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(bao)

  工藝調(diao)節軟件包負責軋(ya)線上(shang)(shang)每臺機(ji)器的(de)調(diao)整，補償因各(ge)種原因引(yin)起的(de)偏差(cha)。如圖23-1所示，它的(de)功能(neng)是在(zai)軋(ya)制前或軋(ya)制過程中對(dui)軋(ya)機(ji)進行調(diao)整。調(diao)整裝置(zhi)根據(ju)(ju)參考(kao)信(xin)(xin)號控制執行元件。來自安(an)裝在(zai)現(xian)場(chang)的(de)傳感(gan)器的(de)反饋信(xin)(xin)號對(dui)調(diao)節裝置(zhi)的(de)參考(kao)信(xin)(xin)號進行校準，而(er)后通過誤差(cha)檢測功能(neng)保證調(diao)整裝置(zhi)的(de)可靠性(xing)和(he)準確度。在(zai)原始數(shu)據(ju)(ju)（包括生產數(shu)據(ju)(ju)、工具尺寸等(deng)）、軋(ya)機(ji)數(shu)據(ju)(ju)和(he)工藝數(shu)據(ju)(ju)的(de)基礎上(shang)(shang)建立工藝數(shu)模，并根據(ju)(ju)計算值調(diao)整軋(ya)機(ji)，這也就是調(diao)節裝置(zhi)的(de)輸入。

工(gong)藝(yi)(yi)數(shu)模（圖(tu)23-2)由(you)一定(ding)數(shu)量的(de)軟件數(shu)模和相關的(de)數(shu)據(ju)庫文件組(zu)成，后者由(you)軋制工(gong)藝(yi)(yi)的(de)核心(xin)知(zhi)識構成。工(gong)藝(yi)(yi)數(shu)模的(de)基礎是簡(jian)單的(de)算(suan)法學(xue)原則，模擬軋機特性進行計(ji)算(suan)：

  1. 計算(suan)有關軋機調整的數據，以(yi)便(bian)向執行(xing)元件提供參考信號(hao)；

  2. 計(ji)算軋制參(can)數（如(ru)電動(dong)機電流(liu)值、力能(neng)參(can)數）的(de)預期值，以便(bian)與數據(ju)登(deng)錄(lu)系統測得的(de)核對(dui)值進行對(dui)比；

  3. 計算軋(ya)制過程(cheng)中其他更為詳(xiang)盡的(de)(de)具有工藝針對(dui)性(xing)的(de)(de)信息(xi)數據。

 組(zu)成(cheng)上述數模的核(he)心(xin)是(shi)儲存于數據庫內(nei)的工藝(yi)系數，這(zhe)種工藝(yi)系數通過自適(shi)應計算(suan)功能測得的數據進(jin)行修正。這(zhe)一功能可以提高仿真(zhen)的準確性，使所執行的調整更加準確。

 傳感器獲(huo)得(de)的數(shu)據(ju)輸入自適(shi)應計算系(xi)統(tong)，經過(guo)后處理(li)，由(you)數(shu)據(ju)登錄系(xi)統(tong)提供(gong)其(qi)他單元(yuan)(yuan)使用，強(qiang)化軋(ya)機上各個(ge)傳感元(yuan)(yuan)件之間(jian)以及(ji)自動化系(xi)統(tong)各個(ge)單元(yuan)(yuan)之間(jian)的聯(lian)絡作(zuo)用，同時(shi)還(huan)可以通過(guo)“用戶友好”接口向軋(ya)管車間(jian)管理(li)人員(yuan)提供(gong)信息。

  調(diao)(diao)節(jie)軟件包通(tong)過(guo)上述功(gong)能（調(diao)(diao)整數據、調(diao)(diao)節(jie)裝置、執行(xing)元件、傳(chuan)感(gan)器、誤差(cha)檢測）構成(cheng)的內環(huan)調(diao)(diao)節(jie)回(hui)路(lu)(lu)自動(dong)調(diao)(diao)整軋(ya)機。相(xiang)對(dui)于(yu)內環(huan)調(diao)(diao)節(jie)回(hui)路(lu)(lu)而言，另有一條外(wai)環(huan)控制(zhi)回(hui)路(lu)(lu)，它(ta)通(tong)過(guo)相(xiang)應(ying)的功(gong)能分析從軋(ya)機上取(qu)得數據，以提高(gao)軋(ya)機調(diao)(diao)整、計算(suan)的準確(que)度。該回(hui)路(lu)(lu)通(tong)常包括操作工和／或工藝工程師的干預功(gong)能，根(gen)據軋(ya)機上傳(chuan)感(gan)器以及(ji)在軋(ya)制(zhi)管件上測得的數據運作。

上述(shu)調整回路對諸(zhu)如執行元(yuan)件的(de)參考信號或調節(jie)數(shu)模(mo)的(de)工藝系數(shu)等輸人信號進行校(xiao)準(zhun)。這些校(xiao)準(zhun)操作可通過以(yi)下方式實現：

  1. 實時方式 在快速調(diao)(diao)節環路中(zhong)對所軋的(de)(de)同一根鋼管進行校(xiao)正處理(li)，如(ru)電動機速度(du)的(de)(de)調(diao)(diao)整或液(ye)壓小艙(cang)控制系統(tong)對工具位置的(de)(de)調(diao)(diao)整等；

  2. 前(qian)測(ce)后(hou)調（Tube-after-Tube Regulation)方式 對前(qian)一(yi)(yi)根鋼管(guan)進(jin)(jin)行校正(zheng)計算，而對后(hou)一(yi)(yi)根鋼管(guan)進(jin)(jin)行調整，壁(bi)厚控制(zhi)環路(lu)就屬于這一(yi)(yi)種情況(kuang)；

  3. 逐批調整(zheng)（Lot-after-Lot Regulation)方式 軋完一(yi)批管(guan)子后(hou)(hou)在(zai)統計的基(ji)礎上(shang)進行調整(zheng)，這種校正需對(dui)為數頗多的測(ce)量值進行統計分析后(hou)(hou)才能(neng)進行，在(zai)線熱處理工藝中根據質量檢(jian)驗報告修正溫(wen)度、時間(jian)等(deng)參數就屬于這一(yi)種情(qing)況(kuang)。

二、過程(cheng)控制軟(ruan)件包(bao)

 過(guo)程控制軟件包是(shi)車間(jian)有關人員(yuan)對機器運作加以(yi)監控的工具，在自(zi)動控制系(xi)(xi)統和機組運作的人工監控之間(jian)構成一(yi)種(zhong)聯(lian)系(xi)(xi)。這些(xie)軟件包中(zhong)每一(yi)機組都作為(wei)一(yi)個獨立的單(dan)元加以(yi)考慮(lv)。

 這(zhe)些(xie)軟件包由一些(xie)專門的(de)工具組(zu)，大部分置于具有數(shu)(shu)據登錄(lu)功(gong)能的(de)同一機組(zu)上，實際上，這(zhe)些(xie)工具本身就是數(shu)(shu)據登錄(lu)系統的(de)模塊。

 圖23-3示出過程控制(zhi)系統功(gong)能的基本構(gou)成，其具(ju)體任務(wu)如下所(suo)述：

  1. 從軋(ya)機傳感器(qi)上取得數據后(hou)予以顯(xian)示、記(ji)錄（用于以后(hou)的(de)檢(jian)查調閱）。這些(xie)基礎性(xing)功能對自我診斷和故障處(chu)理來說特別有(you)用，即(ji)實時(shi)檢(jian)查軋(ya)機的(de)運(yun)轉正常與否，若發現(xian)軋(ya)制(zhi)狀況不正常，則需找(zhao)出原因(yin)，及時(shi)處(chu)理。

  2. 對計算功能所取(qu)得的(de)信息數據(ju)進(jin)行(xing)后處理(li)后，從大量的(de)數據(ju)中提煉少量具有重要意義的(de)工藝技術數據(ju)，而(er)后將這些數據(ju)存儲在一(yi)個專用的(de)數據(ju)庫里，以便進(jin)一(yi)步(bu)分(fen)析，供其他(ta)單元使(shi)用。

  3. 當(dang)數據庫的數據與工藝數學(xue)模型計算所得(de)的預期數值(zhi)出現明顯不一致時，運用工藝警報功能(neng)，迅速加以校正。

  4. 對(dui)總軋制狀(zhuang)況穩定性進行(xing)校核，對(dui)工藝過程的發展趨勢(shi)進行(xing)分析(xi)，也(ye)可檢測(ce)判斷軋制異常狀(zhuang)況。

上述功(gong)能均可用更(geng)簡單(dan)方式顯(xian)示，并通過操縱臺向軋機操作人(ren)員提供信息，這些信息包括以下4部(bu)分(fen)：

  1. 軋(ya)機在軋(ya)制上(shang)一根管(guan)子(zi)時的(de)軋(ya)制力和張力的(de)數據(ju)，軋(ya)制每根管(guan)子(zi)后，自動更新顯示內容；

  2. 循環使用(yong)過程中經(jing)過潤滑的芯(xin)棒溫(wen)度(du)，芯(xin)棒溫(wen)度(du)對潤滑質量的影響很大，對軋制狀況也有顯(xian)著的作(zuo)用(yong)；

  3. 軋制參數(shu)（軋制力、電流等）預期值與(yu)軋制上一根管子所測數(shu)值的比較(jiao)（包括芯(xin)棒拉力）；

  4. 機架(jia)間張力或(huo)壓(ya)力狀況和量(liang)值以及(ji)需(xu)要(yao)(yao)采取(qu)的措(cuo)施等。就(jiu)過(guo)程控制(zhi)而(er)言，MPM軋(ya)管機很重要(yao)(yao)的一點(dian)就(jiu)是每機架(jia)軋(ya)輥(gun)的速(su)度要(yao)(yao)與鄰近機架(jia)的軋(ya)輥(gun)速(su)度匹(pi)配好。若某些機架(jia)軋(ya)輥(gun)磨損(sun)過(guo)度，軋(ya)輥(gun)速(su)度不匹(pi)配，則會在軋(ya)件上產(chan)生機架(jia)間的張力或(huo)推力。通過(guo)對操(cao)縱臺(tai)上實時(shi)顯示數據或(huo)圖形(xing)的分析(xi)，有經驗的操(cao)作人(ren)員就(jiu)可發現任何不正常的軋(ya)制(zhi)狀況，并(bing)及(ji)時(shi)采取(qu)校(xiao)正措(cuo)施。

三、生(sheng)產監(jian)控軟件(jian)包

 這是一個為生(sheng)產計(ji)劃、生(sheng)產監(jian)控(kong)、生(sheng)產維護和生(sheng)產工藝(yi)提(ti)供(gong)的(de)自動(dong)控(kong)制系統軟件(jian)。這些軟件(jian)包(bao)的(de)使用大大提(ti)高(gao)生(sheng)產效率，優化(hua)軋機管(guan)理，提(ti)高(gao)軋管(guan)機組生(sheng)產率。圖23-4示出生(sheng)產監(jian)控(kong)系統的(de)主(zhu)要功能：

  1. 料流跟蹤 通常(chang)按(an)照條碼確認每根管(guan)坯，辨認其(qi)在熱軋區和精整(zheng)區的行蹤；

  2. 生(sheng)(sheng)產計劃 由一個(ge)軟件系統專管訂貨合同，優(you)化軋(ya)制順序，以(yi)提高產量，這是根(gen)據用戶確定的(de)優(you)先順序，在考慮生(sheng)(sheng)產所需的(de)各(ge)種(zhong)工具、更換工具所需的(de)時間以(yi)及理想的(de)管坯(pi)長(chang)度后確定的(de)；

  3. 生(sheng)產報(bao)告 自動計算產量、故障(zhang)時(shi)間等，并按班、按日、按月打印報(bao)告，通過對(dui)這(zhe)些報(bao)告的分析，可了解各軋機機組中急需維(wei)護的關鍵(jian)區域。

四、工藝軟件包(bao)的布置

  工藝軟(ruan)件(jian)(jian)包(bao)的(de)性能(neng)(neng)取決于硬(ying)件(jian)(jian)和(he)(he)基礎軟(ruan)件(jian)(jian)的(de)應用是否(fou)恰當，每(mei)一功(gong)能(neng)(neng)的(de)分配(pei)層(ceng)次(ci)取決于裝(zhuang)置的(de)特殊條件(jian)(jian)和(he)(he)要求。一般來說，反應快的(de)、較(jiao)簡單的(de)功(gong)能(neng)(neng)被(bei)(bei)分配(pei)在較(jiao)低層(ceng)次(ci)（如Level0);與軋機上(shang)的(de)傳感器以及執行元件(jian)(jian)直接相連(lian)、比(bi)較(jiao)復(fu)雜的(de)功(gong)能(neng)(neng)則(ze)被(bei)(bei)分配(pei)在高一點的(de)層(ceng)次(ci)，例如，把調節軟(ruan)件(jian)(jian)包(bao)設置在Level I上(shang)，過程控制(zhi)軟(ruan)件(jian)(jian)包(bao)和(he)(he)生產監控軟(ruan)件(jian)(jian)包(bao)則(ze)被(bei)(bei)分配(pei)在Level II上(shang)，如表23-1所示。