[摘 要] 表述了中厚板粗軋機工況在線監測的必要性、現實性，對粗軋機工況在線監測系統的原理、組成、功能及其應用實踐作了系統的技術闡述。
[關鍵詞] 粗軋機； 工況； 在線監測
前言
濟鋼中厚板廠引進的荷蘭舊軋機原用于精軋，而現用于粗軋開坯。接軸斷面負荷比較小，軋機相繼出現了萬向接軸多次斷裂的設備事故。正常生產受到嚴重威脅，安全生產要求對軋機工況進行系統檢測。我廠1998年10月與北京科技大學廠校合作聯合研制開發了粗軋機工況在線監測系統，對軋機工況實施實時監測。該監測系統對計算機程序、主電機運行參數及各種信號等實行計控一體化，使在線監測系統日臻完善，對接軸斷裂事故的預報警提供了重要的信息；同時，也提高了軋機作業率，收到節約能源、降低成本的效果。
1、系統的構成及功能
1.1 系統的組成
軋機工況在線監測系統由控制柜、傳感器、遙測系統和顯示系統等組成。傳感器的功能是測取參數并將被測參數轉換成相應的電信號，最終供計算機采集和記錄；控制柜內部設置了供電裝置、儀器儀表、信號轉換裝置、信號調理裝置、計算機數據采集、存儲和分析等；遙測系統是將軋機傳動軸的扭矩信號通過無線電將信號最終傳輸到計算機;同時,通過感應電源的方式將電源傳到軸上，供軸上的傳感器、發射機等裝置用電；顯示系統是將所測的信號波形、數據在控制柜的顯示器、操作臺的大屏顯示器、數碼顯示器上予以再現，供操作人員和技術人員了解軋機的運行狀況。
1.2系統的主要功能
該系統由工控計算機、采集卡、彩色大屏顯示器、接口箱和數據采集軟件包等構成。數據采集軟件帶有圖形化、漢字化的用戶界面和菜單，用鍵盤操作，適合專業技術人員維護軋機使用。其主要功能有：
⑴ 在線采集上下軋制扭矩、左右軋制壓力、出入口軋制溫度、上下電機電流、上下電機電壓、上下轉速給定和左右輥縫信號。
⑵ 在線顯示軋制工況，包括：上軋制扭矩、下軋制扭矩、左軋制壓力、右軋制壓力、出口軋制溫度、入口軋制溫度、上電機電流、下電機電流、上電機轉速、下電機轉速、上電機轉速給定、下電機轉速給定、左輥縫、右輥縫、軋制道次和時間等。
⑶ 實施在線參數分析。當軋機出現故障或異?，F象時，供現場技術人員進行事故原因分析，可對回放的軋制扭矩、軋制壓力、電機電流、電機轉速和轉速給定進行時域及頻譜分析。
⑷ 數據庫及歷史庫具有扭矩最大值、平均值及超載報警；軋制壓力最大值、平均值和超載報警；電機電流最大值、平均值和報警值及查閱報警參數等功能。
2、 軋機工況在線檢監測系統軟件的組成與功能
軋機工況在線檢測系統軟件運行于WIN98中文平臺上，是一套集在線數據采集、監測、數據處理、數據庫和頻譜分析功能的綜合軟件，具有模擬量信號的采集與處理、CRT顯示、LED顯示、CRT報警、聲光報警、數據保存、頻譜分析、參數查詢、運行報表與打印等功能。該軟件還具有圖形化與漢字化的用戶界面、按鈕驅動、鍵盤操作、簡便易應用等特點。
其主要功能有：
2.1 文件管理
文件管理的主要功能是對本系統涉及的文件進行操作，將已經生成的報警數據文件打開，以便進行信號分析。本系統采用了微軟的ACCESS數據庫，當系統運行進打開一些數據庫，一旦其結構遭到破壞，可自動產生新的數據庫結構，用于保存數據。（本系統在每次打開數據庫時，都會判斷數據庫文件是否存在，是否有效，如果不存在，則自動生成數據庫結構；如果是無效數據庫，則將原數據庫文件該名，再生成新的數據庫結構）
2.2、參數設置
參數設置的主要目的是設置數據采集（包括A/D和數字卡）以及系統的參數。這些設置是系統能夠正確運行的關鍵，所以，在開始進行監測之前，必須對通道參數、測試參數、報警參數、A/D卡參數、數字卡參數、系統參數等進行設置。
2.3、狀態監測
該模塊用于開始和結束狀態監測。
本系統運行后，并沒有直接進行監測，要啟動監測過程，必須選擇“開始監測”，一旦開始監測，左上角的“當前指針”和“當前段”就會有變化的顯示。要結束監測狀態，則要選擇“結束監測”，可進行對數據文件參數的修改。
2.4、監測畫面
本系統共有四個監測畫面。在實施系統監測過程中，可以進行快速切換。
畫面1如下：
該畫面的中間顯示兩種信號的監測波形及其最大值和平均值；下部右側顯示其余模擬信號的最大值以及輥縫的最大值；下部左側為三個報警信號的報警狀態，無超載時，相應的圓圈為白色，若超載，則變成紅色。
畫面2如下：
注：做該截面屏圖時“入口溫度”、“出口溫度”為測溫儀調試時開口信號值，非實測值。
畫面3如下：
畫面4如下：
2.5、查詢管理
可進行隨機或歷史測數據的查詢，包括： 數據瀏覽、事件瀏覽和打印數據等，如圖5
“報警”是指該道次是否出現超載，“
2.6、信號處理
本功能模塊是對打開的報警數據文件進行處理分析，一屏顯示4個通道的波形。波形顯示中，可以通過左側的四個上下按扭選擇需顯示的通道號。一旦選定，右側的信號名稱、單位及最大值、平均值都相應改變。
可以對波形進行縱向和橫向的放大縮小。根據是否選擇左側的四個檢查框，可以分別或同時縮放每個波形。
3、 應用效果
該系統完善的檢測手段及計算機軟件控制，使濟鋼中厚板廠對粗軋機實際運行工況有了隨機可靠的技術數據。根據該監測系統提供的技術參數來進行生產工藝，數據的設定，優化系統工序作業質量，使軋機處于最佳工作狀態下，從而保證了軋機安全可靠地運行，降低了貴重備件消耗。同時對偶爾發生的突發事故，該系統又能為我們提供可靠檢測數據以利對事故前軋機的運行狀況進行有科學依據的分析。實踐證明該監測系統己轉達化為生產力，具有一定的推廣價值。
