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(jie)軟件包

  工(gong)藝(yi)(yi)調(diao)節(jie)軟件(jian)包(bao)負責(ze)軋線上(shang)每臺機(ji)器的(de)(de)(de)調(diao)整(zheng)(zheng)，補(bu)償因(yin)各種原因(yin)引起的(de)(de)(de)偏差。如圖23-1所示，它的(de)(de)(de)功能是在(zai)(zai)軋制前或軋制過(guo)程中對軋機(ji)進行調(diao)整(zheng)(zheng)。調(diao)整(zheng)(zheng)裝置(zhi)根(gen)據(ju)(ju)(ju)(ju)參考信號控制執行元(yuan)件(jian)。來自安裝在(zai)(zai)現場(chang)的(de)(de)(de)傳感(gan)器的(de)(de)(de)反饋信號對調(diao)節(jie)裝置(zhi)的(de)(de)(de)參考信號進行校(xiao)準(zhun)，而后通過(guo)誤差檢測(ce)功能保證調(diao)整(zheng)(zheng)裝置(zhi)的(de)(de)(de)可靠性和準(zhun)確(que)度。在(zai)(zai)原始數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)（包(bao)括生產(chan)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)、工(gong)具尺寸等）、軋機(ji)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)和工(gong)藝(yi)(yi)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)基礎上(shang)建立工(gong)藝(yi)(yi)數(shu)(shu)(shu)模，并根(gen)據(ju)(ju)(ju)(ju)計算值調(diao)整(zheng)(zheng)軋機(ji)，這也就是調(diao)節(jie)裝置(zhi)的(de)(de)(de)輸入(ru)。

工藝數(shu)模(mo)（圖23-2)由(you)一定數(shu)量的軟件數(shu)模(mo)和相關的數(shu)據庫文(wen)件組(zu)成，后者(zhe)由(you)軋制工藝的核心知識構成。工藝數(shu)模(mo)的基礎是簡單的算(suan)法學原則，模(mo)擬軋機特性進行(xing)計算(suan)：

  1. 計(ji)算(suan)有(you)關軋機調整的(de)數(shu)據，以(yi)便(bian)向執行元件提供參考信號；

  2. 計(ji)算軋制參數（如(ru)電(dian)動機電(dian)流(liu)值、力能參數）的(de)預期值，以便與數據登錄系統測得(de)的(de)核對值進行對比；

  3. 計(ji)算軋制過程中其他更為詳盡的具有工藝(yi)針對性的信息(xi)數據。

 組成(cheng)上(shang)述數(shu)模(mo)的(de)(de)(de)核心(xin)是儲存于數(shu)據庫內的(de)(de)(de)工藝系數(shu)，這(zhe)種工藝系數(shu)通(tong)過自適(shi)應計(ji)算功能測得(de)的(de)(de)(de)數(shu)據進行修正(zheng)。這(zhe)一(yi)功能可以提高仿真的(de)(de)(de)準(zhun)確性，使所執行的(de)(de)(de)調整更加準(zhun)確。

 傳感(gan)(gan)器(qi)獲(huo)得的(de)數據(ju)輸入自適(shi)應計(ji)算系統(tong)，經過后處(chu)理(li)，由數據(ju)登(deng)錄系統(tong)提供其他單元(yuan)使用，強化軋機上各個(ge)(ge)傳感(gan)(gan)元(yuan)件之(zhi)間以及自動化系統(tong)各個(ge)(ge)單元(yuan)之(zhi)間的(de)聯絡作用，同時(shi)還可以通過“用戶(hu)友好”接口向軋管(guan)車間管(guan)理(li)人員(yuan)提供信息(xi)。

  調節軟(ruan)件包(bao)通(tong)過上(shang)述功能（調整數據(ju)、調節裝置、執(zhi)行(xing)元件、傳感(gan)器、誤差檢(jian)測(ce)）構成的(de)(de)內環(huan)調節回路(lu)(lu)自動調整軋(ya)(ya)機(ji)(ji)。相對于內環(huan)調節回路(lu)(lu)而(er)言，另有一條外環(huan)控制回路(lu)(lu)，它通(tong)過相應的(de)(de)功能分析從(cong)軋(ya)(ya)機(ji)(ji)上(shang)取得數據(ju)，以提(ti)高(gao)軋(ya)(ya)機(ji)(ji)調整、計算(suan)的(de)(de)準確度(du)。該回路(lu)(lu)通(tong)常包(bao)括操(cao)作(zuo)工和／或工藝工程師的(de)(de)干(gan)預功能，根據(ju)軋(ya)(ya)機(ji)(ji)上(shang)傳感(gan)器以及在軋(ya)(ya)制管件上(shang)測(ce)得的(de)(de)數據(ju)運作(zuo)。

上述調整回路對諸如執(zhi)行(xing)元件的(de)參考信(xin)號(hao)或調節(jie)數(shu)模的(de)工藝系數(shu)等輸人(ren)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)校準。這些校準操作可(ke)通過以下(xia)方式實現：

  1. 實時方(fang)式 在快速(su)調節環路中對(dui)(dui)所(suo)軋(ya)的同一根鋼管進行校正處理，如電動機速(su)度的調整(zheng)或(huo)液壓小艙(cang)控制系統對(dui)(dui)工具位置的調整(zheng)等(deng)；

  2. 前測后調（Tube-after-Tube Regulation)方式 對前一根鋼管進行校正計算，而對后一根鋼管進行調整，壁厚控(kong)制(zhi)環(huan)路就屬于這一種情況(kuang)；

  3. 逐批(pi)調整(zheng)（Lot-after-Lot Regulation)方(fang)式 軋完一批(pi)管子后在統計的基礎上進(jin)行(xing)(xing)調整(zheng)，這種校正需對(dui)為數(shu)頗多的測量值進(jin)行(xing)(xing)統計分析后才能進(jin)行(xing)(xing)，在線熱(re)處理工(gong)藝中根據質量檢(jian)驗報告(gao)修正溫度(du)、時間等參數(shu)就(jiu)屬(shu)于(yu)這一種情況。

二、過程(cheng)控(kong)制軟(ruan)件包

 過(guo)程控(kong)制軟件包是(shi)車間有關人(ren)員對(dui)機(ji)器運(yun)作加(jia)以(yi)(yi)監(jian)(jian)控(kong)的工具，在自動控(kong)制系統和機(ji)組運(yun)作的人(ren)工監(jian)(jian)控(kong)之間構成(cheng)一種聯系。這些軟件包中每一機(ji)組都作為一個(ge)獨(du)立的單元加(jia)以(yi)(yi)考慮。

 這些(xie)軟件包由一(yi)(yi)些(xie)專(zhuan)門(men)的(de)工具(ju)組，大部(bu)分(fen)置(zhi)于具(ju)有數(shu)據(ju)登(deng)錄功能的(de)同(tong)一(yi)(yi)機組上(shang)，實際上(shang)，這些(xie)工具(ju)本身就是數(shu)據(ju)登(deng)錄系統的(de)模塊。

 圖23-3示(shi)出(chu)過程控(kong)制系統功能的基本構(gou)成，其具體任務如(ru)下所述：

  1. 從軋(ya)機傳(chuan)感器上取得數據后(hou)(hou)予以顯(xian)示、記錄（用于以后(hou)(hou)的(de)檢(jian)查調閱(yue)）。這些基礎性功能對(dui)自我診斷和故障處(chu)理來(lai)說(shuo)特別有用，即實時(shi)(shi)檢(jian)查軋(ya)機的(de)運轉正常(chang)與否，若發現軋(ya)制狀況(kuang)不正常(chang)，則(ze)需找(zhao)出原因，及時(shi)(shi)處(chu)理。

  2. 對計算(suan)功能(neng)所(suo)取(qu)得的(de)信息(xi)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)進(jin)行(xing)后處理后，從大(da)量的(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)中提(ti)煉少量具有重要意義的(de)工藝技術數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)，而(er)后將(jiang)這些數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)存儲在一個專用(yong)的(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)庫(ku)里，以便進(jin)一步分析，供其他單(dan)元使用(yong)。

  3. 當數(shu)(shu)(shu)據庫的(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據與工藝(yi)數(shu)(shu)(shu)學模型計算所得的(de)(de)預(yu)期數(shu)(shu)(shu)值出現明顯不一致時，運(yun)用工藝(yi)警報功(gong)能(neng)，迅(xun)速加以校正。

  4. 對總(zong)軋制狀(zhuang)(zhuang)況(kuang)穩定性進行校核，對工(gong)藝過程的發展趨(qu)勢進行分析，也可(ke)檢測判(pan)斷(duan)軋制異常狀(zhuang)(zhuang)況(kuang)。

上述功能均(jun)可(ke)用更簡單方式(shi)顯示，并通過操(cao)縱臺向軋(ya)機操(cao)作人員提供信(xin)息，這些信(xin)息包括(kuo)以(yi)下4部分：

  1. 軋機在軋制(zhi)上一根管(guan)子時的(de)軋制(zhi)力和(he)張力的(de)數據(ju)，軋制(zhi)每根管(guan)子后，自(zi)動更新顯(xian)示內容；

  2. 循環使用(yong)過程中經過潤滑的(de)芯棒(bang)溫度，芯棒(bang)溫度對潤滑質量的(de)影響很大，對軋制狀(zhuang)況也(ye)有顯著的(de)作(zuo)用(yong)；

  3. 軋制(zhi)參數(shu)（軋制(zhi)力、電流等）預期值與軋制(zhi)上一(yi)根(gen)管子所測數(shu)值的比較（包括(kuo)芯棒拉(la)力）；

  4. 機(ji)架(jia)(jia)間張力或壓力狀況(kuang)和量值以(yi)及需(xu)要(yao)采取(qu)的(de)措(cuo)施等。就(jiu)過程控制而言，MPM軋管機(ji)很重(zhong)要(yao)的(de)一點就(jiu)是每機(ji)架(jia)(jia)軋輥(gun)的(de)速度要(yao)與鄰近機(ji)架(jia)(jia)的(de)軋輥(gun)速度匹配(pei)好。若某些機(ji)架(jia)(jia)軋輥(gun)磨損過度，軋輥(gun)速度不(bu)匹配(pei)，則會在(zai)軋件上產生機(ji)架(jia)(jia)間的(de)張力或推力。通過對操縱臺(tai)上實時顯示(shi)數(shu)據(ju)或圖形的(de)分析(xi)，有經驗的(de)操作人員(yuan)就(jiu)可發現任何不(bu)正常(chang)的(de)軋制狀況(kuang)，并及時采取(qu)校正措(cuo)施。

三(san)、生產監控(kong)軟件包(bao)

 這(zhe)(zhe)是一(yi)個為生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)計劃、生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)監控(kong)、生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)維護和生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工藝提(ti)(ti)供(gong)的(de)(de)自(zi)動控(kong)制系(xi)統(tong)軟件(jian)。這(zhe)(zhe)些軟件(jian)包(bao)的(de)(de)使用大大提(ti)(ti)高(gao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)效率，優(you)化軋(ya)機管(guan)理，提(ti)(ti)高(gao)軋(ya)管(guan)機組生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)率。圖23-4示(shi)出生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)監控(kong)系(xi)統(tong)的(de)(de)主要(yao)功(gong)能：

  1. 料(liao)流跟蹤 通(tong)常(chang)按照條(tiao)碼(ma)確認(ren)每根管坯，辨認(ren)其在熱(re)軋區和精整(zheng)區的行蹤；

  2. 生產(chan)(chan)計(ji)劃 由一(yi)個軟(ruan)件系統專管(guan)訂貨合(he)同，優化軋(ya)制順序，以提高(gao)產(chan)(chan)量(liang)，這是(shi)根據用戶確(que)定的(de)優先順序，在考慮生產(chan)(chan)所需(xu)(xu)的(de)各種(zhong)工具、更(geng)換工具所需(xu)(xu)的(de)時間以及理想的(de)管(guan)坯長度(du)后確(que)定的(de)；

  3. 生產(chan)報告 自動(dong)計算產(chan)量(liang)、故(gu)障時間等，并(bing)按(an)班(ban)、按(an)日、按(an)月(yue)打印報告，通過對(dui)這(zhe)些報告的分析，可了解各軋機機組中急需維護的關鍵區域(yu)。

四、工藝軟件包的布置

  工(gong)藝軟(ruan)(ruan)件(jian)包(bao)的(de)(de)性能(neng)(neng)取(qu)決(jue)于硬(ying)件(jian)和基礎(chu)軟(ruan)(ruan)件(jian)的(de)(de)應(ying)用是否恰當，每(mei)一(yi)功(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)分配層(ceng)次(ci)(ci)取(qu)決(jue)于裝置(zhi)的(de)(de)特殊條件(jian)和要求(qiu)。一(yi)般來說，反應(ying)快的(de)(de)、較簡單(dan)的(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)被分配在(zai)較低層(ceng)次(ci)(ci)（如Level0);與軋機上的(de)(de)傳(chuan)感器以(yi)及執(zhi)行元件(jian)直接相(xiang)連、比較復(fu)雜的(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)則被分配在(zai)高一(yi)點的(de)(de)層(ceng)次(ci)(ci)，例如，把調節軟(ruan)(ruan)件(jian)包(bao)設置(zhi)在(zai)Level I上，過程控(kong)制軟(ruan)(ruan)件(jian)包(bao)和生產監控(kong)軟(ruan)(ruan)件(jian)包(bao)則被分配在(zai)Level II上，如表23-1所示(shi)。