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鋼鐵行業(yè)立式連鑄火切機控制系統(tǒng)技術(shù)要求

1范圍

本文件規(guī)定了鋼鐵行業(yè)立式連鑄火切機控制系統(tǒng)功能架構(gòu)和功能構(gòu)成，規(guī)定了控制系統(tǒng)的功能技術(shù)

要求。

本文件適用于以天燃氣為燃氣介質(zhì)的立式連鑄坯切割的控制系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)、改造與評估。所切

割的立式連鑄坯須滿足火焰切割條件，如不銹鋼可直接采用天燃氣火焰切割，并且須加裝噴粉裝置。

2規(guī)范性引用文件

本文件沒有規(guī)范性引用文件。

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

數(shù)字伺服控制器digitalservocontroller

一種用于信息與系統(tǒng)科學(xué)相關(guān)工程與技術(shù)領(lǐng)域的計算機及其配套設(shè)備，采用微處理器和數(shù)字信號處

理器（DSP）的伺服控制系統(tǒng)。數(shù)字伺服控制系統(tǒng)直接將插補運算得到的位置指令以數(shù)字信號的形式傳

送給伺服驅(qū)動裝置，伺服驅(qū)動裝置本身具有位置反饋和位置控制功能，獨立完成位置控制。

3.2

數(shù)字交流變頻器digitalACfrequencyconverter

微處理單元由DSP數(shù)字控制器、驅(qū)動電路、檢測電路、保護電路以及輔助電源電路組成的，

利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。

3.3

功能模塊functionalmodule

是指數(shù)據(jù)說明、可執(zhí)行語句等程序元素的集合，它是指單獨命名的可通過名字來訪問的過程、函數(shù)、

子程序或宏調(diào)用。功能模塊化是將程序劃分成若干個功能模塊，每個功能模塊完成了一個子功能，再把

這些功能模塊總起來組成一個整體，以滿足所要求的整個系統(tǒng)的功能。

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4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

PLC：可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）

NB-IOT：窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NarrowBandInternetofThings）

TSN：時間敏感網(wǎng)絡(luò)（Time-SensitiveNetworking）

CAN：控制器局域網(wǎng)絡(luò)（ControllerAreaNetwork）

HTTP：超文本傳輸協(xié)議（HyperTextTransferProtocol）

HTTPS：超文本傳輸安全協(xié)議（HypertextTransferProtocolSecure）

MQTT：消息隊列遙測傳輸（MessageQueuingTelemetryTransport）

OLAP：聯(lián)機分析處理（OnlineAnalyticalProcessing）

HMI：人機接口（HumanMachineInterface）

5功能架構(gòu)

立式連鑄火切機控制系統(tǒng)功能架構(gòu)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)，分為設(shè)備層、邊緣層、平臺層、應(yīng)用

層。見圖1所示。

HMI人機對話生產(chǎn)計劃管理生產(chǎn)實績管理

應(yīng)用層數(shù)據(jù)分析生產(chǎn)追溯

過程控制智能控制工藝知識庫

平臺層

機理模型統(tǒng)計模型數(shù)據(jù)管理與服務(wù)

邊緣層數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)存儲邊緣分析

設(shè)備層設(shè)備接入?yún)f(xié)議轉(zhuǎn)換控制輸出

圖1立式連鑄火切機控制系統(tǒng)功能架構(gòu)

設(shè)備層應(yīng)實現(xiàn)設(shè)備接入、協(xié)議轉(zhuǎn)換、控制輸出等功能。

邊緣層應(yīng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的預(yù)處理、存儲、邊緣分析。

平臺層應(yīng)實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制；基于工藝算法知識庫，實現(xiàn)智能控制；建立機理模型或者統(tǒng)計模型實

現(xiàn)生產(chǎn)優(yōu)化控制；進行數(shù)據(jù)管理與服務(wù)。

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應(yīng)用層應(yīng)實現(xiàn)HMI人機對話、生產(chǎn)計劃管理、生產(chǎn)實績管理、數(shù)據(jù)分析、生產(chǎn)追溯等功能。

6功能技術(shù)要求

6.1設(shè)備層

6.1.1設(shè)備接入

應(yīng)支持與不同連接對象（如設(shè)備、系統(tǒng)、產(chǎn)品、數(shù)據(jù)等）建立有效通信，實現(xiàn)海量工業(yè)數(shù)據(jù)的采集

和連接。PLC負責采集現(xiàn)場起切限位開關(guān)信號、相遇開關(guān)信號、切割槍編碼器信號、切割大車編碼器信

號、鋼坯定尺測量輪編碼器信號、接坯小車接著鋼坯信號、鋼坯切斷信號等信號。

設(shè)備接入應(yīng)支持各種工業(yè)設(shè)備的接入，采用的方式包括但不限于：

a）編碼器:電源電壓DC5V(±5%)；消費電流≤160mA；響應(yīng)頻率≤100kHz；輸出相位差（A相B相）

90±45°；允許轉(zhuǎn)速≤8000r/min；環(huán)境溫度-10～+70℃；環(huán)境濕度35～85%RH。

b）接近開關(guān)：動作可靠，性能穩(wěn)定，頻率響應(yīng)快，抗干擾能力強，防水防震耐腐蝕；檢測距離5-8mm；

消耗電流≤8mA；電壓降≤1V；響應(yīng)頻率≤200Hz；漏電流≤0.5mA。

c）電位器：電阻容差±45%；線性誤差±0.25%；溫度系數(shù)±50ppm/℃。

c）信號隔離器：基本誤差為±0.20%；輸出交流分量≤40mV；溫度漂移≤0.2%/10℃；共模抑制比

≥120dB(50Hz)；供電電源均為24Vd.c.±10%,紋波含量小于1%；消耗功率≤1.5W；絕緣電阻≥20MΩ。

e）工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)總線、工業(yè)光纖網(wǎng)絡(luò)、TSN等有線通信方式。

f）3G/4G/5G、NB-IOT等無線通信方式。

6.1.2協(xié)議轉(zhuǎn)換

應(yīng)將不同協(xié)議的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一格式，實現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的歸一化和邊緣集成。

協(xié)議轉(zhuǎn)換要求包括：

a）應(yīng)支持將多種數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一格式；

b）宜支持對接Modbus、CAN、PROFIBUS、PROFINET、OPC/OPCUA等各類底層工業(yè)通信協(xié)議，一般

情況下，PLC、數(shù)字伺服控制器和數(shù)字交流變頻器之間通過PROFIBUS工業(yè)現(xiàn)場總線進行數(shù)據(jù)通訊；

c）宜通過HTTP/HTTPS、MQTT等協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫恕?/p>

6.1.3控制輸出

應(yīng)將平臺層“過程控制”功能模塊輸出的信號，輸出給數(shù)字伺服控制器、數(shù)字交流變頻器等驅(qū)動控

制器，從而控制切割槍、切割大車、夾臂、切割火焰開關(guān)等現(xiàn)場設(shè)備的動作。數(shù)字伺服控制器驅(qū)動主切

割槍和副切割搶的前進和后退運行，數(shù)字交流變頻器驅(qū)動切割大車的提升運行。故障情況下，應(yīng)輸出聲

光報警信號，提示生產(chǎn)操作人員進行人工應(yīng)急處理。

6.2邊緣層

6.2.1數(shù)據(jù)處理

即數(shù)據(jù)預(yù)處理，主要內(nèi)容應(yīng)包括：數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)變換和數(shù)據(jù)規(guī)約。

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應(yīng)通過數(shù)據(jù)清洗，刪除原始數(shù)據(jù)集中無關(guān)數(shù)據(jù)、重復(fù)數(shù)據(jù)、平滑噪聲數(shù)據(jù)，篩選掉與挖掘主題無關(guān)

的數(shù)據(jù)，處理缺失值、異常值等。

應(yīng)通過數(shù)據(jù)集成，將多個數(shù)據(jù)源合并存放在一個一致的數(shù)據(jù)存儲(如數(shù)據(jù)倉庫)中的過程。在數(shù)據(jù)集

成時，來自多個數(shù)據(jù)源的現(xiàn)實世界實體的表達形式是不一樣的，有可能不匹配，要考慮實體識別問題和

屬性冗余問題，從而將源數(shù)據(jù)在最低層上加以轉(zhuǎn)換、提煉和集成。

應(yīng)通過數(shù)據(jù)變換，對數(shù)據(jù)進行規(guī)范化處理，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適當?shù)男问?，以適用于挖掘任務(wù)以及算法

的需要。

應(yīng)通過數(shù)據(jù)規(guī)約，在盡可能保持數(shù)據(jù)原貌的前提下，最大限度地精簡數(shù)據(jù)量。

6.2.2數(shù)據(jù)存儲

應(yīng)存儲計算機系統(tǒng)中信息并保護信息安全的數(shù)字存儲庫。應(yīng)采用連接到網(wǎng)絡(luò)的存儲、分布式云存儲、

物理硬盤驅(qū)動器或虛擬存儲，以便存儲結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

6.2.3邊緣分析

應(yīng)要求先將一個靠近設(shè)備側(cè)的待分析數(shù)據(jù)傳到一個局部中心，然后再在該局部中心做數(shù)據(jù)分析，局

部中心分析完后再將結(jié)果上傳到平臺層，以便降低集中數(shù)據(jù)的存儲和管理成本。宜支持基于高性能計算、

實時操作系統(tǒng)、邊緣分析算法等技術(shù)。

6.3平臺層

6.3.1過程控制

概述

應(yīng)分為手動控制和自動控制。手動控制時，所有設(shè)備的操作模式處于手動狀態(tài)，所有設(shè)備能夠手動

操作；自動控制時，所有設(shè)備的操作模式處于自動狀態(tài)，切割生產(chǎn)一鍵啟動后，進入自動循環(huán)切割，但

隨時可以進行手動干預(yù)。

應(yīng)具備前提條件：

a）主、副切割槍處于零位；

b）切割大車處于零位（上限位置）；

c）切割大車夾臂處于松開位置；

d）天然氣、預(yù)熱氧、切割氧、氮氣和動力粉管道閥門開啟；

e）定尺長度測量輪靠上連鑄坯；

f）操作臺切割槍速度調(diào)節(jié)電位計在相應(yīng)位置。

手動控制

1）應(yīng)控制測量輪放下、抬起；

2）應(yīng)控制切割大車夾臂夾緊、松開；

3）應(yīng)通過控制數(shù)字交流變頻器控制切割大車快速上升下降、慢速上升下降；控制切割大車夾臂抱

住連鑄坯切割，在切割大車沒有下降到極限位置前，切斷連鑄坯，打開夾臂，切割大車快速上升返回；

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4）應(yīng)控制主、副切割槍火焰開啟、關(guān)閉；

5）主、副切割槍應(yīng)分別單獨噴吹動力粉測試；

6）應(yīng)通過控制數(shù)字伺服控制器控制主、副切割槍分別快速向前、后退；

7）應(yīng)通過控制數(shù)字伺服控制器控制主、副切割槍以切割速度向前、停止；

8）應(yīng)通過操作臺調(diào)速電位計，調(diào)節(jié)切割槍切割速度；

9）主或副切割槍不能正常工作時，應(yīng)單獨控制主或副切割槍完成全部切割任務(wù)；

10）在坯頭廢料段，操作人員應(yīng)在機旁臺面板上手動控制功能按鍵，通過旋轉(zhuǎn)主切割槍電位計，進

行試驗性切割，判斷設(shè)定切割速度是否適合正常切斷本塊坯料；

11）測量輪進入工作位置，定尺長度計數(shù)開始，應(yīng)啟動切割大車測長跟蹤功能；

12）應(yīng)順序控制夾臂夾緊動作，實際坯料計數(shù)距離定尺切割設(shè)定長度400mm～600mm時手動控制預(yù)

夾緊、到達定尺切割設(shè)定值時控制主夾緊；

13）切割大車抱閘打開，切割大車抱在鋼坯上與鋼坯同步運行時，應(yīng)控制主、副切割槍相向快速移

動，觀察主、副切割槍移動到接近起切位置，控制預(yù)熱天然氣、預(yù)熱氧、切割氧和動力粉閥輸出，由準

備火焰變成切割火焰，按照來料材質(zhì)、厚度、寬度等參數(shù)預(yù)設(shè)定的切割速度切割；

14）主、副切割槍兩槍切割相距180mm～190mm時，應(yīng)控制副切割槍恢復(fù)準備火焰，并快速返回起

始位置（零位）；

15）接收到連鑄機PLC發(fā)出接坯小車“接到坯”信號時，應(yīng)控制主切割槍繼續(xù)將剩余180mm～190mm

切開，并以起切速度切割，超切15mm～25mm，以確保完全切開；如果沒有接收到連鑄機PLC發(fā)出接坯

小車“接到坯”信號，主切割槍將不手動繼續(xù)將剩余180mm～190mm切開，而控制主切割槍恢復(fù)準備火

焰、快速返回到起始位置，發(fā)出報警信號；

16）因故需要求副切割槍完成最后180mm～190mm的切割，應(yīng)提前把副切割槍設(shè)為主切割槍；

17）應(yīng)在連鑄坯切斷后，控制夾臂打開，控制切割大車返回上限位置，控制主切割槍恢復(fù)準備火焰

并快速返回到起始位置（零位），等待切割下一塊連鑄坯。

自動控制

.1自動控制功能架構(gòu)

自動控制應(yīng)由啟動模塊、起切模塊、切割模塊、相遇模塊、等待模塊、切斷模塊和回零模塊等7

個功能模塊組成，每個功能塊內(nèi)部設(shè)備動作和邏輯以及功能模塊之間的轉(zhuǎn)換應(yīng)通過PLC自動完成。自動

控制功能架構(gòu)如圖2所示。

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啟動模塊

起切模塊

切割模塊

相遇模塊

等待模塊

切斷模塊

回零模塊

圖2自動控制功能架構(gòu)

.2自動控制功能

1）啟動模塊

立式連鑄坯定尺到時，切割大車夾臂應(yīng)夾緊正在垂直向下移動的鋼坯，同時打開切割大車電機的

抱閘，使夾臂帶動切割大車隨鋼坯同步下行；同時主、副切割槍應(yīng)以全速從各自零位向起切擋板邊緣行

進。

2）起切模塊

當主、副切割槍快進到起切擋板邊緣，主、副切割槍支架上接近開關(guān)檢測到起切擋板信號時，主、

副槍應(yīng)分別以預(yù)設(shè)速度的一半值大小行進，隨之應(yīng)同時開啟點火主、副切割槍的預(yù)熱天然氣和預(yù)熱氧，

并短延時開啟各自切割氧和動力粉，從而對鋼坯兩側(cè)進行慢速切割，以便在鋼坯兩側(cè)切開口子。

3）切割模塊

當主、副切割槍以預(yù)設(shè)速度的一半值大小行進到起切擋板的另一邊緣時，主、副切割槍應(yīng)切換至預(yù)

設(shè)速度繼續(xù)切割，直到主、副切割槍相遇信號到來。

4）相遇模塊

主、副切割槍相遇時，可編程控制器收到相遇信號，應(yīng)一方面使副槍滅火，把副槍退回零位。另一

方面，應(yīng)檢測是否收到接坯小車接著鋼坯的信號，如果有小車接著信號，則主槍繼續(xù)以預(yù)設(shè)速度切割；

如果沒有小車接著信號，則主槍停止運行，同時主槍滅火，鋼坯停止切割，進入等待狀態(tài)，等待小車接

著信號。

5）等待模塊

小車接著信號不出現(xiàn)時，應(yīng)一直處于等待狀態(tài)，當可編程控制器收到小車接著信號時，應(yīng)一方面主

槍開預(yù)熱天然氣和預(yù)熱氧，并延時主槍開切割氧和動力粉；另一方面主槍啟動并以預(yù)設(shè)速度行進，主槍

恢復(fù)以預(yù)設(shè)速度切割。

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6）切斷模塊

主、副切割槍相遇后，以預(yù)設(shè)速度切割過程中，可編程控制器應(yīng)檢測是否收到鋼坯切斷信號。如果

沒有收到鋼坯切斷信號，則仍然以預(yù)設(shè)速度切割；如果收到鋼坯切斷信號，表示鋼坯已經(jīng)切斷，這時主

槍應(yīng)繼續(xù)操切15mm～25mm，以確保完全切斷，隨后主槍滅火，停止切割。

7）回零模塊

鋼坯切斷后，應(yīng)經(jīng)短延時，一方面主槍全速快退至零位。另一方面切割大車夾臂松開，使切割大車

脫離鋼坯，并短延時使切割大車電機的抱閘抱緊，同時可編程控制器應(yīng)發(fā)大車向上運行指令，當可編程

控制器收到大車反饋回來的運行信號后，應(yīng)立刻打開割大車電機的抱閘，隨即大車向上快速運行，當大

車運行至上限位，大車應(yīng)停止運行，大車電機的抱閘抱緊，至此，整個切割結(jié)束。等待下一塊鋼坯的計

劃定尺到達時，再進行循環(huán)切割。

6.3.2智能控制

應(yīng)以控制理論、計算機科學(xué)、人工智能、運籌學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ)，擴展相關(guān)的理論和技術(shù)，包括專家

系統(tǒng)、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等理論，以及自適應(yīng)控制、自組織控制和自學(xué)習控制等技術(shù)，極

大地提高立式連鑄火切機自動控制的水平及生產(chǎn)作業(yè)效率。

a）宜通過專家系統(tǒng)，利用專家知識對專門的或困難的問題進行描述。

b）宜利用模糊語言描述系統(tǒng)，既可以描述應(yīng)用系統(tǒng)的定量模型，也可以描述其定性模型。

c）宜利用大量的神經(jīng)元，按一定的拓撲結(jié)構(gòu)進行學(xué)習和調(diào)整的自適應(yīng)控制方法，表示出豐富的特

性，具體包括并行計算、分布存儲、可變結(jié)構(gòu)、高度容錯、非線性運算、自我組織、學(xué)習或自學(xué)習。充

分發(fā)揮神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能控制的參數(shù)、結(jié)構(gòu)或環(huán)境的自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習等控制方面具有獨特的能力。

d）宜發(fā)揮遺傳算法的并行計算、快速尋找全局最優(yōu)解等特點，并于與其他技術(shù)混合使用，達到智

能控制的參數(shù)、結(jié)構(gòu)或環(huán)境的最優(yōu)控制。

6.3.3工藝知識庫

應(yīng)根據(jù)對工藝設(shè)計經(jīng)驗及知識的總結(jié)和存儲，建立符合立式連鑄火切機自身情況的工藝知識庫，可

有效提高立式連鑄火切機自動化系統(tǒng)質(zhì)量和水平。工藝知識庫應(yīng)包括立式連鑄火切機工藝設(shè)備、連鑄坯

物理機械特性、切割工藝等經(jīng)驗及知識的總結(jié)和存儲。工藝知識庫應(yīng)為實現(xiàn)智能控制奠定基礎(chǔ)。

6.3.4機理模型

應(yīng)根據(jù)立式連鑄火切機生產(chǎn)過程中內(nèi)部機制或者物質(zhì)流的傳遞機理建立數(shù)學(xué)模型，對生產(chǎn)過程進行

精確控制。例如，立式連鑄火切機生產(chǎn)過程中的鋼坯切口速度數(shù)學(xué)模型，該數(shù)學(xué)模型基于鋼坯成分組織

機理和密度、硬度等物理性能（不同鋼種對應(yīng)不同的成分組織機理和密度、硬度等物理性能），以及鋼

坯厚度、鋼坯寬度、坯頭長度、坯尾長度、拉坯速度、拉坯長度、切割大車切割工作模式等信息，分析

計算出鋼坯初始切割速度即切口速度。鋼坯切割過程中各個階段的切割速度變化應(yīng)以初始切割速度為基

準值。

6.3.5統(tǒng)計模型

宜對立式連鑄火切機生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息進行分析編碼，采用數(shù)理統(tǒng)計知識和方法，建立立

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式連鑄火切機切割生產(chǎn)統(tǒng)計模型，可以解決立式連鑄火切機生產(chǎn)過程中的黑箱問題。

6.3.6數(shù)據(jù)管理與服務(wù)

應(yīng)提供立式連鑄火切機生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)接入、處理、存儲、計算、分析、查詢等服務(wù)。數(shù)據(jù)管理

與服務(wù)要求包括：

a）應(yīng)支持通過MQTT、HTTP等協(xié)議接入多源異構(gòu)數(shù)據(jù)；

b）宜具備實時和非實時數(shù)據(jù)預(yù)處理功能，包括檢查數(shù)據(jù)一致性、識別異常數(shù)據(jù)、填補丟失數(shù)據(jù)、

刪除冗余數(shù)據(jù)等；

c）宜支持結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化等不同類型的數(shù)據(jù)存儲；

d）宜提供關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、分布式數(shù)據(jù)庫、分析型數(shù)據(jù)庫、緩存數(shù)據(jù)庫、時序數(shù)據(jù)庫等多種數(shù)據(jù)庫

服務(wù)；

e）宜支持數(shù)據(jù)批處理和流處理；

f）應(yīng)提供元數(shù)據(jù)管理、主數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理等功能；

g）應(yīng)支持各類數(shù)據(jù)查詢；

h）宜提供機器學(xué)習算法、機理模型、數(shù)學(xué)模型、OLAP等數(shù)據(jù)分析方法。

6.4應(yīng)用層

6.4.1HMI人機對話

應(yīng)允許操作員監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程。HMI宜采用多種形式，包括操作站上的圖形用戶界面(GUI)、

觸摸屏或帶有按鈕和顯示器的物理控制面板。它們用于向操作員呈現(xiàn)過程數(shù)據(jù)，應(yīng)允許操作員輸入命令

和設(shè)定值，以及提供警報和其他信息。具體而言，HMI人機對話應(yīng)具備以下功能：

a）工藝流程總貌及設(shè)備運行狀態(tài)顯示。動態(tài)顯示工藝流程圖、運行設(shè)備包括切割槍、切割大車、

變頻器、氣體介質(zhì)壓力等狀態(tài)顯示以及限位提示、切割控制系統(tǒng)的運行條件、鋼坯的測量長度、切割槍

切割速度、切割大車上升下降位置等過程數(shù)據(jù)顯示，供操作人員了解系統(tǒng)生產(chǎn)狀況。

b）工藝圖的切換。監(jiān)控程序提供各個工藝子系統(tǒng)包括切割控制、火焰控制、模式控制、預(yù)夾修正、

生產(chǎn)數(shù)據(jù)、預(yù)置設(shè)定、信息提示、故障報警等圖形界面,通過按鈕可以切換至不同的界面,來展現(xiàn)各個

生產(chǎn)工藝部分的生產(chǎn)實際情況和相關(guān)信息。

c)控制方式的選擇。控制系統(tǒng)提供兩種遠程控制方式:自動控制方式和手動控制方式?？稍诒O(jiān)控

程序界面上通過選擇按鈕設(shè)定。

d）參數(shù)設(shè)置?？梢暂斎氘斍皾泊蔚匿摲N、鋼坯厚度、鋼坯寬度、切割塊數(shù)及每塊定尺長度等信息，

并傳輸至PLC。

e）實時趨勢顯示。生產(chǎn)實時趨勢曲線的顯示,通過選擇按鈕,可以顯示不同的趨勢曲線,從而可

以使技術(shù)人員及時了解生產(chǎn)狀況。

f）報警處理。設(shè)備出現(xiàn)故障時,系統(tǒng)將通過報警畫面提示操作人員,在報警窗口中提示詳細的故

障信息,同時將該信息打印出來。

6.4.2生產(chǎn)計劃管理

立式連鑄火切機生產(chǎn)過程的計劃管理應(yīng)包括生產(chǎn)過程組織、生產(chǎn)能力核定、生產(chǎn)計劃與生產(chǎn)作業(yè)計

T/CISA××××-××××

劃的制定執(zhí)行以及生產(chǎn)調(diào)度工作。其中生產(chǎn)計劃是非常重要一環(huán)，內(nèi)容應(yīng)包括：

a）編制生產(chǎn)計劃的指導(dǎo)思想和主要依據(jù)。

b）預(yù)計月度、季度、年度生產(chǎn)計劃完成情況。

c）計劃年度產(chǎn)量、產(chǎn)值增長水平及生產(chǎn)進度安排。

d）實現(xiàn)計劃的有利條件和不利因素，存在的問題及解決措施。

e）對相關(guān)各單位、各部門、各工藝環(huán)節(jié)的要求。

6.4.3生產(chǎn)實績管理

應(yīng)發(fā)現(xiàn)差異,實施調(diào)整,減少差異,達到計劃目標。應(yīng)包括下面內(nèi)容：

a）建立生產(chǎn)性評價指標。

b）建立定期反饋生產(chǎn)實績的報表信息。

c）生產(chǎn)現(xiàn)場要及時、真實提供生產(chǎn)實績數(shù)據(jù)。

d）據(jù)生產(chǎn)計劃的指示進行作業(yè)，按日別管理目標與實績。

e）通過檢查每日的目標與實績，提前解決生產(chǎn)中的難題。

f）通過對生產(chǎn)水準及目標的適當調(diào)整，維持生產(chǎn)流程均衡，以保證生產(chǎn)活動的穩(wěn)定性。

6.4.4數(shù)據(jù)分析

應(yīng)提供針對實時、高頻數(shù)據(jù)的分析及診斷，賦能設(shè)備、工藝工程師。應(yīng)面向設(shè)備工程師的設(shè)備工藝

精度評價及分析，構(gòu)建基于設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)歷史數(shù)據(jù)的智能監(jiān)測模型，通過高頻、實時數(shù)據(jù)分析，實時監(jiān)

測設(shè)備狀態(tài)，實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)維護由事后向事中調(diào)整、事前預(yù)測轉(zhuǎn)變。面向工藝工程師的各生產(chǎn)工序穩(wěn)定

性分析，從人、機、料、法、環(huán)、測六個方向入手，結(jié)合人工分析經(jīng)驗，構(gòu)建專家知識經(jīng)驗庫，形成生

產(chǎn)工序穩(wěn)定性分析模型。

6.4.5生產(chǎn)追溯

應(yīng)記錄立式連鑄火切機切割生產(chǎn)過程中的各個階段的重要生產(chǎn)工藝信息，例如切割槍在各個階段的

切割速度等重要生產(chǎn)信息。通過生產(chǎn)追溯功能，可以還原生產(chǎn)過程，便于分析形成產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣性能的

機理和原因。

7系統(tǒng)性能

a）定尺長度測量誤差±100mm。

b）切割槍速度誤差±15mm/M。

c）切割大車行走位置誤差±10mm。

d）計算機設(shè)備30日運行率≥99.8%。

e）計算機負荷率≤45%。

f）HMI畫面數(shù)據(jù)更新時間≤1s。

g）HMI畫面刷新速率≤2s。

h）HMI畫面切換速率≤1s。

j）報警信息刷新延時≤100ms。

11

T/CISA××××-××××

參考文獻

[1]GB/T37393-2019數(shù)字化車間通用技術(shù)要求

[2]GB/T37391-2019可編程序控制器的成套控制設(shè)備規(guī)范

[3]GB/T16439-2009交流伺服系統(tǒng)通用技術(shù)條件；

[4]GB/T19903.1-2005工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成物理設(shè)備與控制：概述和基本原理

[5]YD/T3844-2021工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用管理接口要求

[6]國家智能制造標準體系建設(shè)指南（2021版）

[7]工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)術(shù)語和定義（版本1.0）

[8]工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃（2021-2023年）

[9]工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合標準化體系建設(shè)指南（2019）

ICS77-010

CCSH04

CISA

團體標準

T/CISAXXXXX—XXXX

鋼鐵行業(yè)立式連鑄火切機控制系統(tǒng)

技術(shù)要求

Intellironandsteelindustry-Technicalrequirementsforthecontrolsystemofvertical

continuouscastingfirecuttingmachine

(征求意見稿)

XXXX–XX-XX發(fā)布XXXX–XX-XX實施

中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會發(fā)布

T/CISA××××-××××

鋼鐵行業(yè)立式連鑄火切機控制系統(tǒng)技術(shù)要求

1范圍

本文件規(guī)定了鋼鐵行業(yè)立式連鑄火切機控制系統(tǒng)功能架構(gòu)和功能構(gòu)成，規(guī)定了控制系統(tǒng)的功能技術(shù)

要求。

本文件適用于以天燃氣為燃氣介質(zhì)的立式連鑄坯切割的控制系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)、改造與評估。所切

割的立式連鑄坯須滿足火焰切割條件，如不銹鋼可直接采用天燃氣火焰切割，并且須加裝噴粉裝置。

2規(guī)范性引用文件

本文件沒有規(guī)范性引用文件。

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

數(shù)字伺服控制器digitalservocontroller

一種用于信息與系統(tǒng)科學(xué)相關(guān)工程與技術(shù)領(lǐng)域的計算機及其配套設(shè)備，采用微處理器和數(shù)字信號處

理器（DSP）的伺服控制系統(tǒng)。數(shù)字伺服控制系統(tǒng)直接將插補運算得到的位置指令以數(shù)字信號的形式傳

送給伺服驅(qū)動裝置，伺服驅(qū)動裝置本身具有位置反饋和位置控制功能，獨立完成位置控制。

3.2

數(shù)字交流變頻器digitalACfrequencyconverter

微處理單元由DSP數(shù)字控制器、驅(qū)動電路、檢測電路、保護電路以及輔助電源電路組成的，

利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。

3.3

功能模塊functionalmodule

是指數(shù)據(jù)說明、可執(zhí)行語句