一种与表面检测系统和测厚仪系统实现通讯的方法

摘要

一种与表面检测系统和测厚仪系统实现通讯的方法，属于冷轧板带技术领域。在主线控制系统中植入实际带钢跟踪数据采集模块、数据传输模块、监控及操作模块三种模块，与主线控制系统的结合；三种数据模块实现的基本背景是基于主线控制系统，实际带钢跟踪数据采集模块是基于主线控制系统中带钢跟踪通讯功能基础上实现，利用其带钢跟踪的位置信息，实现获取表面检测系统和测厚仪系统需求的产线特定位置处的带钢卷号；数据传输模块是在主线控制系统原环境的基础上发明的模块，实现数据的发送和接收；数据传输模块接收的实测数据通过监控及操作模块实现在主线控制系统操作界面的显示及操作控制功能。优点在于，实现了操作的统一性，监控的实时性。

说明书

技术领域

本发明属于冷轧板带技术领域，特别是涉及一种与表面检测系统和测厚仪系统实 现通讯的方法。

背景技术

在冷轧板带生产中，表面检测系统和测厚仪都是独立仪表，有自己独立的系统， 与主线控制系统没有任何通讯，如果不实现与主线控制系统的通讯，那么将无法实现 表面检测系统和测厚仪系统内测量记录与实际钢卷的定位，实测数据与对应钢卷的匹 配，同时也无法实现操作的统一性，无法将实测数据上传上级进行数据管理和统计分 析。

发明内容

本发明的目的在于提供一种与表面检测系统和测厚仪系统实现通讯的方法，解决 了在无机械和电气硬件改动的情况下，单一在主线控制系统框架中通过自主研发的3 种数据模块实现对表面检测系统和测厚仪的操作控制、状态监控及通讯数据传输的功 能。

为了更好地满足生产要求，在带钢焊缝到达表面检测系统和测厚仪系统之前，主 线控制系统(这里指生产控制系统，冷轧自动化控制系统)自动将焊缝信号、钢卷基 本数据及订单数据传输给表面检测系统和测厚仪系统，表面检测系统和测厚仪系统实 际测量检测数据实时传回主线控制系统进行数据归档和分配，并与最终产品卷相匹配 作为产品卷的信息。同时实时传回主线控制系统的数据显示在主控界面上，操作人员 可以直接通过主线控制操作界面就可以对表面检测系统和测厚仪系统进行操作控制， 实现了操作的统一性，监控的实时性。

为实现本发明的目的，本发明采用了下面的技术方案：

在主线控制系统中植入实际带钢跟踪数据采集模块、数据传输模块、监控及操作 模块三种模块。

实际带钢跟踪数据采集模块负责将现场各段实际采集的信号数据上传到主线控制 系统中，实现采集表面检测系统和测厚仪系统要求传输数据位置处的带钢的跟踪信息， 当带钢带头到达要求位置处时，通过该模块从实际采集的信号数据中取出当前带头到 达该位置处的钢卷号及焊缝信号。

数据传输模块分为两部分，一部分负责根据实际带钢跟踪数据采集模块取得的钢 卷号获得该卷的基本信息及订单信息，数据传输模块将该位置钢卷号及该卷的基本信 息匹配后传输给表面检测系统和测厚仪系统；另一部分实现表面检测系统和测厚仪系 统通过该模块将仪表实测实际数据及信号状态返回给主线控制系统进行实测数据及仪 表状态的监控，以及实测数据的归档管理。

根据功能将数据传输模块分为基本数据获取、定义转发机制、定义接收机制、接 收数据存储四部分；根据相互独立但又相互联系的四部分实现数据传输模块功能；基 本数据获取采用自定义的钢卷数组结构，将钢卷号、基本信息、订单信息封装为一个 可扩展的结构，如果需要新的信息传输，则可以直接在该结构上进行增加，操作简单， 转发机制定义固定触发时钟，该时钟可以根据实际需要随时进行调整，根据触发时钟 定期发送数据信息到表面检测系统和测厚仪系统，操作简单方便，模块化设计仅需要 定义好输入和输出。数据存储实现将实测返回数据与产品卷匹配存储到存储系统中。

监控及操作模块负责将表面检测系统和测厚仪系统反馈回来的仪表状态及实测数 据通过人机界面的方式进行监控及操作，操作人员可以通过主线控制系统的监控界面 对独立的仪表系统进行控制操作，包括对独立系统的自动控制模式和手动控制模式。 考虑到设备控制的安全行及合理性，控制需要满足运行条件如下：

1)产线特定部分(为表面检测系统和测厚仪在产线上安装的位置处，测厚仪为平 整机处)速度为30米/分钟的爬行速度时允许投入测厚仪，目的是在保证测厚仪设备 安全的前提下实现设备的自动投入；

2)产线出现故障导致炉区停车、或出现断带信号，测厚仪设备自动移出位于离线 位置，防止损坏设备。

2、实际带钢跟踪数据采集模块、数据传输模块、监控及操作模块三种模块与主线 控制系统的结合

三种数据模块实现的基本背景是基于主线控制系统，实际带钢跟踪数据采集模块 是基于主线控制系统中带钢跟踪通讯功能基础上实现，利用其带钢跟踪的位置信息， 实现获取表面检测系统和测厚仪系统需求的产线特定位置处的带钢卷号。数据传输模 块是在主线控制系统原环境的基础上新发明的模块，实现数据的发送和接收。数据传 输模块接收的实测数据通过监控及操作模块实现在主线控制系统操作界面的显示及操 作控制功能。

本发明通讯采用以太网通讯，通过4种数据模块将焊缝信号、钢卷基本数据及订 单要求数据传输给特殊仪表系统，并接收特殊仪表系统返回的实际测量检测数据进行 数据归档和分配，并与最终产品匹配。同时实时接收特殊仪表的状态信息以及操作控 制信号，实现了主控界面监控和操作的统一，操作人员可以直接通过原主线操作界面 就可以对新特殊仪表进行操作控制，实现了操作的统一性，监控的实时性。

通讯采用以太网通讯和DP网通讯，在焊缝到达特殊仪表之前原主线系统自动将焊 缝信号、钢卷基本数据传输给特殊仪表系统，特殊仪表系统实际测量检测数据实时传 回主线系统进行数据归档和分配，并与最终产品卷相匹配作为产品卷的信息。同时实 时传回主线系统的数据显示在主控界面上，特殊仪表系统的控制操作信号也返回到主 线控制系统内，操作人员可以直接通过原主线操作界面就可以对新特殊仪表进行操作 控制，实现了操作的统一性，监控的实时性。

附图说明

图1为各数据模块之间的关系及功能图。

图2为监控及操作模块实现数据传输及界面功能。

具体实施方式

图1～图2为本发明的一种具体实施方式，以本发明中所述的方法实现主线控制系 统与表面检测系统和测厚仪系统的数据交互。

通过3种数据模块进行数据的通讯交互，各模块之间的关系如图1所示，具体实 施方式如下：

1、实际带钢跟踪数据采集模块

基础自动化系统进行现场实际跟踪数据的采集，实际带钢跟踪数据采集模块实现 从跟踪数据中获取传输位置的钢卷号，采集周期为200毫秒(该采集周期可以根据实 际需要调整)，

酸轧表面检测系统安装在酸洗切边剪后2米处，因此确定发送给表面检测系统钢 卷号发送位置为切边剪处，在主线控制系统的MRP模块基础上将切边剪处跟踪位置的 钢卷号增加到跟踪数据采集模块内，实现切边剪处钢卷号的采集，每200秒采集一次 切边剪处钢卷号。

2、数据传输模块

数据传输模块定义函数将从实际带钢跟踪数据采集模块获取的钢卷号及对应钢卷 的基本信息和订单信息取出传输给表面检测系统和测厚仪系统，表面检测系统和测厚 仪系统接收到钢卷号及钢卷信息后将实测数据与对应钢卷匹配起来并将实测数据及状 态数据通过数据传输模块返回给主线控制系统。

数据传输模块定义代理进程Sii，负责给表面检测系统发送钢卷号及钢卷基本信 息，订单信息，考虑到网络联通的检测，将发送钢卷号电文按发送周期为每10s发送 一次，既实现了卷号及基本信息的发送又起到了心跳电文检测网络通讯是否正常的作 用，Sii代理进程中定义takeOverMeasValues函数，包括sndMatInfo函数，sndMatInfo 函数用于每10秒钟发送一次切边剪处的钢卷号及该钢卷号对应的钢卷基本信息及订单 信息给表面检测系统。

通过adh_adp_proxy进程实现实际带钢跟踪数据采集模块与数据传输模块的通讯， 实现方法为在adh_adp_proxy环境配置文件中增加Sii代理进程中的 takeOverMeasValue函数，向sii发送卷号，具体配置如下：

其中takeOverMeasValues函数就是Sii代理进程中定义的takeOverMeasValues 函数。同时进行了重要数据的日志输出，可以方便查找发送的数据及通讯状态。

为实现通讯故障恢复，将sii代理进程增加到watchdog自动监控内，实现出现网 络中断时自动重新启动该进程，实现通讯连接的重新建立。

3、监控及操作模块

数据传输模块将实测数据及状态数据传输给监控及操作模块，监控及操作模块将 实测数据和状态信号转化为用于操作界面显示的变量定义，并显示在主线控制系统操 作界面上实现操作界面的监控及操作，操作界面的功能包括实测数据的显示、自动控 制、手动控制、报警功能。同时从主线控制系统界面进行的操作控制指令通过监控及 操作模块转化为控制信号传输给数据传输模块，由数据传输模块转给表面检测系统和 测厚仪系统进行本地设备的操作控制，监控及操作模块的数据传输及界面功能如图2 所示。

以测厚仪为例，通过数据传输模块反馈回来的测厚仪的状态信号及控制信号进入 主线控制系统PLC，通过变量的转化成为上位画面可以识别的tag变量，利用主线控制 系统的监控界面HMI，将状态信号及控制信号连接到监控界面HMI上实现对表面检测系 统状态的监控及操作的控制，界面功能包括自动控制和手动控制，单点测量、扫描式 测量、在线、离线、标定功能，下方显示为订单目标值、上下限以及测厚仪反馈实测 值平均值及最大最小值。