器運(yun)作加(jia)以監控(kong)的工(gong)具，在自動控(kong)制系統和機(ji)組運(yun)作的人工(gong)監控(kong)之間構成一(yi)種聯系。這些(xie)軟件包(bao)中(zhong)每一(yi)機(ji)組都作為一(yi)個(ge)獨立的單元加(jia)以考慮(lv)。

 這(zhe)(zhe)些軟件包(bao)由(you)一些專(zhuan)門(men)的(de)工(gong)具組(zu)(zu)，大部分置于具有(you)數(shu)據登錄(lu)功能(neng)的(de)同一機組(zu)(zu)上，實(shi)際上，這(zhe)(zhe)些工(gong)具本(ben)身就是數(shu)據登錄(lu)系統的(de)模(mo)塊。

 圖23-3示出過(guo)程控制系(xi)統功(gong)能的基(ji)本構成，其具體任務如(ru)下所述：

  1. 從軋機傳感器上(shang)取得數據后予(yu)以(yi)顯示、記錄（用于以(yi)后的檢查調(diao)閱）。這些基礎性功能對自我(wo)診(zhen)斷和故障(zhang)處理(li)來(lai)說(shuo)特別有用，即實時(shi)(shi)檢查軋機的運轉正常與否，若(ruo)發現軋制(zhi)狀況不正常，則(ze)需找(zhao)出(chu)原因，及時(shi)(shi)處理(li)。

  2. 對計算功能所(suo)取得的信息數(shu)據進行后(hou)(hou)處理后(hou)(hou)，從大(da)量(liang)的數(shu)據中提(ti)煉少量(liang)具有重要意義的工藝技(ji)術數(shu)據，而后(hou)(hou)將這些(xie)數(shu)據存(cun)儲在一個(ge)專用(yong)的數(shu)據庫里(li)，以便進一步分析，供(gong)其他(ta)單元(yuan)使用(yong)。

  3. 當(dang)數(shu)據(ju)庫的數(shu)據(ju)與工藝數(shu)學(xue)模型計(ji)算(suan)所得的預期數(shu)值出現明顯不一致時，運用工藝警報功能，迅速加以校(xiao)正(zheng)。

  4. 對總(zong)軋制狀況(kuang)穩定性進行校核(he)，對工藝過程的發展趨勢進行分(fen)析，也(ye)可檢測判斷軋制異常狀況(kuang)。

上述功能均可用(yong)更簡單方式顯(xian)示，并通(tong)過(guo)操縱臺向軋機操作人(ren)員提供信息，這些信息包(bao)括以下(xia)4部分：

  1. 軋(ya)機在軋(ya)制上(shang)一根(gen)管子時的軋(ya)制力(li)(li)和張力(li)(li)的數(shu)據，軋(ya)制每根(gen)管子后(hou)，自動更新顯示內(nei)容；

  2. 循(xun)環使(shi)用過程中經過潤滑(hua)的(de)芯棒溫度，芯棒溫度對(dui)潤滑(hua)質(zhi)量的(de)影響(xiang)很大(da)，對(dui)軋制狀況也有(you)顯著的(de)作用；

  3. 軋制參數(shu)（軋制力、電流等）預期值與軋制上一根管子所測(ce)數(shu)值的比較（包括芯棒拉力）；

  4. 機(ji)(ji)架(jia)間張力(li)或壓力(li)狀況(kuang)和量(liang)值以及需(xu)要采(cai)取的(de)(de)(de)措(cuo)(cuo)施等。就過程控制而言，MPM軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)很重要的(de)(de)(de)一點(dian)就是(shi)每機(ji)(ji)架(jia)軋(ya)輥(gun)的(de)(de)(de)速(su)度要與(yu)鄰近機(ji)(ji)架(jia)的(de)(de)(de)軋(ya)輥(gun)速(su)度匹配(pei)好。若某(mou)些機(ji)(ji)架(jia)軋(ya)輥(gun)磨損過度，軋(ya)輥(gun)速(su)度不匹配(pei)，則會(hui)在軋(ya)件上產生機(ji)(ji)架(jia)間的(de)(de)(de)張力(li)或推力(li)。通(tong)過對操(cao)縱臺上實時顯(xian)示數(shu)據(ju)或圖形的(de)(de)(de)分析，有經驗的(de)(de)(de)操(cao)作(zuo)人員就可(ke)發現(xian)任何不正常的(de)(de)(de)軋(ya)制狀況(kuang)，并及時采(cai)取校(xiao)正措(cuo)(cuo)施。

三、生產監(jian)控軟(ruan)件包

 這(zhe)是(shi)一個為生(sheng)產(chan)(chan)(chan)計劃(hua)、生(sheng)產(chan)(chan)(chan)監控、生(sheng)產(chan)(chan)(chan)維護和生(sheng)產(chan)(chan)(chan)工藝提供的(de)(de)自動控制系統軟(ruan)件(jian)(jian)。這(zhe)些軟(ruan)件(jian)(jian)包的(de)(de)使(shi)用大大提高生(sheng)產(chan)(chan)(chan)效率(lv)(lv)，優(you)化軋機管理，提高軋管機組生(sheng)產(chan)(chan)(chan)率(lv)(lv)。圖23-4示(shi)出生(sheng)產(chan)(chan)(chan)監控系統的(de)(de)主要功能：

  1. 料流跟蹤(zong) 通(tong)常按照(zhao)條(tiao)碼確(que)認(ren)(ren)每根管(guan)坯，辨認(ren)(ren)其在熱軋區(qu)和(he)精整區(qu)的行蹤(zong)；

  2. 生產計(ji)劃 由一(yi)個(ge)軟件系統專管訂貨合同，優(you)化軋制順序(xu)，以(yi)提(ti)高產量(liang)，這是根(gen)據用戶確(que)(que)定的(de)優(you)先(xian)順序(xu)，在(zai)考慮生產所需的(de)各種(zhong)工具、更換工具所需的(de)時間以(yi)及理想的(de)管坯長度后(hou)確(que)(que)定的(de)；

  3. 生產報(bao)(bao)告 自動計算產量、故障時間等，并(bing)按(an)(an)班(ban)、按(an)(an)日、按(an)(an)月打印報(bao)(bao)告，通過(guo)對這些(xie)報(bao)(bao)告的(de)分(fen)析，可了解(jie)各(ge)軋(ya)機機組中急需維護(hu)的(de)關(guan)鍵區域。

四、工藝軟件包的布置

  工藝軟(ruan)件(jian)(jian)包的(de)(de)性能(neng)(neng)取(qu)決(jue)于硬件(jian)(jian)和基礎軟(ruan)件(jian)(jian)的(de)(de)應(ying)用是否(fou)恰當，每一功能(neng)(neng)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)配層(ceng)次(ci)取(qu)決(jue)于裝置(zhi)的(de)(de)特殊條件(jian)(jian)和要求。一般來說，反應(ying)快的(de)(de)、較簡單(dan)的(de)(de)功能(neng)(neng)被分(fen)(fen)(fen)配在較低層(ceng)次(ci)（如Level0);與軋機上(shang)的(de)(de)傳感器(qi)以及執(zhi)行元(yuan)件(jian)(jian)直接相連、比(bi)較復雜的(de)(de)功能(neng)(neng)則被分(fen)(fen)(fen)配在高一點(dian)的(de)(de)層(ceng)次(ci)，例如，把調節軟(ruan)件(jian)(jian)包設置(zhi)在Level I上(shang)，過(guo)程(cheng)控制(zhi)軟(ruan)件(jian)(jian)包和生產(chan)監控軟(ruan)件(jian)(jian)包則被分(fen)(fen)(fen)配在Level II上(shang)，如表23-1所示。