用于连续处理线带钢跟踪系统到正常模式的跟踪恢复装置

摘要

本发明涉及一种用于连续处理线带钢跟踪系统到正常模式的跟踪恢复装置，该跟踪恢复装置包括计算带钢总长模块、报文处理模块、恢复接受数据模块、控制恢复数据模块、跟踪恢复模块、母卷功能模块、最终色码处理模块、开卷机恢复模块，这些模块依据跟踪恢复数据流依次连接，经过这些模块处理后，恢复生产线上正确的跟踪数据，让生产线快速转入正常跟踪模式，此过程不需要从开卷机重新穿带。本发明可以实现跟踪故障处理和正常模式的无缝对接，能够提高生产机组的生产效率和产品的成材率。

说明书

技术领域

本发明涉及跟踪系统领域，特别是涉及一种用于连续处理线带钢跟踪系统到正常模式的跟踪恢复装置。

背景技术

跟踪系统是生产处理机组中重要的一环，也是基础自动化系统和二级计算机之间的重要接口。跟踪系统的好坏，决定了整个基础自动化系统能否实现全自动。目前跟踪系统已经逐步得到完善，但是存在一个致命的缺陷，就是一旦跟踪系统出现故障，或者更换了控制处理器，导致跟踪数据错误，跟踪就无法继续运行，跟踪数据必须从开卷机开始重新导入新卷的数据，而对于已经在生产处理线上的带钢数据，无法提供正确的信息给其它相关控制设备，这会严重降低生产效率，满足不了高度自动化的控制系统的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于连续处理线带钢跟踪系统到正常模式的跟踪恢复装置，以满足高度自动化的控制系统的要求。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的用于连续处理线带钢跟踪系统到正常模式的跟踪恢复装置，该跟踪恢复装置包括计算带钢总长模块、报文处理模块、恢复接受数据模块、控制恢复数据模块、跟踪恢复模块、母卷功能模块、最终色码处理模块、开卷机恢复模块，这些模块依据跟踪恢复数据流依次连接，经过这些模块处理后，恢复生产线上正确的跟踪数据，实现跟踪故障处理和正常模式的无缝对接，让生产线快速转入正常跟踪模式，此过程不需要从开卷机重新穿带。

所述的恢复接受数据模块可以完成下述功能：恢复时，来自二级的钢卷数据一个接一个地传送到恢复数据缓冲区中；如果收到的钢卷数据无效，则输出故障字；恢复数据的接受必须在接受恢复数据模块设定的时间内完成，否则显示恢复错误。

所述的跟踪恢复模块可以采用数据存储装置提供的数据对跟踪系统的信息进行恢复，并驱动相关的计数装置仿真运行。

所述的开卷机恢复模块可以用数据存储装置提供的色码恢复开卷机上钢卷数据；在数据无效的情况下，将输出故障字，该故障字是经过编码的且能够准确地指出开卷机接受到的哪条钢卷数据有错误；如果识别到故障，将不会启动恢复模块。

本发明与现有技术相比具有以下的主要有益效果：

其一.很好地解决了现有技术存在的问题。

启动跟踪恢复装置后，一旦恢复成功，连续处理线带钢跟踪系统就可从现场停止点转入正常跟踪，不需要从开卷机重新穿带，实现了跟踪故障处理和正常模式的无缝对接。

其二.可提高生产机组的生产效率，提高产品的成材率。

一般连续酸洗或连退处理线，包含有2到3个活套，每个活套有2到4层带钢，活套满套时每层带钢可达150米左右，加上工艺处理段和入口段和出口段，那么在跟踪发生故障时，囤积在现场处理线上的带钢，长度在一千米以上。由于以往的跟踪没有或缺乏有效的故障后恢复手段，在跟踪出现故障后，线上的带钢只有靠操作工用手动的方式移出生产线，不可能获得准确的跟踪控制数据，因而这部分带钢的工艺处理质量得不到保障，导致了成品率降低，同时由于是手动操作，至少需要数小时的恢复时间，和正常自动生产相比，严重降低了生产效率。利用本发明方法，只需要3分钟左右时间，就可以迅速恢复自动化生产。

附图说明

图1是本发明跟踪恢复装置结构示意图。

图2是本发明跟踪恢复主要数据流程示意图。

图3是本发明跟踪恢复操作界面示意图。

图4是本发明跟踪恢复主程序流程示意图。

图1中：1.第一开卷机；2.第二开卷机；3.焊接装置；4.张力装置；5.位置跟踪装置；6.第一数据存储装置；7.计算带钢总长模块；8.报文处理模块；9.恢复接受数据模块；10.控制恢复数据模块；11.跟踪恢复模块；12.母卷功能模块；13.最终色码处理模块；14.开卷机恢复模块；15.第二数据存储装置。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明。

本发明提供的用于连续处理线带钢跟踪系统到正常模式的跟踪恢复装置，该跟踪恢复装置包括计算带钢总长模块、报文处理模块、恢复接受数据模块、控制恢复数据模块、跟踪恢复模块、母卷功能模块、最终色码处理模块、开卷机恢复模块，这些模块依据跟踪恢复数据流依次连接，经过这些模块处理后，恢复生产线上正确的跟踪数据，实现跟踪故障处理和正常模式的无缝对接，让生产线快速转入正常跟踪模式，此过程不需要从开卷机重新穿带。

所述的恢复接受数据模块可以完成下述功能：恢复时，来自二级的钢卷数据一个接一个地传送到恢复数据缓冲区中；如果收到的钢卷数据无效，则输出故障字；恢复数据的接受必须在接受恢复数据模块设定的时间内完成，否则显示恢复错误。

所述的跟踪恢复模块可以采用数据存储装置提供的数据对跟踪系统的信息进行恢复，并驱动相关的计数装置仿真运行。

所述的开卷机恢复模块可以用数据存储装置提供的色码恢复开卷机上钢卷数据；在数据无效的情况下，将输出故障字，该故障字是经过编码的且能够准确地指出开卷机接受到的哪条钢卷数据有错误；如果识别到故障，将不会启动恢复模块。

本发明提供的上述用于连续处理线带钢跟踪系统到正常模式的跟踪恢复装置，可以适用于连续退火、连续酸洗、连续镀锌、连续脱脂等连续生产的处理线，使这些连续生产的处理线能够快速转入正常跟踪模式，其包括以下步骤：

1.通过编码器的仿真运行，计算出编码器的计数值；

2.通过跟踪恢复装置的恢复数据，恢复处理线上每条带钢的准确位置；

3.跟踪恢复时，现场实际的带钢不需要运行；

4.恢复成功后，跟踪系统从现场停止点转入正常跟踪，不需要从开卷机重新穿带，实现了跟踪故障处理和正常模式的无缝对接。

5.生产线上可能有大卷分小卷和小卷并大卷的情况，在出现这些工况时，不影响跟踪恢复软件的运行。

6.跟踪恢复可以有效处理跟踪系统出现的故障，如更换跟踪系统CPU、跟踪系统数据出错等情况。

7.本跟踪恢复模块可应用于1台、2台或3台开卷机的连续处理线上。

8. 跟踪恢复软件已经标准化、模块化，方便在不同处理线上移植，降低了软件开发的成本。

下面以典型的连续酸洗线为例说明。

一.跟踪恢复主要特点

根据连续处理线工艺特点和高度自动化程度的控制要求，跟踪恢复包括以下特点：

1.整条生产线从开卷机入口到酸洗出口，全长大约1500～2000米，中间包括3个长度可变的活套。全线距离长，跟踪精度要求高，尤其是酸洗轧机信号交接处，恢复后焊缝位置要求精度在50MM以内，且恢复后的信息（包括焊缝位置、带钢ID、色码、张力设定值、设备的压下量、圆盘剪的刀缝设定值等）必须准确无误，才能不影响后续工艺的处理。

2.跟踪恢复时仿真整条线上的钢卷逐条进入生产线，妥善地解决了编码器计数的溢出和复位清零。

3.生产线上可能有大卷分小卷和小卷并大卷的情况，在出现这些工况时，不影响跟踪恢复软件的运行。

4.跟踪恢复模块除了对焊缝位置的恢复外，还可对酸洗区由于欠酸洗和过酸洗等缺陷数据进行恢复。

5.由于现场已经有带钢在机组上，为了避免影响其它设备，跟踪恢复通过软件仿真，驱动编码器仿真运转，提高了工作效率。

6.跟踪恢复可以有效处理跟踪系统出现的故障（如更换跟踪CPU、跟踪数据出错等情况）。

7.恢复完成后，跟踪系统从现场停止点转入正常跟踪，不需要从开卷机重新穿带，实现了跟踪故障处理和正常模式的无缝对接。

8.跟踪恢复软件已经标准化、模块化，方便在不同处理线上移植，降低了软件开发的成本。

二.跟踪恢复过程

参见图1，用于恢复连续处理线带钢跟踪系统，在正常模式下，钢卷通过第一开卷机1或第二开卷机2上卷，由焊接装置焊接后逐卷进入处理线。通过安装在张力辊上的编码器计算每条带钢的在线长度，并将该长度和全线带钢总长存储到数据存储装置。

当连续处理线带钢跟踪系统（简称跟踪系统）数据出错或由于更换跟踪处理器后需要恢复处理线上的钢卷数据时，此时进入恢复模式，利用原来数据存储装置上的钢卷信息，通过跟踪恢复模块，恢复现场钢卷的所有信息。主要由数据检查、启动恢复两个环节组成：

1.数据检查：

在启动恢复模块之前，首先效验恢复数据。在跟踪恢复中首先对恢复数据进行合理性和完整性检查，然后触发恢复。

跟踪恢复装置可以识别下列错误：

（1）开卷机实际没有钢卷，但接收到的恢复数据标记为有钢卷；或者开卷机上有钢卷，但恢复数据标记为没有钢卷；

（2）开卷机的钢卷还没有焊接，但恢复数据显示已经焊接；

（3）接受到错误的色码；

（4）接受的钢卷长度为零；

（5）颜色代码被错误地分配了多次；

（6）钢卷数据和色码不一致；

（7）带钢数据丢失（根据在线总长度推算应该有更多的带钢）。

2.启动恢复：

首先传输恢复数据到钢卷接受缓冲区。

恢复模块从第一条在线带钢开始扫描钢卷数据，并累积所有在线带钢长度直到结果大于或等于线上在线带钢总长度。

恢复模块通过驱动计数器仿真来恢复整条处理线上的带钢。伴随恢复模块的运行，仿真的带钢一条接一条地逐卷进入处理线。操作者可以在人机界面看到带钢的恢复运行状态。

在跟踪恢复没有完成之前，相关数据不会发送到相关设备。恢复成功后跟踪系统的钢卷数据和现场的在线钢卷数据保持一致。

三.跟踪恢复装置

本实施例给出了可以实现上述用于恢复连续处理线带钢跟踪系统到正常模式的方法的跟踪恢复装置，其结构如图1所示，包括：计算带钢总长模块7、报文处理模块8、恢复接受数据模块9、控制恢复数据模块10、跟踪恢复模块11、母卷功能模块12、最终色码处理模块13、开卷机恢复模块14，这些模块依据跟踪恢复数据流依次连接，经过这些模块处理后，恢复生产线上正确的跟踪数据，从而实现跟踪系统故障后，让生产线快速转入正常跟踪模式。

1．计算带钢总长模块：

处理线包含了多个区域，每个区域关联到不同的编码器，该模块计算整条线恢复所需的最小总长度。该值可以显示在人机界面上。

2．报文处理模块：

为了避免触发正常模式下的跟踪系统响应，在恢复时，要对接受报文的相关字段经行处理，该模块完成这些功能。

3．恢复接受数据模块：

恢复时，来自二级的钢卷数据一个接一个地传送到恢复数据缓冲区中。报文号和不同的钢卷是相互关联的，这就决定了处理的方式也要分别对待。如果收到的数据无效，则输出故障字。恢复数据的接受必须在接受恢复数据模块设定的时间内完成，否则显示恢复错误。

所述恢复接受数据模块用于完成上述功能。

4．控制恢复数据模块：

该模块用于检查从第一数据存储装置6接受的数据的合理性和完整性。包括带钢长度，带钢号，色码，开卷机是否耦合等信息。如果数据无效，则输出故障字。故障字是经过编码的，可以准确地指出开卷机接受到的哪条钢卷数据有错误。故障通过解码模块解码后，可以在相关装置上显示故障信息。当识别到一个故障或多个故障时，将不会启动恢复模块。否则置位跟踪恢复触发标志。

5．跟踪恢复模块：

该模块采用第一数据存储装置6提供的数据对跟踪系统的信息进行恢复，并驱动相关的计数装置仿真运行，是最主要的恢复模块。

6．母卷功能模块：

在处理线上，存在同一个大卷，分成不同的小卷，或者多个小卷，合并成一个大卷，对于这些不同工况，需要该模块来处理。

7．最终色码处理模块：

在恢复完成后，钢卷数据跟踪指针和开卷机对应的数据请求颜色是根据使用的最终色码处理模块13设置的，此模块完成该功能。

8．开卷机恢复模块： 

该模块用第一数据存储装置6提供的色码恢复开卷机上钢卷数据。在数据无效的情况下，将输出故障字，故障字是经过编码的，可以提供故障的详细信息。如果识别到故障，将不会启动恢复模块。

数据恢复后，正确的钢卷数据就保存在第二数据存储装置15中。

四.跟踪恢复装置主要数据流程

图2给出了跟踪恢复装置的数据流。首先，跟踪恢复装置接受恢复数据并存储到通讯缓冲区中，通过调用恢复接受数据模块9激活恢复接受标志，启动数据一致性和完整性检查，将接受到的数据存储到恢复数据缓冲区中，然后进行数据转储，将恢复数据传输到线上钢卷数据缓冲区中。

当这些工作完成后，调用跟踪恢复模块11，启动跟踪恢复，通过驱动安装在张力装置4上的位置跟踪装置5仿真计数，让带钢一条接一条地逐卷进入处理线，直到和现场线上的钢卷状态一致，恢复过程结束。

此时可以恢复正常的跟踪模式，让跟踪系统从现场停止点转入正常跟踪模式，实现了跟踪系统故障处理和正常模式的无缝对接。

五. 跟踪恢复装置主程序流程图

跟踪恢复装置的主要程序流程如图4所示，具体说明如下：

跟踪恢复开始时，首先对故障字复位，同时复位恢复激活标志，预置色码的初始值为0，在模块中对每个实际计数器虚拟出7个计数器，也就是一个计数器可以同时记住7条带钢的带头位置。激活的跟踪段赋初始值1，并把所有的焊缝跟踪镜像位清零，处理完这些工作后，开始根据接收到的报文计算恢复钢卷的总长，并判定，如果累计恢复钢卷的总长小于现场实际总长，那么数据有误，显示错误原因后自动退出，否则，首先计算最先卷的钢卷数据指针，也就是处理线出口的钢卷数据指针，把恢复激活标志置位，驱动编码器进行仿真计数，而实际的物理编码器是不动作的。此时在人机界面上可以看到虽然实际物理编码器没有运转，但画面上恢复的带钢却在按设定的步长前进。与此同时，计算每卷恢复钢卷的剩余长度，并判定是否恢复钢卷全部进入了处理线，如果还没有，那么继续按设定步长驱动钢卷逐卷进入处理线，否则表示本卷带钢已经全部进入处理线，递减钢卷数据指针，让下一卷带钢进入处理线，并判别是否已经是处理线上的最后钢卷，如果不是，就继续驱动下一条钢卷进入处理线，否则表示这是最后一卷带钢，待最后钢卷恢复完毕，复位恢复激活标志，退出主程序。

六. 跟踪恢复装置操作说明

图3为跟踪恢复装置的相关操作界面。

1. 跟踪恢复界面：

跟踪恢复界面包括数据栏和功能按钮栏。

（1）数据栏：

带钢颜色：开卷机上卷时分配给带钢的颜色。

带钢号：开卷机上的带钢号，最多包含16位数字的字符串。

带钢长度：线上钢卷进入处理线的带钢长度。

第一开卷机1占位：单选按钮，压下表示钢卷在第一开卷机1上。

第二开卷机2占位：单选按钮，压下表示钢卷在第二开卷机2上。

位置号：该列显示，从开卷机开始的恢复带钢的位置顺序号。

焊接：焊接装置3是否对带钢焊接，只有当带钢在开卷机上时才需设置。

（2）功能按钮栏：

全线同步：按钮按下时，接受全线的恢复钢卷数据，启动全线钢卷数据恢复。

第一开卷机1同步：按钮按下时，只恢复第一开卷机1的数据。

第二开卷机2同步：按钮按下时，只恢复第二开卷机2的数据。

取消：按钮按下时，退出跟踪恢复界面。

恢复状态：指示灯，显示恢复装置运行时的状态。

恢复确认：按钮，操作者对恢复的结果进行确认。

恢复复位：按钮，如果恢复出现故障，操作者可按这个按钮复位恢复系统。

2.跟踪恢复的启动顺序：

（1）在“焊缝跟踪”画面上按下恢复按钮，打开“恢复”窗口。

（2）检查显示信息是否正确（包括带钢号，带钢长度等)，如不正确，修正它们。

（3）按下“全线同步”按钮，或“第一开卷机1同步”、“第二开卷机2同步”按钮，启动全线或开卷机的恢复。

此时跟踪恢复装置对接受的数据进行合理性和完整性检查，如果数据正确，就触发跟踪恢复。如果有故障且没有应答，则不会启动恢复。在这种情况下操作者可以在信息系统中找到故障原因并进行应答。

（4）恢复启动后，操作工可以在人机界面上看到带钢通过跟踪恢复装置5仿真带钢一条接一条地进入处理线，恢复状态指示灯显示绿色，并闪烁。

（5）当所有带钢进入处理线以后，按钮“恢复确认”和“恢复复位”保持红色。

（6）如果操作工认可跟踪恢复的结果，那么在恢复完成设定时间内用“恢复确认”按钮确认。此时该按钮转变成灰色，表示恢复成功。

（7）否则操作工用“恢复复位”按钮复位恢复，修正显示信息后（带钢号，带钢长度等），可以再次启动恢复。

本实施例所采用的第一开卷机1、第二开卷2、焊接装置3、张力装置4、位置跟踪装置5和第一数据存储装置6的结构同现有技术，例如这些部件是与目前鞍钢双洗2-4号连轧机组跟踪系统配套使用的部件。